Теоретичні основи процесу електролізу водних розчинів активного хлору. Дипломная (ВКР). Химия.
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Теоретичні основи процесу електролізу водних розчинів активного хлору
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Теоретичні основи процесу електролізу водних розчинів
активного хлору
1.Стан питання знезараження питної та технічної води
1.1 Порівняльна характеристика застосовуваних дезінфектантів
1.2 Теоретичні основи процесу знезаражування води
1.2.2 Недоліки хлору як реагенту для знезараження води
.2.3 Хлорування води гіпохлоритом натрію
.2.4 Хлорування води прямим електролізом
1.2.5 Перехлорування і дехлорування, з амонізацією
1.3 Порівняльна характеристика електродних матеріалів
1.3.1 Загальні відомості про процес електролітичного
одержання гіпохлориту натрію
1.3.2 Фактори, що впливають на електроліз хлориду
натрію
1.3.3 Характеристика катодів і анодів установки
електролізу хлориду натрію
1.3.4 Види електролітичних ванн установки електролізу
хлориду натрію
1.3.5 Побічні процеси і основні показники електролізу
хлориду натрію
1.3.6 Механізм знезаражуючого дії гіпохлориту натрію
.3.7 Характеристика гіпохлориту натрію з технологічних
санітарно-гігієнічним показникам
1.3.8 Технологічна схема знезараження води методом
електролізу
.4 Технологічна схема установки отримання активного хлору і опис
.1 Вибір і обґрунтування конструкції електролізера
2.2 Матеріальний розрахунок електролізера
2.2.2 Розрахунки матеріального балансу
2.4 Тепловий розрахунок електролізера
3. Експлуатація електролізера та його технічні характеристики
4.3 Кошторис витрат на
виконання науково-дослідної роботи (НДР)
4.4 Оцінка науково - технічного рівня НДР
4.5 Визначення економічного ефекту природоохоронних заходів
на стадії досліджень та розробок
5.Охорона праці навколишнього середовища
5.1 Загальна характеристика умов проведення технологічного
процесу
5.3 Параметри мікроклімату на робочому місці
.7 Електробезпека і захист від статичної електрики
5.9 Захист навколишнього середовища
знезаражування вода хлор електролізер
Потреби у воді величезні і
щорічно зростають. Щорічна витрата води на земній кулі за всіма видами водопостачання
складає 3300-3500 км3. При цьому 70% всього водоспоживання використовується в
сільському господарстві.
Багато води споживають хімічна і целюлозно-паперова промисловість, чорна
та кольорова металургія. Розвиток енергетики також призводить до різкого
збільшення потреби у воді. Значна кількість води витрачається для потреб галузі
тваринництва, а також на побутові потреби населення. Велика частина води після
її використання для господарсько-побутових потреб повертається в річки у
вигляді стічних вод. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ),
щорічно в світі з-за низької якості води вмирає близько 5 млн. чоловік.
Інфекційна захворюваність населення, пов'язана з водопостачанням, сягає 500
млн. випадків на рік. Це дає підставу назвати проблему водопостачання -
найважливішою, що вимагає комплексного та ефективного вирішення.
Знезараження є завершальною стадією процесу очищення води і
застосовується для остаточного видалення мікроорганізмів.
1.СТАН ПИТАННЯ ЗНЕЗАРАЖЕННЯ ПИТНОЇ ТА ТЕХНІЧНОЇ ВОДИ
Потреби у воді величезні і щорічно зростають. Щорічна витрата
води на земній кулі за всіма видами водопостачання складає 3300-3500 км 3 .
При цьому 70% всього водоспоживання використовується в сільському господарстві.
Багато води споживають хімічна і целюлозно-паперова
промисловість, чорна та кольорова металургія. Розвиток енергетики також
призводить до різкого збільшення потреби у воді. Значна кількість води
витрачається для потреб галузі тваринництва, а також на побутові потреби
населення. Велика частина води після її використання для господарсько-побутових
потреб повертається в річки у вигляді стічних вод. За даними Всесвітньої
організації охорони здоров'я (ВООЗ), щорічно в світі з-за низької якості води
вмирає близько 5 млн. чоловік. Інфекційна захворюваність населення, пов'язана з
водопостачанням, досягає 500 млн. випадків на рік. Забруднення стічними водами
в результаті промислового виробництва, а також комунально-побутовими стоками
веде до евтрофікації водойм - збагачення їх поживними речовинами, що приводить
до надмірного розвитку водоростей, і до загибелі інших водних екосистем з
непротічних водою (озер, ставків), А іноді до заболочування місцевості.
