Электрокоагулятор

Электрокоагулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцналнстнческнх

Ресттублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

«»865827 (6t ) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 15Д879 (23) 2808677/23-26 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 2 30 981. Бю е ен " 35

Дата опубликования описания 230981 (s>)e. кл.

С 02 F 1/46, Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий 5З 4 628. 337 (088.8) (72) Авторы иэобретения

O.Н.Аленичев, В.Д.Бунин, Ю.С.Веселов и В.A.Oñòðoâñêèé (71) Заявитель (54) электроколгулятОр

Изобретение относится к очистке природных вод и может быть примененс в системах бытового водоснабжения, в частности в автономных передвижных системах в условиях, где предъявляются высокие требования к компактности оборудования, его ресурсу, надежности и к качеству очистки воды, например, на морских судах, железнодорожном транспорте, в летательных аппаратах и т.п.

Известен электрокоагулятор для обработки воды, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого находится пакет концентрично расположенных электродов, выполненных в виде цилиндров. В центральной части пакета электродов предусмотрен водораспределительный канал. В верхней части корпуса 20 над электродами имеется свободное пространство, образующее камеру газоотделения, а также патрубки для входа воды и отхода газов. Патрубок для выхода обработанной воды расположен в нижней части корпуса под электродами. В этом коагуляторе вода движется между электродами восходящим потоком с постоянной скоростью в ламинарном режиме (1). 30

Недостатки указанного электрокоа . гулятора — кратковременность пребывания обрабатываемой воды в электрическом поле, обуславливающая недостаточную степень хлопьеобразования, сравнительно высокий удельный расход электроэнергии на растворение металла электродов, невозможность выведения газообразных продуктов электролиза.

Наиболее близким к предлагаемому является электрокоагулятор, содер-. жащий корпус коаксиально расположенные электроды, выполненные в виде усеченных конусов с днищами и ориентированные сужающейся частью книзу, тоководы и устройства для входа и выхода води (2)..

Однако хлопьеобразование в известном устройстве происходит медленно, что обусловлено кратковременностью пребывания обрабатываемой вОды в электрическом поле и отсутствием средств ее турбулизации в межэлектродных зазорах, газообразные продукты электролиза выводятся иэ реактора лишь частично, так как никаких средств интенсификации газоотделеНия не предусмотрено. Перечисленные

865827 недостатки в конечном итоге снижают качество обработки воды.

Цель изобретения — повышение степени очистки воды.

Поставленная цель достигается тем, что в электрокоагуляторе, содержащем корпус, патрубки ввода и вывода, коаксиально расположенные электроды, выполненные в виде сужающихся книзу усеченных конусов, в центре днища каждого электрода, кроме верхнего, выполнено отверстие, в боковой части электродов также выполнены отверстия, ось которых образует угол с вертикальной осью аппарата, к верхнему электроду прикреплена цилиндрическая обечайка, заполненная несплошной диэлек- !5 трической насадкой, причем патрубок вывода очищенной воды заглублен в насадку.

На фиг.1 схематически изображен предлагаемый электрокоагулятор,про- И1 дольный разрез; на фиг.2 — пакет электродов, вид сбоку; на фиг.3 схема образования тангенциальных перетоков воды.

Электрокоагулятор состоит из вертикального цилиндрического корпуса

1, изготовленного из диэлектрика, с верхней 2 и нижней 3 крышками. пад нижней крышкой закреплен паке ) концентрично расположенных электродов 4, выполненных в виде усеченных ЗО конусов, сужающихся книзу и образующих центральный .водораспределительный канал 5. Между соседними электродами образуются межэлектродные камеры 6. В широкой части электро- 35 дов, прилегающей к стенке корпуса, имеются сквозные вырезы 7, обеспечивающие тангенциальный переток воды из одной межэлектродной камеры в другую. Вырезы выполнены, например, 40 в виде сквозных отверстий, наклоненных под углом к горизонту (фиг,2) .

Соседние электроды повернуты вокруг вертикальной оси относительно друг друга на некоторый угол таким образом, что наклонные отверстия при протекании через них воды создают эффект закручивания потока.

В верхней части корпуса над электродами расположена камера газоотде- $p ления, выполненная следующим образом: к верхнему электроду 8, замыкающему .пакет,.прикреплена цилиндрическая обечайка 9, внутренняя полость которой Заполнена несплошной диэлектрической насадкой 10 (например, капролоновой стружкой, волокнами и т.п.), необходимой для образования развитой поверхности контакта с водой с целью интенсификации газоотделения и улучшения хлопьеобразования. Сверху насад-ФО ка прикрыта сеткой 11 для предотвращения вымывания ее из полости обечайки. бонусная полость 12 в верхней крышке корпуса служит для сбора выде лившегося газа и отвода его через 65 канал 13 и клапан 14. Через центральный вырез в верхней крышке вставлен цилиндрический стакан 15, имеющий в нижней части перфорированное дно и в верхней части патрубок 16 для выхода воды. Перфорированное дно стакана погружено в насадку на глубину Н с таким расчетом, чтобы скоагулированная вода проходила через весь объем насадки.

