Electrocoagulación-aplicaciones mp67

Electrocoagulación Descripción de la tecnología

La electrocoagulación (CE), el paso de corriente eléctrica a través del agua, ha demostrado ser muy eficaz en la eliminación de contaminantes del agua. Sistemas de electrocoagulación han existido desde hace muchos años (Dietrich, patentado 1906), utilizando una variedad de geometrías de ánodo y cátodo, incluyendo placas, bolas, esferas de lecho fluidizado, malla de alambre, varillas y tubos. GPI-Ew ha dado un salto cualitativo en el perfeccionamiento del proceso de CE para aumentar las tasas de eliminación y para reducir los costos operativos y de capital. "El proceso de electrocoagulación se basa en principios científicos válidos que implican respuestas de los contaminantes del agua a fuertes campos eléctricos y eléctricamente inducida oxidación y reducción reacciones. Este proceso es capaz de sacar más de 99% de algunos cationes de metales pesados y también parece ser capaz de electrocutar microorganismos en el agua. También es capaz de precipitar coloides cargados y eliminar cantidades significativas de otros iones, coloides, y emulsiones. Cuando el sistema está en su lugar, los costos de operación incluyendo la energía eléctrica, la sustitución de los electrodos, el mantenimiento de la bomba, y el trabajo puede ser inferior a $ 1 por mil galones para muchas aplicaciones. Las aplicaciones potenciales para la agricultura y la calidad de vida rural incluyen la eliminación de patógenos y pesada metales del agua y descontaminación de aguas de lavado de procesamiento de alimentos de beber". La coagulación es una de las operaciones fisicoquímicas más importantes usados en el tratamiento de agua. Este es un proceso utilizado para causar la desestabilización y la agregación de partículas más pequeñas en partículas más grandes. Los contaminantes del agua, tales como iones (metales pesados) y coloides (orgánicos e inorgánicos) se llevan a cabo principalmente en solución por cargas eléctricas.Schulze, en 1882, mostró que los sistemas coloidales pueden ser desestabilizadas por la adición de iones que tienen una carga opuesta a la del coloide (Benefield et al., 1982). Los coloides desestabilizados se pueden agregar y se eliminan posteriormente por sedimentación y / o filtración. La coagulación se puede lograr por medios químicos o eléctricos. Coagulación química es cada vez menos aceptable hoy

en día debido a los mayores costos asociados con los tratamientos químicos (por ejemplo, los grandes volúmenes de lodos generados, y la clasificación de residuos peligrosos de los hidróxidos metálicos, por no hablar de los costos de los productos químicos necesarios para efectuar la coagulación).

" coagulación química se ha utilizado durante décadas para desestabilizar suspensiones y para efectuar la precipitación de las especies metálicas solubles, así como otras especies inorgánicas a partir de corrientes acuosas, permitiendo de este modo su eliminación por sedimentación o filtración. Alum, cal, y / o polímeros han sido los coagulantes químicos utilizados Estos procesos, sin embargo, tienden a generar grandes volúmenes de lodos con alto contenido en agua ligada que puede ser lento para filtrar y difícil de deshidratar. Estos procesos de tratamiento también tienden a aumentar disuelto total del contenido de sólidos del efluente, por lo que es inaceptable para su reutilización dentro de las aplicaciones industriales. "2 electrocoagulación a menudo puede neutralizar las cargas de iones y partículas, permitiendo de este modo que los contaminantes precipitan, reduciendo la concentración por debajo de la posible con el producto químico la precipitación, y se puede sustituir y / o reducir el uso de agentes químicos caros (sales metálicas, polímeros). " Aunque el mecanismo de electrocoagulación asemeja coagulación química en que la especie catiónica son responsables de la neutralización de las cargas superficiales, las características del rebaño electrocoaguló difieren drásticamente de los generados por la coagulación química. Un rebaño electrocoaguló tiende a contener menos agua ligada, es más resistente al cizallamiento, y es más fácilmente filtrable. "3 Electrocoagulación ha reducido el volumen de agua contaminada en un 98%; y reducido el costo del tratamiento en un 90% para agua de sentina que contiene metales pesados y emulsiones de aceite.Aunque electrocoaguló agua puede variar debido a la química individual de aguas de procesos, algunos ejemplos de las aguas tratadas mediante electrocoagulación incluyen: - La reducción de las bacterias de 110.000.000 (recuento en placa estándar) en las aguas residuales de alcantarillado de 2.700 bacterias por mililitro;

