Оценка технологической эффективности получения гипохлорита натрия из минерализованных вод Вологодской области

В проекте рассматривается возможность получения гипохлорита натрия путем электролиза высокоминерализованных подземных вод Вологодской области. В работе изучены особенности протекания электролиза в минерализованной воде с различным содержанием хлоридов при разных режимах процесса. Выявлены оптимальные технологические режимы работы электролизеров на природном сырье - минеральной воде.

Цель работы: обоснование технологической эффективности получения ГХН из высокоминерализованных подземных вод на месте потребления.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
- оценка возможности использования природной минеральной воды в качестве сырья для производства ГХН;
- изучение и установление особенностей протекания электролиза в минерализованной воде при различных режимах процесса;
- оценка влияния температурного режима и времени хранения на концентрацию активного вещества полученного ГХН.

Решение вопроса о выборе метода  и реагентов для обеззараживания воды в настоящее время является одной из определяющих проблем  организаций, имеющих непосредственное отношение к обеспечению потребителей качественной и безопасной  питьевой водой, а также  дезинфекции  очищенных сточных вод перед сбросом их в водоемы.

В данной работе рассматривается возможность получения гипохлорита натрия  из  высокоминерализованных  вод подземных источников, расположенных в непосредственной близости к  объектам коммунального хозяйства. Вологодская область располагает  значительным запасом подземных вод с высоким содержанием хлоридов. Именно эти воды рассматриваются в качестве рассолов для получения ГХН электрохимическим способом.

Для реализации поставленных задач был проведен анализ научно-технической литературы, рассматривающих методы обеззараживания природных вод, а также рассмотрены   возможности  использования подземных вод Вологодской области для получения гипохлорита натрия. Исследования  проводились в лабораторных условиях кафедры «Водоснабжения и водоотведения» Вологодского государственного университета и  выполнялись  в соответствии  со стандартными  методиками аналитической химии. Расчет и обработка результатов исследований проводилась с использованием методов математической статистики. 

Использование менее токсичных и более безопасных реагентов для обеззараживания воды обеспечивает экологически безопасное развитие систем водопроводно-коммунальных хозяйств.

В данной научно-исследовательской работе рассмотрено решение актуальной задачи: совершенствования технологии производства  гипохлорита натрия электролизом минерализованных подземных вод.

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

- получение ГХН из минерализованных подземных вод можно рассматривать, как один из перспективных вариантов с экономической точки зрения;

-  гипохлорит натрия может быть получен электролизом минерализованной воды с максимальной концентрацией 9,04 г/л по активному хлору при анодной плотности тока 1100 А/м²  за 100 мин. процесса;

- повышение плотности тока с 800 до 1100 А/м2 снижает выход хлора по току на 8 – 15%. При плотности тока 800 А/м2 выход хлора по току максимален  и составляет от 60 до 45%  для исходной концентрации хлоридов 20 г/л  и  от 80 до 50 % для исходной концентрации хлоридов 200 г/л;

- время хранения приготовленного ГХН влияет на снижение концентрации активного хлора в готовом продукте. Скорость снижения концентрации существенно зависит от температурного режима хранения полученного ГХН; 

- при использовании минерализованной воды подземных источников, расположенных в непосредственной близости к объектам водопроводно-канализационного  хозяйства, достигается значительная экономия средств, за счет снижения  затрат на приобретение, доставку, подготовку реагентов, а также обеспечивается безопасная эксплуатация водопроводно-коммунального хозяйства.

1. Фесенко, Л.Н. Дезифектант воды – гипохлорит натрия: производство и применение: монография / Л.Н. Фесенко, В.В. Денисов, А.Ю. Скрябин; под ред. В.В. Денисова; ООО НПП «Экофес», Юж.-Рос. гос. техн. ун.-т. – Новочеркасск: Лик, 2012. – 237 с.
2. Доклад о состоянии и охране окружающей среды Вологодской области в 2014 году / Правительство Вологодской области, Департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды Вологодской области - Вологда, 2015. – 250 с.
3. Пчельников, И.В. Исследование режимов работы и выбор оптимальных условий непроточного электролиза при получение гипохлорита натрия из морской воды [Текст]/ И.В. Пчельников// Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. – 2013. - № 6.- С. 112 -117.
4. Кассандрова, О. Н. Обработка результатов наблюдений / О. Н. Кассандрова, В. В. Лебедев; «Наука», Главная редакция физ.-мат. литературы.- Москва, 1970. - 105 с.

In projekt contemplate a possibility of getting sodium hypochlorite by electrolysis of high-mineralized groundwaters of Vologda Region.
In project explore the possibility of electrolysis of high-mineralized waters with different content of chlorides at various proses conditions.
The optimal technological conditions proses of electrolysers on natural raw materials - mineral water.