Электрокоагулятор для очистки сточных вод

Электрокоагулятор для очистки сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащий корпус с размещенными в нем засыпными электродами, разделенными перфорированной перегородкой из диэлектрического материала, токоподводы. патрубки ввода и вывода очищаемой воды и приспособление для переключения полярности электродов, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода энергии на процесс очистки, корпус вЬгаолнен цилиндрическим и размещен в электромагнитной системе, выполненной в виде двух сочлененных соленоидов, подключенных с возможностью работы поочередно и навстречу друг другу, перфорированная диэлектрическая перегородка выполнена плоской и установлена по диаметру аппарата, а патрубки ввода и вьюода размещены соответственно в нижней и верхней частях аппарата по диагонали. 2. Электрокоагулятор по п. 1, (/} отличающийся тем, что С токоподводы вьтолнены в виде прутков КЗ ферромагнитного материала 2 цилиндрической формы и размещены на всю глубину засыпных электродов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

00UfW

РЕСПУБЛИК

0% (И) 4 (51) С 02 F 1/46

11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, н aBTOPCKDMV СВИДЕТЕЛЬСПВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф (21) 3569279/23-26 (22) 24.12.82 (46) 15.01.85. Бюл. Р 2 (72) И.С. Горелов, В.А. Шапошник, К.М. Салдадзе и А.Д. Ситников (71) Воронежский сельскохозяйственный институт им. К.Д. Глинки (53) 628.543(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 700466, кл. С 02 F 1/46, 1979.

2. Электрохимические методы в технологии очистки природных и сточных вод. М., ЦНИИС Госстроя, 1971, 38-39 (прототип). (54) (57) 1. ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯТОР ДЛЯ

ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащий корпус с размещенными в нем засыпнымн электродами, разделенными перфорированной перегородкой иэ диэлектрического материала, токоподводы, патрубки ввода и вывода очищаемой воды и приспособление для переключения полярности электродов ° о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения расхода энергии на процесс очистки, корпус выполнен цилиндрическим и размещен в электромагнитной системе„ выполненной в виде двух сочлененных соленоидов, подключенных с возможностью работы поочередно и навстречу друг другу, перфорированная диэлектрическая перегородка выполнена плоской и ус- тановлена по диаметру аппарата, а патрубки ввода и вывода размещены соответственно в нижней и верхней частях аппарата по диагонали.

2. Электрокоагулятор по п. 1, отличающийся тем, что токоподводы выполнены в виде прутков иэ ферромагнитного материала цилиндрической формы и размещены на всю глубину засыпных электродов.

1 134549

Изобретение относится к очистке природных, сточных и морских вод.

Известен электрокоагулятор, включающий камеру с растворимыми 5 биполярными электродами в виде металлических опилок, засыпанньгл в кассеты из диэлектрического материа.ла, а также вибратор для встряхивания кассет и вторую, сообщающуюся с первой, камеру с анодно-нерастворимыми электродами (1) .

Недостатком этого электрокоагулятора являются большие энергозатраты. Кроме того, наличие двух ка- 15 мер не только предполагает расход чистой воды в первой камере, но и планирует дополнительный расход электроэнергии на процесс электрокоагуля- о ции во второй камере, а для осуществ- >0 ления депассивации засыпных электродов сложным вибрационным механизмом требуется наличие трущихся быстроизнашивающихся деталей .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электрокоагулятор, содержащий засыпные электроды. разделенные перфорированными перегородками из диэлектрического 30 материала, устройство для переключения полярности электродов и приспособление Пля уплотнения насилии (2) .

Недостатком известного аппарата являются высокие энергозатраты на проведение процесса, так как не достигается эффективная очистка и депассивация электродов.

Цель изобретения — снижение расхода энергии на процесс очистки. 4О

Поставленная цель достигается тем, что в электрокоагуляторе, содержащем корпус с размещенными в нем засыпньми электродами, разделенными перфорированной перегородкой из 45 диэлектрического материала, токоподводы, патрубки ввода и вывода очищаемой воды и приспособление для переключения полярности электродов, корпус выполнен цилиндрическим и размещен в электромагнитной системе, выполненной в виде двух сочлененных соленоидов. подключенных с возможностью работы поочередно и навстречу друг другу, перфорированная диэлектрическая перегородка выполнена плоской и установлена по диаметру аппарата, а патрубки ввода и вывода размещены соответственно в нижней и верхней частях аппарата по диагонали.

Токоподводы выполнены в виде прутков из ферромагнитного материала цилиндрической формы и размещены. на всю глубину засыпных электродов.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема электрокоагулятора, на фиг. 2 — вид А на фиг. 1 (сверху и снизу); на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Электрокоагулятор содержит вертикально расположенный корпус 1 с герметично закрывающимися крышками

2, оборудованными токоподводами 3 и штуцерами 4-7 для подвода воды, сжатого воздуха и отвода водно-газовой смеси, засыпных стружечных электродов 8 и 9, отделенных одчн от другого пористой перегородкой 10.