- Los contaminantes presentes en las aguas residuales oleosos procedentes de operaciones de limpieza a vapor, refinerías, fábricas de transformación, y los procesadores de alimentos se reducen en general, del 95 al 99%; - Sílice disuelta, arcillas, negro de carbón, y otros materiales suspendidos en el agua son generalmente reducen en 98%. - Los metales pesados en el agua, tales como arsénico, cio, cromo, plomo, níquel y zinc son generalmente reducen en un 95 a 99%.

Nota: Los metales pesados procesados con precipitado energía de activación suficiente en los lodos de óxido resistente a los ácidos como NiFe2O4, que pasan el proceso de clasificación Tóxico Lixiviación (TCLP) que permite que el lodo a ser reclasificado como no peligroso (Renk, 1989; Franco, 1974; Watanabe y Nojiri , 1975;. Duffey, 1983) electrocoagulación a través de la cámara de reacción del sistema de GPI-Ew produce varios resultados electroquímicos distintos de forma independiente. Estas reacciones observadas pueden ser explicadas como: A. La siembra resultante de la reducción del ánodo de iones metálicos que se convierten en nuevos centros para mayores, complejos insolubles, estables, que precipitan óxidos metálicos como complejos; B. Emulsión de ruptura resultante de los iones de oxígeno e hidrógeno que unión en los sitios del receptor de agua de las moléculas de aceite que crean un agua en agua de separación complejo soluble de aceite, lodo de perforador, colorantes, tintas, etc .; C. halógeno complejante como los iones metálicos se obligan a cloros en una molécula de hidrocarburo clorado que resulta en una agua grande de separación complejo insoluble de pesticidas, herbicidas, cloro PCB, etc .; D. el blanqueo por los iones de oxígeno producidos en la cámara de reacción se oxida colorantes, cianuros, bacterias, virus, riesgos biológicos, etc .; E.inundación de electrones de las elimina el agua el efecto polar del complejo de agua, permitiendo que los materiales coloidales a precipitar, y el aumento de los electrones crea una presión osmótica que se rompe bacterias, quistes y virus; F. oxidación - Reducción de las reacciones se ven obligados a su punto final natural dentro de la cámara de CE que acelera el proceso natural de la naturaleza que se produce en química húmeda; G. CE de pH inducido . oscilaciones hacia neutral el proceso se optimiza mediante el control de materiales de la cámara de reacción (hierro, aluminio, titanio, grafito, etc.), amperaje, tensión, velocidad de flujo , y el pH del agua. La tecnología se encarga de corrientes mixtas de residuos (petróleo, metales, y bacterias), de manera muy eficaz. Variables tales como temperatura y presión tienen poco efecto sobre el proceso . La mejor manera de entender qué va a pasar con un agua específica es probar que el agua en la cámara de reacción CE. El proceso de electrocoagulación se ha utilizado con éxito para:

- proteínas de la cosecha, grasa y fibra de los flujos de residuos procesador de alimentos - Reciclar el agua, permitiendo que los sistemas de circuito cerrado. -

Eliminar

los

metales

y

el

petróleo

de

las

aguas

residuales.

- Reacondicionamiento de anticongelante mediante la eliminación de aceite, suciedad, y metales. - Reacondicionamiento de agua salada enfriadora mediante la eliminación de bacterias, grasa, etc.

