Электролизный метод подготовки воды с изпользованием керамических электродов

Abstract

Электролиз воды осуществлялся в специальной ячейке, состоящей из керамического анода, содержащего TinO2n-1, и катода из нержавеющей стали. Для выяснения влияния присутствия в растворе разных ионов галогенов на процесс электролиза и дезинфекции, растворы, содержащие Cl -, Br -, J- ионы при концентрации 1ммоль/л, подвергали электролизу. Процессс проводили при силе тока в 0,1 А, температуре 25 0С и рН = 7. Используя растворы, содержащие ионы сульфата, было изучено влияние тока на качество воды и жизнеспособность микроорганизмов. В работе было установлено, что присутствие ионов SO42 -, Cl -, Br -, J - вызывает увеличение рН раствора от 7,0 до 10,4, что обясняется выделением водорода в процессе электролиза. Окислительно-востановительный потенциал (ОВП), в присутствии ионов SO42-, уменьшается от +256 мВ до – 135 мВ, а в случаи галогенов, значение ОВП увеличивается до +600 мВ, что обуславливается выделением галогенов. Количество выделяющихся галогенов в процессе электролиза увеличивается с ростом начальной концентрации ионов в исследуемом растворе и временем проведения процесса. Для исследования влияния электрохимических процессов на микробиологическое состояние воды использовали бактерии Pseidomonas flurescens и Escherichia coli. Присутствие ионов сульфата практически не влияет на процесс дезинфекции воды, а ионы йода в процессе электролиза, с использованием керамических электродов, содержащих TinO2n-1, вызывают бактериостатическое действие на бактерию Pseidomonas flurescens, сохроняющиеся в течении как минимум 8 дней. В то же время ионы хлора и брома способствуют возникновению эффекта дезинфекции, о чем свидетельствует резкое уменьшение количества колонийобразующих единиц бактерий Pseidomonas flurescens. Эффективность процесса дезинфекции при электролизе исследовалась, используя растворы, которые содержали ионы хлора с концентрацией 6,8 мг/л и при силе тока 0,02 А. Жизнеспособность бактерий Escherichia coli была определена с помощью модифицированного метода DVC и FISH. В начальной стадии электролиза количество Escherichia coli резко уменьшается, следуя экспоненциальному закону распадa. После 15 минут обработки, в образцах не были замечены клетки Escherichia coli, способные культивироваться и делиться. На основании эксперементальных данных, сделана попытка составить математическую модель оценки эффективности проведения процесса дезинфекции, осуществляемую методом электролиза с использованием керамичкских электродов на основе TinO2n-