Це дає підставу назвати проблему водопостачання -
найважливішою, що вимагає комплексного та ефективного вирішення.
Знезараження є завершальною стадією процесу очищення води і
застосовується для остаточного видалення мікроорганізмів.
Знезараження води називається процес знищення перебувають там
мікроорганізмів. До 98% бактерій затримується в процесі очищення води. Але
серед решти бактерій, а також серед вірусів можуть бути патогенні
(хвороботворні) мікроби, для знищення яких потрібна спеціальна обробка води.
При повному очищенню поверхневих вод знезараження необхідно завжди, при
використанні підземних вод тільки тоді, коли мікробіологічні властивості
вихідної води цього вимагають. Для профілактичного знезараження і обробки води
в аварійних ситуаціях споруди знезараження необхідні на всіх станціях
підготовки господарсько-питних вод.
Для знезаражування використовують в основному два методи -
оброблення води сильними окислювачами і вплив на воду ультрафіолетовим
промінням. Крім названих можна необхідний ефект отримати фільтр води через
ультрафільтри, обробкою ультразвуком, кип'ятінням води. Для очищення поверхневих
вод майже виключно застосовують окислювачі - хлор, хлорвміщуючі реагенти, озон;
для знезаражування підземних вод можна використовувати бактерицидні установки;
для знезараження невеликих порцій води - перманганат калію, перекис водню.
Надійним засобом знищення мікробів є кип'ятіння води.
При подачі у воду окислювачів більша частина її витратився на
окислення органічних і деяких мінеральних речовин. В результаті знижуються
кольоровість води, а також інтенсивність присмаків і запахів, ефективніше буде
проходити процес подальшої коагуляції домішок. Швидкість процесу знезараження
зростає з підвищенням температури води і переходом реагенту в недисоцийовану
форму. Зважені речовини мають негативний вплив, оскільки перешкоджають контакту
мікробів з реагентом.
Якщо окислювач використовується тільки для знезараження, то
він подається у воду перед резервуаром чистої води, де забезпечується і
необхідний час контакту; якщо мета обробки - окислення органічних речовин, то
реагент подається у воду перед очисними спорудами. Хороші результати дає
двоступенева обробка, коли частина реагенту-окислювача - подається до, частина
- після очисних споруд.
Істотний вплив на підвищення водообігу може зробити
впровадження високоефективних методів очищення стічних вод, зокрема фізико-хімічних,
з яких одним з найбільш ефективних є застосування реагентів. Використання
реагентного методу очищення виробничих стічних вод не залежить від токсичності
присутніх домішок, що в порівнянні зі способом біохімічного очищення має
істотне значення. Більш широке впровадження цього методу як у поєднанні з
біохімічної очищенням, так і окремо, може деякою мірою вирішити ряд завдань,
пов'язаних з очищенням технічних вод.
.1 Порівняльна характеристика застосованих дезінфектантів
Аналіз цих даних дозволяє побачити, що серед відомих методів
немає ідеального, точно так само, як не існує рецепту «ідеальної» питної води
при всій важливості впливу її складу на здоров'я людини. Очевидно, що склад і
властивості питної води визначаються географічними, геологічними, кліматичними,
гідрологічними умовами та регіональними відмінностями в ступені і характері
господарського освоєння території. Тому регламентація якості питної води в
розвинених країнах заснована на достовірних, науково обґрунтованих нормативах
її мікробіологічного (пріоритетний показник) і хімічного складу з позицій
безпеки і нешкідливості для людини і визначає порядок контролю якості що
подається населенню води, Найбільш повно враховує регіональні умови формування
та склад води джерела, а також застосовувані методи водопідготовки та доставки
води споживачам.
