Аппарат для электрохимической очистки сточной воды

Аппарат для электрохимической очистки сточной воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 905204

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпни (61) Дополнительное к авт.свид-ву (22)Заявлено 04,03.80 (21) 2889583/23-26 (51)М. Кл. с присоелинениен заявки М

С 02 Г 1/46

Госудерстнснный квинтет (23) Приоритет

СССР по делен нзобретеннй н открытий

Опубликовано 1 . 02. 82, бюллетень Рй 6

Дата опубликования описания 17.02.82 (53) 3 ДК 663.63..087(088.8) )

Г.В. Слепцов, Н.Н. Дыханов, 0,В. Никольченко, И.A. Островерх, B.Ñ, Нурков, 8.И..Опарин, Е.В. Курган, Г. И. Иванов и В. С. Белпничев (72) Авторы изобретения (Всесоюзный научно-исследовательскии институт по охране вод (71) Заявитель (54) АППАРАТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИИИЧЕСКОИ ОЧИСТКИ

СТОЧНОЙ ВОДЫ

Изобретение относится к области электрохимической очистки сточных вод, содержащих примеси коллоидной степени дисперсности и/или ионные примеси, поверхностно-активные вещества, эмульсии и ионы тяжелых металлов, и может быть использовано на предприятиях машиностроительной, металлообрабатывающей и других отраслей промышленности.

Известен аппарат для электрохимической очистки сточной воды, включающий коаксиально расположенные относительно друг друга отстойник и внутрен-, нюю циркуляционную трубу, выполненную секционной, в нижней секции циркуляционной трубы установлены растворимые электроды (11.

Недостатком известного аппарата является малая скорость процесса укрупнения скоагулировавших частиц, что затрудняет отделение их от .воды, требует уменьшения скорости потока очищаемой воды и тем самым снижает производительность аппарата.

Цель изобретения - повышение производительности аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для электрохимической очистки сточной воды, включающем коаксиально расположенные относительт но друг друга отстойник и внутреннюю циркуляционную трубу, выполненную секционной, в нижней секции циркуляционной трубы установлены растворимыми электроды, верхняя секция циркуляционной трубы выполнена в виде усечен" ного конуса, на верхнем малом основа нии конуса установлен цилиндр, вокруг которого расположен нерастворимый анод, а внутри - катод.

Ди амет р цили ндра выбирают ра вным или меньшим половины диаметра средней секции циркуляционной трубы.

Катод может быть изготовлен в виде сетки из проволоки.

Нерастворимые анод и катод выполнены изолированными.

Такое конструктивное выполнение верхней секции циркуляционной трубы обеспечивае увеличение скорости очищаемой воды в верхней части циркуляционной трубы, что создает благоприятные условия для столкновения частиц и увеличения скорости их коагуляции. 10

Увеличению скорости укрупнения коа гули рующи х частиц способствует также конструктивное выполнение нерастворимых анода и катода и их расположение, так как в очищаемой воде, проходящей 15 цилиндр верхней секции, создается неоднородное электрическое поле, пов воздействием которого частицы взвеси, заряженные отрицательно, отжимаются к стенке цилиндра, в резуль- 20 тате чего их концентрация вблизи стенок повышается, т.е. обеспечиваются условия для повышения скорости укрупнения частиц примеси. Расположе ние нерастворимого анода также обеспечивает укрупнение частиц снаружи цилиндра. То, что диаметр (d )цилиндра верхней секции выбирают равным d 0,50, где 0 — диаметр средней секции циркуляционной трубы, 30 обеспечивает повышение скорости дв»жения воды в цилиндре, а это, в свою очередь, увеличивает вероятност ь столкновения частиц примеси. Эффект влияния увеличения скорости движения жидкости в цилиндре меньшего диаметра, чем основная часть циркуляционной трубы, на скорость коагуляции усиливается под влиянием ортокинетической коагуляции, которая реализует- <0 ся в случае частиц различного размера.. !

В качестве растворимых электродов, в аппарате предложено применять алю45 миний или железо. При этом алюминии целесообразно использовать преимущественно при очистке сточных вод от примесей коллоидной степени дисперсности, а железо, например, C т-3 - при очистке сточных вод преимущественно гальванического производства, содержащих ионы тяжелых металлов, например хромат-ионы. Применение алюминия для очистки сточных вод от примесей коллоидной степени дисперсности более эффективно, так как алюминий при растворении переходит в воду в виде трехзарлдных ионов, обладающих боль4 4 шей коагулирующей способностью по сравнению с двухвалентными ионами железа, образующимися при растворении железных электродов. Для очистки сточных вод гальванического производства более эффективно применение железных электродов, так как переходящие в раствор двухзарядные ионы железа socстанавливают шестивалентный хром до трехвалентного, а образующаяся гидроокись железа (!!1) сорбирует на себе и другие ионы тяжелых металлов.

