Расчет электрокоагуляционных установок

При проектировании электрокоагуляционных установок необходимо учитывать следующие рекомендации:

· рН исходной жидкости должно находиться в пределах 3÷6;

· толщина электродов d – 6÷10 мм;

· расстояние между электродами | – 10÷30 мм;

· в качестве материала электродов должны выбираться листы низкосортной стали или алюминия;

· продолжительность обработки выбирается в зависимости от вида обрабатываемой жидкости и не должна превышать 10÷15 мин;

· количество рабочих ванн определяется расчетом и принимается не менее двух. При общем количестве электрокоагуляторов £ 3 принимается один резервный аппарат; при числе рабочих электрокоагуляторов > 3 принимается 2 резервных аппарата;

· величина анодной плотности тока – в пределах 50÷200 А/м2;

· скорость движения жидкости через электродное пространство для предотвращения его от засорения должна поддерживаться 0,03 м/с;

· продолжительность отстаивания электрохимически обработанной жидкости – в пределах 1,5÷2 ч.

Расчет электрокоагуляционных установок сводится к определению их размеров и электротехнических параметров.

1. Объем электролизера, м3,

Расчет электрокоагуляционных установок - student2.ru ,

где q – расход сточных вод, м3/с; t – продолжительность обработки, с; n – число электролизеров.

2. Удельные затраты электроэнергии, кВт·ч/м3,

Расчет электрокоагуляционных установок - student2.ru ,

где I – величина тока, А; U – напряжение в электролизере, В;
t – продолжительность обработки, ч; Q – расход сточной жидкости, м3/ч.

3. Сила тока, А,

Расчет электрокоагуляционных установок - student2.ru ,

где Д – доза металла, г/м3 (определяется экспериментально или по справочной литературе); F – число Фарадея, 26,8 А·ч; Q – расход сточных вод, м3/ч; h – выход по току, определяется экспериментально (ориентировочно по справочной литературе);
Мэк – эквивалентная масса используемого электрода, г/моль.

4. Площадь анодных пластин в одном электролизере, м2,

Расчет электрокоагуляционных установок - student2.ru ,

где iа – анодная плотность тока, А/мм2 (табл.16); 2 – коэффициент, учитывающий работу обеих сторон анода.

5. Общее количество электродных пластин

Расчет электрокоагуляционных установок - student2.ru ,

где в – ширина электролизера, м (принимается конструктивно); в1 – расстояние между пластинами, м; в2 – расстояние между крайними пластинами и стенками электролизера, м; d – толщина электродов, м.

6. Длина электролизера, м,

l = lпл + 2в1.

Таблица 16.Удельное сопротивление и допускаемая плотность тока в некоторых видах токопроводов

Наименование материала Удельное сопротивление, Ом·м Допускаемая плотность тока, А/мм2
Алюминий 0,026 – 0,0029 2,0
Медь 0,0175 – 0,018 3,0
Сталь 0,103 – 0,14 1,5


7. Высота пластины, м,

Расчет электрокоагуляционных установок - student2.ru ,

где nа – число анодных пластин, равное nпл/2.

8. Высота электрокоагулятора, м,

h = hпл + hн + hстр,

где hн – высота нейтрального слоя, равная 0,3 м; hстр – высота строительного борта, равная ~ 0,2 м.

9. Фактическая продолжительность пребывания жидкости в рабочей камере электролизера, ч,

Расчет электрокоагуляционных установок - student2.ru ,

где q'p – расчетный расход одного электролизера, м3/с; V' – рабочий объем одного электролизера с учетом объема, занимаемого электродами, м3;

V' = V – nпл hпл·d.

10. Скорость движения воды между электродными пластинами, м/с,

Расчет электрокоагуляционных установок - student2.ru ,

где W – рабочее сечение электролизера, м;

W = в·l – lпл·d·nпл.

Наши рекомендации