Таблиця 1.1. Порівняльна характеристика застосованих дезінфектантів
Найменування і характеристика дезінфектанту
Хлор Застосовується в газоподібному вигляді, вимагає
дотримання найсуворіших заходів безпеки
• ефективний окислювач і дезінфектанти • ефективний
для видалення неприємного смаку і запахів • володіє післядією • запобігає
росту водоростей і біообрастань • руйнує органічні сполуки (феноли) • окисляє
залізо і магній • руйнує сульфід водню, ціаніди, аміак та інші сполуки азоту
• підвищені вимоги до перевезення і зберігання •
потенційний ризик здоров'ю в разі витоку • утворення побічних продуктів
дезінфекції - трігалометанів (ТГМ) • утворює бромати і броморганічні побічні
продукти дезінфекції у присутності бромідів
Гіпохлорит натріюЗастосовується в рідкому вигляді
(товарна концентрація розчинів - 10 -12%), можливе отримання на місці
застосування електрохімічним способом.
• ефективний проти більшості хвороботворних
мікроорганізмів • відносно безпечний при зберіганні та використанні • при
отриманні на місці не вимагає транспортування та зберігання небезпечних
хімікатів.
• неефективний проти цист (Giardia, Cryptosporidium)
• втрачає активність при тривалому зберіганні • потенційна небезпека
виділення газоподібного хлору при зберіганні • утворює побічні продукти
дезинфекціі, включаючи тригалометани, У тому числі бромоформ і бромати у
присутності бромідів • при отриманні на місці вимагає або негайного використання,
або, для забезпечення можливості зберігання, Спеціальних заходів з очищення
початкової води і солі від іонів важких металів • при зберіганні розчинів
NaClO з концентрацією активного хлору більше 450 мг / л і рН більше 9
відбувається накопичення хлорат
Діоксид хлоруОтримують тільки на місці застосування.
В даний час вважається найефективнішим дезінфектантів з хлорвмісних реагентів
для обробки води при підвищених рН.
• працює при низьких дозах • не утворює хлорамінів •
не сприяє утворенню тригалометанів • руйнує феноли - джерело неприємного
смаку і запаху • ефективний окислювач і дезінфектантів для всіх видів
мікроорганізмів, включаючи цисти (Giardia, Cryptosporidium) і вірусів • не
утворює броматов і броморганіческіх побічних продуктів дезінфекції у присутності
бромідів • сприяє видаленню з води заліза і магнію шляхом їх швидкого
окислення і осадження оксидів
• обов'язково отримання на місці застосування •
вимагає перевезення і зберігання легкозаймистих вихідних речовин • утворює
хлорат і хлорити • в поєднанні з деякими матеріалами і речовинами призводить
до прояву специфічного запаху і смаку
ХлорамінУтворюється при взаємодії аміаку з сполуками
активного хлору, використовується як дезінфектанти пролонгованої дії
• володіє стійким і довготривалим післядією • сприяє
видаленню неприємного смаку і запаху • знижує рівень освіти тригалометанів та
інших хлорорганічних побічних продуктів дезінфекції • запобігає утворенню
біообрастань в системах розподілу
• слабкий дезінфектанти і окислювач в порівнянні з
хлором • неефективний проти вірусів і цист (Giardia, Cryptosporidium) • для
дезінфекції потрібні високі дозування і пролонговане час контакту • становить
небезпеку для хворих, що користуються діалізаторів, так як здатний проникати
крізь мембрану діалізаторів та вражати еритроцити • утворює азотовмісні
побічні продукти
ОзонВикористовується протягом декількох десятків
років у деяких європейських країнах для дезінфекції, видалення кольору,
поліпшення смаку і усунення запаху
• сильний дезінфектанти і окислювач • дуже
ефективний проти вірусів • найбільш ефективний проти Giardia,
Cryptosporidium, а також будь-якої іншої патогенної мікрофлори • сприяє
видаленню каламутності з води • видаляє сторонні присмаки і запахи • не
утворює хлорвмісних тригалометанів
• утворює побічні продукти, що включають: альдегіди,