- El tratamiento previo antes de tecnologías de membrana como la ósmosis inversa. - Requisito caldera de agua de reposición mediante la eliminación de sílice, dureza, SAT, etc. - Caldera de Reacondicionamiento purga mediante la eliminación de los sólidos disueltos eliminando la necesidad de tratamiento químico de la caldera. - Retirar DBO, SST, SDT, niebla, etc., de las aguas residuales antes de su eliminación de estación de depuración, reduciendo o eliminando así los recargos de descarga. - De-agua lodos de depuradora y estabilizar los metales pesados en las aguas residuales, la reducción de la carga y permitir que los lodos para ser aplicados al terreno -

Condición

y

agua

potable

polaco

- Eliminar el cloro y bacterias antes de la descarga de agua o reutilización Los gastos de funcionamiento de electrocoagulación varían depende del agua tratada específica. Por ejemplo, el agua de alcantarillado municipal fue tratado por $ 0.24 / 1,000 galones, y el agua de limpieza a vapor que contiene el petróleo crudo, la suciedad y los metales pesados fue tratado de $ 0.05 / galón. CAPACIDADES DEL SISTEMA:



Múltiples procesos contaminantes Simultáneamente



Elimina complejos orgánicos, trihalometanos



Elimina los metales pesados en forma de óxidos que pasan TCLP



Elimina los sólidos en suspensión y coloidales



Rompe emulsiones de aceite en agua



Elimina las grasas, el aceite y la grasa (FOG)



Destruye y elimina las bacterias, virus y quistes



1 GPM a 4+ módulos MGD - múltiples módulos para los flujos más grandes

Principales aplicaciones:



La eliminación Organics



Fosfato y eliminación de nutrientes



Planta de limpieza del agua



control de la calidad del agua influente



Agua potable



Tratamiento de aguas residuales



Torres de enfriamiento



El tratamiento previo para la ósmosis inversa, ultra filtración, nanofiltración,



eliminación isótopo radiactivo



La reutilización del agua que resulta en la descarga cero



la recuperación de metales



enjuague proceso y agua de lavado



Aguas residuales industriales

VENTAJAS



Se usa para tratar múltiples contaminantes Simultáneamente



Se usa para tratar varios contaminantes con un sistema de tecnología



El costo de capital significativamente menor que las tecnologías alternativas



El costo de operación significativamente menor que las tecnologías alternativas



requisitos de baja potencia



Generalmente no hay adiciones químicas



la formación de óxido de metal que pasa TCLP



Bajo mantenimiento



atención mínima del operador



Maneja una amplia variación en el flujo de residuos



resultados consistentes y fiables



minimización de fangos

aplicaciones

Electrocoagulación (EC) es un sistema de tratamiento de aguas residuales extremadamente eficaz, la recuperación del agua para su reutilización y el aprovechamiento de subproductos valiosos. Los ejemplos de posible reutilización del agua provienen de tratamiento de los flujos de residuos generados a partir de limpiadores de vapor, presión, fabricación de textiles, metales chapistas, procesadores de carne y aves de corral, de lavandería comercial, operaciones mineras y plantas de aguas residuales municipales del sistema. Los siguientes ejemplos documentan los efectos positivos de electrocoagulación en una amplia variedad de aplicaciones industriales y municipales: Lavanderías capacidad de lavandería se puede aumentar tres veces, utilizando la misma cantidad de agua dulce, mediante el reciclaje de lavado y enjuague de agua.Recuperada de lavado y enjuague de agua ahorra el costo de la compra de agua, el jabón, el calor y alcantarillado. Recuperar su agua para $ 1.70 por cada mil galones. Aceptación de los clientes y la tranquilidad está asegurada mediante el uso de agua de la ciudad para el enjuague final. Se necesita el volumen añadido de agua para compensar el agua evaporada, cuando se seca la ropa. Las lavadoras pueden estar conectadas a utilizar agua reciclada para el lavado y enjuague ciclos, con la excepción del último aclarado, lo que sería fresca agua de la ciudad. La calidad del agua está garantizada por un control electrónico para automatizar la turbidez y desinfectante. El agua se tamiza, electrocoaguló, aclaró y se almacena para su uso en la demanda en un tanque de agua limpia ozonous. Una sonda de turbidez y el ozono monitorear la calidad del agua regenerada continuamente. El clarificador de vacío concentra los sólidos a 20% en peso lo que les permite ser desechadas en el contenedor con la pelusa y la basura de papel. El costo de lavado y enjuague de eliminación de aguas y la posibilidad de multas para los contaminantes en el agua que va al desagüe se eliminan porque no se descarga al desagüe. La metales pesados, aceites y grasas se separan del agua durante el proceso de recuperación en forma de óxido ambientalmente seguro.