Токоподводы 3 изготовлены в виде прутков цилиндрической формы из ферромагнитного материала и установлены на всю глубину стружечной засыпки.

Итуцер 4 служит для подвода воды, штуцера 5 и б — для подвода сжатого воздуха (фиг ° 2, вид снизу), штуцера 6 и 7 (фиг. 2, вид сверху) для отвода водно-газовой смеси из электрокоагулятора. Крепление электрокоагулятора осуществляется двумя плитами 11, стянутыми шпильками 12 (фиг. 2, вид сверху и снизу).

Электромагнитная система выполнена в виде двух соленоидов 13. Обмотки соленоидов подключены через выпрямительные устройства 14 и 15 и два реле 16 к блоку управления 17, а электроды 8 и 9 и токоподводы 3 подключены через выпрямительное устройство 18 и автотрансформатор 19 к системе электродного питания током.

Монтажный провод (не показано) крепится к токоподводам 3 лепестками контактными 20 (фиг. 1 и 2).

Электрокоагулятор работает следующим образом.

Вода, подлежащая обработке, поступает снизу на засыпной электрод

8 через штуцер 4 (фиг. 2, вид снизу).

Одновременно через штуцера 5 и 6 подается сжатый воздух, очищенный от углекислого газа. Обработанная в электрокоагуляторе водно-газовая смесь отводится через два верхних штуцера 6 и 7 (фиг. 2, вид сверху) .

Такая система запитки штуцеров дает возможность осуществить подачу воды с электрода 8 снизу вверх через пористую перегородку 10 диагонально на электрод 9 .

На токоподводы-контакты 3 подает5 ся ток от автотрансформатора 19 через выпрямитель 18 (фиг. 1), который, проходя через засыпные электроды

8 и 9, растворяет один из них, служащий анодом. Одновременно включает- 1п ся блок управления 17, подающий поочередно команду-сигнал определенной длительности на два исполнительных реле 16, через которые подключены к сети выпрямительные устройства 14 и 15, каждое из которых в свою очередь подает регулируемый ток на соответствующий соленоид.

Блок управления 17 позволяет автоматически поддерживать вь.бранную частоту поочередного включения соленоидов 13 и силу тока на их обмотках, а значит и интенсивность магнитных полей. Воде, проходя диагонально снизу вверх через засыпные д электроды 8 и 9, обогащается, с одной стороны, за счет растворения анодно-поляризуемой стружки ионами двухвалентного железа Fe, с дру + гой — за счет прохождения катоднополяризуемой стружки обогащается ионами гидроксида ОН, которые, цовьппая рН, благоприятно влияют на коагуляцию гидроокиси железа, а значит, и степень очистки. Благодаря интенсивной продувке воздухом засыпного электрода происходит вынос наиболее крупногабаритных частиц гидроокиси железа из коагулянта. Кроме того, эа счет барботирования вероятность образования застойных зон в области засыпных электродов 8 и 9 сводится к нулю.

Основное депассивирующее действие на засыпные электроды 8 и 9 оказывают сильные поочередно включающиеся и направленные в противоположные стороны магнитные поля двух соленоидов 13. При включении верхнего соленоида частицы железа не только ори1134549 4 ентируются ио силовым линиям, но и, стремясь занять энергетически выгодное положение, т.е. расположиться в центре верхнего соленоида, движутся вверх. Находясь в такой достаточно плотной среде, как вода, и имея неодинаковую массу и форму, частицы испытывают неодинаковое сопротивление движению, что и приводит их к механическому взаимоцействию между собой. Таким образом, в результате движения в неоднородном магнитном поле каждая частица в объеме электродов S и 9 испытывает влияние со стороны окружающих ее частиц.

При этом фиксированно расположенные токоподводы-контакты 3 оказывают незначительное сопротивление этому движению, так как выполнены в виде заостренных штырей цилиндрической формы.

В последукщнй после включения момент времени верх :пй соленоид 13 можно уже рассматривать как постоянный магнит. Поэтому частицы стружки, намагничиваясь, притягиваются друг к другу и создают надежный контакт не только между собой, но и с верхними токоподводамн. При переключении соленоидов 13 стальная стружка, перемагничиваясь в силу того, что соленоиды подключены навстречу друг другу, интенсивно движется вниз против потока воды, поступающей в электрокоагулятор, и турбулизирует его. Движение частиц в неоднородном магнитном поле, а также перемагничивание и турбулизация усиливают эффект депассивации.

Таким образом,. работа двух электромагнитных систем в виде двух сочлененных соленоидов в непрерывном и автоматическом режиме дает с абилизацию вольтоамперных характеристик электрокоагулятора.

1Лспользование данного электрокоагулятора позволяет уменьшить производственные площади, снизить затраты за с ет исключения пассивации электродов.

6,7

1 f 34549

Филиал ПБП. "Ната", Г в УЖГО ЮД р Уй е ПРОЙМ(ТНЗЙ э 4