кетони, органічні кислоти, бромвміщуючі тригалометани (включаючи бромоформ),
бромати (у присутності бромідів), пероксиди, бромуксусну кислоту •
необхідність використання біологічно активних фільтрів для видалення
утворюються побічних продуктів • не забезпечує остаточного дезінфікуючої дії
• вимагає високих початкових витрат на устаткування • значні витрати на
навчання операторів і обслуговування установок • озон, реагуючи зі складними
органічними сполуками, розщеплює їх на фрагменти, що є живильним середовищем
для мікроорганізмів в системах розподілу води
УльтрафіолетПроцес полягає в опроміненні води
ультрафіолетом, здатним вбивати різні типи мікроорганізмів
• не вимагає зберігання та транспортування хімікатів
• не утворює побічних продуктів • ефективний проти цист (Giardia,
Cryptosporidium)
• немає остаточного дії • вимагає великих витрат на
обладнання і технічне обслуговування • вимагає високих операційних
(енергетичних) витрат • дезінфікуюча активність залежить від каламутності
води, її жорсткості (утворення відкладень на поверхні лампи), осадження
органічних забруднень на поверхні лампи, А також коливань в електричній
мережі, що впливають на зміну довжини хвилі. • відсутня можливість оперативного
контролю ефективності знезараження води
1.2 Теоретичні основи процесу
знезаражування води
Хлор - це важка (майже в 2,5 рази важчий за повітря)
зеленувато-жовтий газ, що володіє гострим задушливим запахом і високою отруйні
для всього живого - від ледь помітних під мікроскопом бактерій до найбільших
тварин.
Отруйність газу, названого за свій колір хлором (від
грецького слова "хлорос" - зеленувато-жовтий), пояснюється його
великою хімічною активністю. Він легко вступає в з'єднання майже з усіма
хімічними елементами, у тому числі з багатьма металами (натрієм, калієм, міддю,
оловом і ін.). При хімічній взаємодії хлору з іншими елементами виділяється
велика кількість тепла і світла. Віднімаючи водень від води, що входить до складу
кожної клітини рослинних і тварин організмів, хлор тим самим руйнує структуру
їх, що тягне за собою загибель усього живого.
З розвитком техніки області застосування хлору все більше і
більше розширювалися. Крім знезараження води він застосовувався при виготовленні
численних хімічних сполук у аніліновому-барвистою і фармацевтичної
промисловості, у виробництві соляної кислоти, хлорного вапна, гіпохлоритом і т.
д. Великі кількості хлору використовуються для відбілювання тканин і целюлози в
паперової та текстильної промисловості. У кольоровій металургії хлоруванням
отримують деякі метали з руд. У хімії високомолекулярних сполук хлор
використовується при виготовленні пластичних мас, синтетичних волокон, каучуку
і т. д. Цікавою властивістю володіє одне з кисневих сполук хлору з магнієм
(хлорат магнію). При дії цієї речовини на бавовник останній втрачає листя. Це
використовується при зборі бавовни. Речовин з подібною дією отримано вже
багато. Вони називаються дефоліантів.
.2.2 Недоліки хлору як реагенту для знезараження води
Більш ніж віковий досвід використання методу знезаражування
води хлором, що завозяться на очищення стічних вод в зрідженому вигляді,
дозволив виявити окремі недоліки цього методу:
Хлор є сильно діючим отруйною речовиною, тому очисні станції,
що використовують хлор для знезараження, є об'єктами підвищеної небезпеки.
Необходімость точного дозування хлору. Недостатня доза хлору
може призвести до того, що він не зробить необхідного бактерицидної дії; зайва
доза хлору погіршує смакові якості води. 2.2.3.Необходімость забезпечення
доброго змішування хлору з водою і достатньої тривалості їх контакту (не менше
30 хвилин) їх контакту.
Можливість витоку хлору при використанні напірних хлоратори.
Зважаючи на отруйності хлору витік його становить небезпеку для обслуговуючого
персоналу.
Необходімость зберігання великого запасу хлору на станціях.