Destilación / Desalinización ultra pura agua potable puede ser producido a partir de agua salada y sin contaminación de ósmosis inversa de agua salada, usando destilación de recompresión de vapor. El vapor de recompresión de destilación le permite producir agua ultra pura y sal comercializable, sin producir ningún nocivo por productos para el medio ambiente. Agua potable pura Ultra puede ser producido a partir de agua salada y sin contaminación de ósmosis inversa de agua de salmuera, utilizando vapor de recompresión de destilación de 0,15 KW por galón de agua producida. El cloruro de sodio se concentra a una concentración comercializable entre 20 y 50% de sólidos. Esto elimina la corriente de rechazo de salmuera concentrada a partir venera unidades de ósmosis que matan la vida silvestre, las plantas y los peces en las bahías de descarga. La tecnología de desalinización por ósmosis inversa tradicional rechaza hasta el 70% de la corriente de agua salada entrante. El agua de rechazo de sal concentrada generalmente se coloca de nuevo en la bahía o la fuente de entrada de agua, matando la vida vegetal y animal con un exceso de concentración de sal. Con la destilación de recompresión de vapor de la sal se elimina en una forma sólida entre 20 y 50%. La sal puede ser empaquetado y vendido para la alimentación animal, ablandadores de agua, camino de la formación de hielo, etc o la sal concentrada puede ser fácilmente transportado hacia el mar, donde la sal concentrada no dañará la fauna costera. Debido a la destilación de recompresión de vapor reutilizar gran parte de la entrada la energía, el proceso produce un galón de agua destilada ultrapura de 0,15 kW de electricidad por galón o un centavo por galón con los costos de electricidad a partir de $ 0,07 por kWh.

Emergencia de Agua Potable El agua contaminada por inundaciones, incendios, terremotos, tornados, las aguas residuales, pesticidas, metales pesados, bacterias y se puede limpiar en una unidad portátil de 1,5 o 3GPM. Las unidades son pequeñas y permitiendo que la luz que ser transportados en un jeep o camioneta y operan fuera de una sola fase 110 o generador de 220 voltios. La bomba autocebante alimenta de agua a patinar sistema montado electrocoagulación seguido de un auto-limpieza 0,2 -micron filtro de cerámica. electrocoagulación causa bacterias, pesticidas, metales pesados, y limo (sólidos en suspensión) para aumentar de tamaño, lo que los extraíbles en el filtro de cerámica 0,2 micrones, asegurando agua potable.

Procesamiento de Alimentos Industria de Carne, aves, pescado, el efluente total de la planta a la cosecha adicional de la proteína y la grasa a la venta, aceite de ensalada, bebidas, procesamiento de papa, lavado de vegetales, equipos de lavado.