Электрокоагулятор работает следующим образом

Обрабатываемая вода через патрубок 17 поступает в центральный водораспределительный канал 5 и распределяется равномерно в межэлектродных камерах 6 (фиг.1) . При подаче напряжения на крайние электроды 4 и 8 происходит поляризация промежуточных электродов и электролитическое растворение материала-анода (сталь или алюминий) с образованием нерастворимых гидратов окислов металлов. Одновременно в зазорах между электродами образуется однородное электрическое поле, воздействующее на дисперсную фазу воды.

Таким образом осуществляется комбинированный процесс электрохимической и электрополевой коагуляции частиц — загрязнений присутствующих в воде. Интенсивность хлопьеобразования зависит от времени пребывания воды в электрическом поле, гидродинамического режима и степени ее перемешивания.

Поток воды из межэлектродных камер б через сквозные вырезы 7 тангенциально поступает в соседние камеры.

3а счет того, что в вырезах скорость потока в несколько раз выше, чем в межэлектродном зазоре, струя, выходящая из выреза, интенсивно закручивает и перемешивает слой воды относительно оси корпуса (фиг.З) . При этом улучшается отделение и вынос газа, образовавшегося на катоде, более интенсивно идет коагуляция. Потоки воды выносят газы в камеру газоотделения. В процессе электролиза часть электрической энергии переходит в тепловую энергий, благодаря чему температура воды в обечайке 9 повышается на 15-20" по сравнению с исходной температурой.

Диэлектрический материал корпуса электрокоагулятора, обладая низкой теплоI проводностью, с незначительными потерями сохраняет эту температуру. Процесс газоотделения в данном случае аналогичен процессу деаэрирования воды: при ее нагревании на с3арьйо развитой поверхности насадки йроисходит выделение из воды растворимых газов, и, в первую очередь, продуктов электролиза (водорода). Выделившийся газ скапливается в полости 12 и отводится периодически или непрерывно через клапан 14. Одновременно в объеме насадки идет интенсивное хлопьеобразова865827

Показатели качества очистки воды Электрокоагулятор

Известный Предлагаемый

35,0

12,0

0il

0,28

0,5

8,0

Формула изобретения ние (Флокуляция) и осаждение образовавшихся агрегатов на поверхности насадки. Освободившаяся от газов и частично от хлопьев вода через перфорированное дно цилиндрического стакана 15 выходит иэ электрокоагулятора через патрубок 16 и поступает на дальнейшую обработку, например на осветлительный фильтр.

Периодическая промывка электрокоагулятора производится противотоком воды при отключенном электропитании.

Время полной седиментации скоагулированных в обработанной воде загрязнений, мин

Оптическая плотность обработанной воды после 5 мин отстоя

СОдержание водорода в обработанной воде, мл/л

Электрокоагулятор для.очистки сточных вод, содержащий корпус, коаксиально расположенные электроды, выполненные в виде усеченных конусов, меньшее основание которых является днищем, токоподводы и патрубки,для подвода и вывода очищаемой сточной воды, отличающийся тем, 40 что, с целью повышения степени очистки, в центре днища каждого электрода, кроме верхнего, выполнено отверстие, в боковой части электродов такСравнительные данные, подтверждающие достижение поставленной цели приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый электрокоагулятор обеспечивает более высокое качество обработки воды по сравнению с известным.

Преимуществом предлагаемого алектрокоагулятора является возможность быстрой и качественной промывки его противотоком воды, что обеспечивается наличием отверстий в днищах усеченных конусов и центрального водораспределительного канала.

1 же выполнены отверстия, ось которых образует угол с вертикальной осью аппарата, к верхнему электроду прикреплена обечайка, заполненная диэлектрической насадкой, и патрубок вывода воды заглублен в насадку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 192680, кл. С 02 С 5/12, 1967 °

2. Авторское свидетельство СССР

В 512175, кл. С 02 С 5/12, 1974 (прототип) °

865827

Фиа Я

Составитель T.Áàðàáàû

Редактор О.Малец Техред Ж.Кастелевич Корректор E.Pñÿàêà

Заказ 7981/35 Тираж 1010 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент™, г. Ужгород, ул. Проектная, 4