Тому що з одного балона (при кімнатній температурі) може бути отримано лише
близько 0,5-0,7 кг хлору на годину, то при великому загальну витрату хлору може
виникнути необхідність одночасного використання значної кількості балонів.
Дотримання
особливих правил при влаштуванні хлораторних установок. При проектуванні та
експлуатації хлораторних установок треба враховувати вимоги, спрямовані на
запобігання обслуговуючого персоналу очисної станції від шкідливої дії хлору.
Найбільш істотним з перерахованих недоліків є здатність хлору
у випадку його витоку вражати не тільки обслуговуючий персонал, але й населення
прилеглої до водоочисної станції території. Ця його здатність обумовлена
летючість і отруйними властивостями хлору.
Одним з недоліків хлорування води є утворення побічних
продуктів - галогенвміщуючих сполук (ГСС), більшу частину яких становлять
тригалометани (ТГМ): хлороформ, діхлорбромметан, дібромхлорметан і бромоформ.
Освіта трігалометанов обумовлено взаємодією сполук активного хлору з
органічними речовинами природного походження.
Заводи постачають хлор у балонах масою до 100 кг і в
контейнерах масою до 3000 кг, а також в залізничних цистернах місткістю 48 т.
Розчинність хлору у воді збільшується з пониженням температури і підвищенням
тиску; при атмосферному тиску і температурі 20 ° С розчинність С12 становить
7,29 г / л. При низькій температурі і високому тиску (-34,6 ° С при
атмосферному тиску або 0,575 МПа при 15 ° С) хлор зріджується. Для запобігання
випаровування рідкий хлор зберігається під тиском 0.6 ... 0.8 МПа з балонах або
в бочках (контейнерах).
При добавці у воду хлору відбувається його гідроліз
Частина хлорнуватисту кислоти НСlO дисоціюють з утворенням
гіпохлорітного іона OCl.
За наявності у воді аміаку утворюються моно-і діхлораміни:
+ NH 3 NH 2 Cl + H 2 O+
NH 2 Cl NHCl 2 + H 2 O
Основними знезаражувальним речовинами є Сl 2 , НСlO,
NaOCl, NH 2 С1 і NHCl 2 ,
їх називають активним хлором. При цьому Cl 2 , HClO і NaOCl утворюють вільний хлор, хлорамін
і діхлорамін - пов'язаний хлор. Бактерицидність хлору більше при малих
значеннях рН , тому воду хлорують до введення подщелачівающіх реагентів.
Необхідна доза хлору визначається на основі експериментально
побудованої кривої хлоропоглинаємості води. Оптимальною вважається доза, яка
при заданому часу контакту забезпечить у воді необхідну концентрацію
залишкового хлору - для господарсько-питних вод 0,3 ... 0,5 мг / л вільного
хлору при часі контакту 30 хв. або 0,8 ... 1,2 мг / л пов'язаного хлору при
часі контакту 60 хв.
При відсутності даних технологічних досліджень дозу хлору
беруть для знезараження поверхневих вод 2 ... 3 мг / л, для підземних 0,7 ...
1,0 мг / л.
Хлорування рідким хлором є найбільш широко застосовуваним
методом знезаражування води на середніх і великих водоочисних станціях.
Зважаючи на малій розчинності рідкого хлору вступник реагент
попередньо випаровується. Потім хлор-газ розчиняють у малій кількості води, що
отримується, хлорну воду перемішують з оброблюваної водою. Дозування хлору
відбувається у фазі газоподібного речовини, що відповідають газодозатори
називаються хлоратори. На практиці застосовують як напірні, так і вакуумні
хлоратори. СНиП 2.04.02-84 вимагає використання останніх, тому що при вакуумних
хлоратори менше небезпека потрапляння хлор-газу в повітря приміщень. Є
хлоратори пропорційного і постійного витрат, а також автоматичні хлоратори, що
підтримують у воді задану концентрацію залишкового хлору.
Найбільш широко використовують вакуумні хлоратори постійної
витрати ЛОНІІ-100 продуктивністю до 85 кг / год. С12.
