Экология и производственная безопасность

283 границе раздела фаз при диссоциации и с последующим протеканием окисли- тельно-восстановительных реакций. Гидродинамическая коагуляция происходит при столкновении частиц в результате движения жидкости и допол- нительного перемешивания. Гидродина- мическая коагуляция может осуществ- ляться и без электрического напряжения. Концентрационная (конвективная) коагуляция помеханизму аналогична гид- родинамической, инициируется измене- нием локальных концентраций при изме- нении температуры, транспортировании частиц к электродам, осаждением их на электродах и столкновением частиц. Поляризационная коагуляция – взаимодействие частиц, возникающее при деформации двойного электричес- кого слоя вокруг частиц под влиянием внешнего электрического поля, поляри- зация заряда частиц и последующее взаимное притяжение противоположно заряженных. Электролитическая коагуляция обусловлена образованием гидрооксидов многозарядных ионов металлов (чаще всего применяются АI 3+ , Fe 3+ , Fe 2+ ), кото- рые взаимодействуют с противополож- но заряженными коллоидными частица- ми, коагулируют их и затем происходит седиментация загрязнений сточных вод. Электролитическая коагуляция гид- рооксидов ионов АI и Fe суммируется с другими процессами коагуляции, прежде всего – электрохимической и поляризаци- онной, и поэтому эффективность коагу- ляции в электролитах будет значительно выше по сравнению с эффективностью коагуляции гидрооксидами металлов без применения напряжения. В качестве примера параллельных процессов электрохимической (окисли- тельно-востановительной) и электроли- тической коагуляции можно привести схему очистки сточных вод от высокоток- сичных (1-го класса опасности) соедине- ний шестивалентного хрома в электро- коагуляторах со стальными электродами, применяемую на предприятиях различ- ных отраслей промышленности. На стальном аноде происходит окисление (растворение) железа в двух- зарядный катион железа по реакции: Fe – 2е -  Fe 2+ . (1) Далее соединения присутствующе- го в сточных водах Cr 6+ (Cr 2 О 7 2- , CrО 4 2- ) восстанавливаются двухвалентным же- лезом до трехвалентного хрома и выпа- дающего в осадок Cr(ОН) 3 согласно сле- дующим уравнениям: Cr 2 О 7 2- + 6Fe 2+ + 14Н +  6Fe 3+ + + 2Cr 3+ + 7Н 2 О, (2) CrО 4 2- + 3Fe (ОН) 2 + 4Н 2 О  Cr(ОН) 3  + 3Fe(ОН)3  + 2ОН-. (3) Из приведенных уравнений видно, что реакция (1) протекает по типичному окислительно-восстановительному (электрохимическому) типу, а реакция (2) по совместному – электрохимическому и электролитическому, в результате по- следнего процесса образуется коагулянт Fe(ОН) 3 . Кроме того, в прикатодном про- странстве происходит непосредственное восстановление Cr 6+ , Fe 3+ и Fe 2+ элект- ронами, выделяемыми катодом по сле- дующим окислительно-восстановитель- ным реакциям: Cr 2 О 7 2- + 14Н + + 6е -  2Cr 3+ + 7Н 2 О; (4) CrО 4 2- + 4Н 2 О + 3е -  Cr(ОН) 3  + + 5ОН - ; (5) Fe 3+ + е- Fe 2+ ; (6) Fe 2+ + 2ОН-  Fe(ОН) 2  . (7) Эле-Эле