Carne de vaca



Cerdo



Aves de corral



Pescado

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Aceite para ensalada



Aderezo para ensaladas

Agua Potable electrocoagulación causa un amplio rango de impurezas a convertirse separable de su agua potable. Ver el .pdf a continuación algunos ejemplos de la eficacia de electrocoagulación utilizado en una aplicación de agua potable. Limpiadores de vapor Limpiadores de vapor se utilizan en muchas aplicaciones industriales para limpiar las piezas y equipos. Algunos de los principales s de equipos de limpieza a vapor incluyen el lavado de camiones y autobuses, limpieza del motor, y todo tipo de instalaciones de reparación. El tratamiento de los flujos de residuos generados a partir de vapor unidades limpiadoras que operan en California ha demostrado ser eficaz en la separación del aceite y el agua y la eliminación de los metales y la suciedad del agua para que el agua se puede reutilizar. Un ejemplo es el agua residual de un limpiador de vapor utilizado para limpiar aceite equipos para servicio de campo que contiene 8 ppm de cromo, plomo y zinc con menores cantidades de los otros 17 metales en la prueba estándar junto con unas pocas ppm de aceite y grasa estados. A estas concentraciones el agua se considera un residuo peligroso con los costes de eliminación que van desde $ 0,60 a $ 2,30 por galón. Después del tratamiento mediante electrocoagulación, el agua clara se reunió con todos los estándares federales de agua potable secundarias con la excepción de los tensioactivos. Esto no era una preocupación debido a que el agua se recicla a través del limpiador de vapor y los tensioactivos reciclados reduce la necesidad de añadir jabón para el sistema de limpieza a vapor. Cabe señalar que el carbón puede ser usado en conjunción con el proceso de CE para hacer que el agua cumple con los estándares de

agua potable secundarias. El lodo del proceso CE contenía 90 mg / kg de aceite y grasa.Los metales pesados se convierten en óxidos y el lodo que pasaban los estados TTLC y stlc como exige el título CAC 22. Como resultado, la Junta de Salud del Estado aprobó el lodo procesado CE como residuos no peligrosos. Ver el .pdf abajo para explorar aún más la efectividad de electrocoagulación en aplicaciones de limpieza a vapor. La eliminación de isótopos radiactivos eliminación de isótopos ion metálico de agua de refrigeración en un sitio central nuclear demuestra otra aplicación efectiva de electrocoagulación.

Las aguas residuales sin procesar electrocoagulación ha demostrado ser eficaz en el tratamiento de las aguas residuales, las concentraciones de lodos de depuradora, y la fijación de metal lodos de depuración suficiente como para permitir la aplicación al suelo. Ver el .pdf a continuación para obtener detalles sobre cómo electrocoagulación puede depurar aguas residuales. Placas de metal de por qué el riesgo de multas y penas de prisión de la EPA cuando se puede convertir los iones de metales pesados en su corriente de agua de enjuague chapado en óxidos metálicos negociables. Los óxidos metálicos son hidrófobos y deshidratan también. Los óxidos metálicos pueden ser vendidos como componentes prima para nuevos productos. Esto elimina la responsabilidad a largo plazo asociado con hidróxidos metálicos. Los óxidos metálicos deshidratan 76% más fácil, crea 83% menos de volumen de lodo, y es 88% menos costoso que la coagulación química. El enjuague separado puede ser reutilizado. Sin descarga de agua, no hay ninguna responsabilidad potencial; se guarda en el precio de alcantarillado, monitoreo y honorarios de la prueba, así como el costo de agua de relleno. La eliminación de 90% ± metales es la reducción suficiente para lograr resultados de calidad de galvanoplastia. Platers metal utilizan electrocoagulación para eliminar los metales del depósito de agua de enjuague de recubrimiento, lo que les permite volver a utilizar el agua como agua de proceso remediado. Sin descarga de agua, evitan la responsabilidad potencial, ahorrar en el coste de alcantarillado, monitoreo y honorarios de la prueba, así como el costo de agua de relleno. La eliminación de 90% ± metales es la reducción suficiente para lograr resultados de chapado de calidad.

Textiles tinte tintes se eliminan con éxito desde el agua a través del uso de electrocoagulación.