Для випаровування хлору балон або контейнер встановлюють на
ваги і відкривають вентиль. Обсяг хлор-газу з одного балона при кімнатній
температурі складе 0,5 ... 0,7 кг / год., з одного контейнера - 3 кг / год. на
1 м2 його поверхні. Знімання хлору можна значно збільшити підігрівом балонів
теплою водою або повітрям. Тому на великих станціях використовують спеціальні
випаровувачі хлору у вигляді боксу, куди встановлюють балон або контейнер і
подається тепла вода або підігрітий повітря.
Хлор-газ надходить в проміжний балон, де затримуються краплі
води та інші домішки. Більш повне очищення газу відбувається в фільтрі, який
заповнений скловатою, замоченою в сірчаної кислоти. Редуктор забезпечує
постійний тиск в системі; вимірювальний пристрій у вигляді діафрагми і ротаметр
забезпечує контроль і регулювання кількості, що подається хлору. Продуктивність
хлоратори залежить від застосовуваного ротаметр: при РС-3 до 10 кг / год., при
РТ-5 до 20 кг / год. і при РС-7 до 85 кг / год. Приготування хлорного води
відбувається у змішувачі. Необхідний вакуум створюється ежектором, за допомогою
якого хлорне вода подається в оброблювану воду. Включення в схему регулювання
аналізатора залишкового хлору можна автоматично підтримувати задану
концентрацію хлору в очищеної воді в умовах зміни властивостей води, що
поступає.
Хлорне господарство водоочисної станції розташовується в
окремому будинку, де зблокований склад хлору, випарних н хлораторних.
Витратні склад хлору відокремлений від інших приміщень глухою
стіною без отворів. Склад може знаходитися і в самостійному будинку. У такому
випадку там зазвичай мають у своєму розпорядженні також випарну, причому
хлораторних знаходиться в основному блоці водоочисних споруд. Ємність
витратного складу хлору не повинна перевищувати 100 т. Рідкий хлор зберігається
на складі в балонах або контейнерах, при добовому витрату хлору понад 1 т - в
танках місткістю до 50 т з поставкою хлору в залізничних цистернах.
Склад розміщують в наземній або полузаглибленій будівлі з
двома виходами з протилежних сторін будинку. У приміщенні складу необхідно мати
ємність з сульфітом, що нейтралізує, розчином натрію для швидкого занурення
аварійних контейнерів або балонів.
Якщо трубопровід хлор-газу розташований поза будівлею, на
виході з випарника потрібна установка вакуумного клапана, що виключає
можливість конденсації газу при низькій температурі навколишнього повітря.
Трубопроводи рідкого і газоподібного хлору виготовляють з сталевих безшовних
труб діаметром до 80 мм, розрахованих на робочий тиск 1,6 МПа. Для приміщення
хлоропровід розміщують по стінах або естакадам на кронштейнах, поза будинком -
на естакадах, передбачаючи захист трубопроводу від сонячних променів.
У хлораторних встановлюють дозатори хлору з необхідною
арматурою і трубопроводами. Хлораторні (хлордозаторні) можуть перебувати в
основному корпусі станції або в будівлі хлорного господарства. Приміщення
хлораторної повинно бути відокремлене від інших приміщень глухою стіною без
отворів і мати два виходи, причому один з них через тамбур. Всі двері мають
відкриватися назовні, в приміщенні повинна бути примусова витяжна вентиляція.
Трубопроводи хлорного води виконуються з корозієстійких
матеріалів. У приміщенні трубопровід встановлюють у каналах в валу або на
кронштейнах, поза будівлею - в підземних каналах або футлярах з корозієстійких
труб.
Хлорування води порошкоподібними містять хлор реагентами та
діоксином хлору.
На малих станціях і водоочисних установках часто доцільно відмовитися
від використання рідкого хлору і застосовувати тверді, порошкоподібні речовини
- хлорне вапно і гіпохлорит кальцію. Ці речовини менш небезпечні у зверненні,
процес їх підготовки та подання значно простіше - практично аналогічний
застосуванню коагулянту.
Хлорне вапно одержують при обробці сухий, негашене звести
хлором. При контакті з повітрям і вологою хлорне вапно поступово розкладається
СаС1 2 О+СО 2 +Н 2 О СаСО 3 +СаС1 2 +2НС1О
тому реагент необхідно зберігати в сухому, вентильованому
приміщенні в закритій тарі.
Гіпохлорит кальцію утворюється при насиченні вапняного молока
хлором
2Са(ОН) 2 +2С1 2 Са(С1О) 2 +СаС1 2 +2Н 2 О
Товарний продукт СаСl 2 O або Са(С1O) 2
розчиняють в розчинної баку з механічним перемішуванням. Кількість баків не
менше двох. Потім розчин розбавляють у видатковому баку до концентрації 0,5 ...
1 і подають у воду дозаторами розчинів і суспензії.
З огляду на корозійну активність розчину, баки слід
виготовляти з дерева, пластмаси або залізобетону, з корозієстійких матеріалів
(поліетилен або вініпласт) повинні бути також трубопроводи і арматура.
Діоксид хлору отримують безпосередньо на водоочисної станції
хлоруванням хлориту натрію
СlONa: 2NaClO 2 + Сl 2 2С1O 2 +2NаСl
Замість хлору можна для отримання ClO2 також використовувати
озон або соляну кислоту
NаС1O 2 + O 3 + Н 2 O →
2С1O 2 + 2NаОН+O 2 ;
NaС1O 2 +4НСl → 4С1O 2 + 5NаСl+ 2Н 2 O.
СlO 2
є отруйним, вибухонебезпечним газом з інтенсивним запахом, водний розчин його
практично безпечний. У порівнянні з Cl 2 двоокис хлору має ряд
переваг - вища бактерицидність у лужному середовищі, більш активно окисляє
органічні речовини, може розкладати феноли, не надаючи при цьому воді
хлорфенольного запаху, наявність у воді аміаку не знижує ефективності ClO 2 .
.2.3 Хлорування води гіпохлоритом натрію
На водоочисних станціях, де добова витрата хлору не перевищує
50 кг, де транспортування, зберігання і підготовка токсичного хлору пов'язані з
труднощами, що можна для хлорування води використовувати гіпохлорит натрію
NаСlO. Даний реагент отримують на станціях в процесі електролізу розчину
кухонної солі. Електролізна установка складається з бака концентрованого
розчину солі (розчинної бака), електролізною ванни (електролізера),
бака-накопичувача розчину гіпохлориту, випрямляча і блоку управління.
Розчинних баків повинно бути не менше двох, їх сумарний обсяг
повинен забезпечити безперебійну роботу установки протягом 24 год. При мокрому
зберіганні солі обсяг розчинних баків приймається з розрахунку 1,5 м3 на 1 т
солі. Допускається зберігання солі на складі в сухому вигляді, причому товщина
шару солі не повинна перевищувати 2 м.
У розчинної баку виготовляється розчин, близьке до насиченого
-200 ... 310 г /л. Для перемішування застосовують механічні пристрої н
циркуляційні насоси.
Електролізери можуть бути проточного або непротічних типу.
Найбільш широко використовують останні. Вони являють собою ванну з встановленим
там пакетом пластинчастих електродів. Електроди, як правило графіт, приєднують
до мережі постійного струму.
У електролізною ванні відбувається дисоціація солі, a також
води. При включенні електролізера в мережу на аноді відбуватиметься окислення
хлоридів 2Сl- 2e Cl 2 , потім їх гідроліз Сl 2 + Н 2 O
НС1O+НC1. На катоді виділяється газ Н 2 , утворюється їдкий натр. У
результаті реакції NаОН з НСlO утворюється гіпохлорит.
У міжелектродному просторі електролізера непротічних типу
щільність електроліту в результаті його насичення бульбашками газу буде менше,
ніж в іншому обсязі ванни, тому буде відбуватися циркуляція розчину - між
електродами висхідне, в решті ванні спадний протягом електроліту. Циркуляція
триватиме до повного електролізу всього розчину кухонної солі. Потім
електролізна ванна спорожняється і заповнюється новою порцією розчину NaCl.
При роботі електролізера необхідно звести до мінімуму розпад
утвореного NaClO. Для цього слід процес електролізу проводити при низькій
температурі і великої щільності струму на аноді, утримуючись від перемішування
електроліту у ванні.
В Україні виготовляються електролізери непротічних типу марки
ЕВ. На станції необхідно мати не менше трьох електролізерів, які встановлюють у
сухому опалювальному приміщенні. У електролізною ванні повинні бути
трубопроводи для водяного охолодження, над електролізером встановлюють зонт
витяжної вентиляції.
Концентрація робочого розчину солі в електролізною ванні
приймається 100 ...120 г / л, висотне розташування електролізера має
забезпечити надходження розчину NаСlO в бак-накопичувач самопливом.
Бак-накопичувач розміщують у вентильованому приміщення, дозування розчину
гіпохлориту у воду відбувається ежектором, насос-дозатором або іншим пристроєм
для подачі розчинів і суспензій.
.2.4 Хлорування
води прямим електролізом
Для електролітичного виготовлення бактерицидної хлору можна
використовувати хлоридні іони, які є в самій природній воді. Метод називається
прямим електролізом, розроблена відповідна установка "Потік".
Застосування установки можливо при вмісті у воді хлоридів не менше 20 мг / л н
загальної жорсткості не більше 7 мг-екв / л.
Установка "Потік" складається з вертикального
електролізера, який на фланцях приєднується до трубопроводу оброблюваної води.
Рух води - знизу вгору. Крім того є блок живлення і замкнута система кислоти,
призначена для змиву з електродів карбонатної плівки. У систему входять бак і
кислотостійкий насос. Розміри електролізера 940х815х1590 мм, тиск у робочій
камері - не більше 0,5 МПа, номінальна потужність 7,6 кВт-ч, продуктивність 15
... 150 м3 / ч.
Основною проблемою є утворення карбонатної плівки на поверхні
електродів, що значно знижує термін стабільної безперервної роботи установки.
Для змиву плівки застосовується 3%-ий розчин НCI.
Якщо жорсткість оброблюваної води не більше 3 ... 4 мг-екв /
л, рекомендується направляти всю воду через електролізер; при жорсткості 10
...12 Мг-екв / л - 10 ... 12 води, яка потім перемішується з іншим
потоком.
.2.5 Перехлорування і дехлорування, з амонізацією
Хлорування води з підвищеними дозами перед очисними спорудами
називають перехлоруванням. Метод застосовується в умовах, коли мікробіологічні
властивості води швидко і у великих межах змінюються,
Похожие работы на - Теоретичні основи процесу електролізу водних розчинів активного хлору Дипломная (ВКР). Химия.
Как Написать Сочинение Огэ
Примеры Хороших Сочинений
Реферат по теме Гендерный аспект управления
Дипломная работа по теме Экологическое состояние водных ресурсов Костанайской области
Реферат по теме Особенности развития детей с синдромом раннего детского аутизма
Курсовая Работа На Тему Влияние Инфляции На Оценку Эффективности Инвестиций
Курсовая работа по теме Регулирование отношений, возникающих в связи с заключением договора подряда
Курсовая работа по теме Монополия, ее виды и социально-экономические последствия
Реферат по теме Французское барокко - особенности развития стиля
Реферат: What We Can Learn From The Epic
Курсовая работа: Воспитание осанки. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Экономико-статистический анализ деятельности СООО "Степове"
Курсовая Работа На Тему Межличностные Конфликты В Школьном Коллективе
Реферат по теме Избирательная система и избирательное право Республики Беларусь
Реферат: Биржевое брокерство. Скачать бесплатно и без регистрации
Статья: Роль микроэлементов в составе удобрений
Сочинение: Образ автора в поэме А. Т. Твардовского Василий Теркин
Реферат: Greek Philosophy Essay Research Paper Greek PhilosophyPhilosophy
Дипломная работа по теме Эффективность и экологическая безопасность применения минеральных удобрений под ячмень при различном балансе азота, фосфора и калия в агроценозе
Переводные Контрольные Работы По Русскому Языку
Похожие работы на - Детский фольклор
Курсовая работа: Разработка и нормирование технологического процесса сборки