Катод, установленный в цилиндре, целесообразно изготавливать в виде сетки из проволоки, что позволяет увеличивать площадь взаимодействия катода с обрабатываемой водой. Нерастворимые анод и катод могут быть изолированы от воды; в этом случае нет электролиза воды и экономится электроэнергия. В случае, когда электроды не изолированы от воды, усиливается эффекr флотации.

На нерастворимые электроды подается напряжение 50-600 В. Такое напряжение обеспечивает создание оптимального электрического поля, способствующего концентрированию дисперсных частиц примесей вблизи стенок цилиндра, что приводит к укрупнению частиц с большей скоростью.

Циркуляционную трубу выполняют из трех секций, что создает дополнительные удобства при обслуживании.

На чертеже представлен предлагаемый аппарат для электрохимической очистки сточных вод, разрез, Аппарат для электрохимической очистки сточных вод включает коаксиально расположенные друг относителЪно друга отстойник 1 и циркуляционную трубу 2.,Циркуляционная труба 2 выполнена секционной из трех разъемных секций: верхней 3, средней 4, нижней 5. Верхняя секция 3 расположена в полости отстойника 1. В нижней секции 5 установлены растворимые электроды 6, выполненные пластинчатыми и в зависимости от вида очищаемой воды изготовленные из алюминия или железа (сталь - 3 ).

Верхняя секция 3 выполнена в виде усеченного конуса, к верхнему малому основанию которого прикреплен цилиндр. Внутри цилиндра no его оси установлен нерастворимый катод 7. Снаружи цилиндра установлен нерастворимый анод 8, выполненный кольцевым.

9052

Нерастворимые катод 7 и анод 8 могут быть выполнены неизолированными от жидкости или изолированными. Нерастворимый катод может быть выполнен в виде стержня или в виде проволочного фильтра из токопроводящего материала, Нерастворимые катод 7 и анод 8 могут быть выполнены из любого токопроводящего материала (графит, магнетит и др.).Нерастворимые катод 7 и анод 8

«о посредством изолированных вводов 9 и 10 подключены соответственно к отрицательному и положительному полюсам источника постоянного тока напряжением 50-600 В.

Нижний торец нижней секции 5 циркуляционной трубы 2 закрыт крышкой 11, которая выполнена полой в виде направленного вниз конуса, в нижней точке которого расположен патрубок 12 гО ввода очищаемой воды. Верхний торец секции 5 прикреплен к нижнему торцу секции 4 и нижнему концу отстойника 1. В корпусе секции 5 расположены изолированные вводы 13, 14, через гз которые анодные и катодные пластины растворимых электродов подключены соответственно к положительнсму и отрицательйому полюсам низковольтного источника постоянного тока.

В отстойнике 1 расположена коль-. цевая перегородка 15, которая укреп-l лена с помощью кольца 16, что обеспечивает эффективное отделение пены от очищенной воды. Пена, попадающая на кольцо 16, сбрасывается пеноудаляющим устройством 17 из отстойника 1 через патрубок 18. Пеноудаляющее устройство 17 состоит из установленного на поворотной штанге 19 трубопровода 20, на одной из консолей которого расположены инжектор 21 и пенозаборник 22, выходной носок трубопровода 20 расположен над кольцом 16, соединенным с патрубком 18, 4>

Снизу пеноудаляющего устройства 1j установлен отражающий экран 23, изготовленный в виде тарелки и предназначенный для отражения потока воды ° Сверху отстойник 1 закрыт крышкой 24. На наружной стенке отстойника 1 установлены патрубок 25 вы" вода очищенной воды и патрубок 26 для периодического удаления накопившегося B отстойнике 1 шлама °

04 6

Подлежащую очистке воду подают через патрубок ввода 12 в нижнюю секцию 5, где расположены растворимые электроды 6, подключенные к низковольтному источнику постоянного тока.

При подаче напряжения электроды (аноды) 6 начинают растворяться, а на катодных пластинах происходит выделение водорода. Продукты растворения ародных пластин взаимодействуют с примесями воды, вызывая их коагуляцию. Пузырьки водорода флотируют скоагулировавшие частицы и выносят их на поверхность воды в виде пены, которая удаляется пеноудаляющим устройством 17. Сточная, вода затем поступает в среднюю секцию 4, где начинают формироваться частицы взвеси.

Далее вода поступает в верхнюю секцию 3, где скорость ее возрастает, под влиянием электрического поля (а также под влиянием увеличения скорости) частицы взвеси укруп «яются. Вода отбрасывается отражающим экраном 23 в полость отстойника 1, где происходит дальнейшее укрупнение частиц взвеси и они, отделяясь от воды„ попадают на дно отстойника 1, откуда периодически удаляются через патрубок 26. Очищенная вода выводится из аппарата через патрубок 25.

Применение предложенного аппарата для электрохимической очистки сточных вод позволяет отказаться от применения фильтров или других устройств, предназначенных для отделения взве шенных веществ от воды. Кроме того, I конструкция аппарата позволяет повы- сить на 10-153 производительность аппаратов предназначенных для электрохимической очистки сточнь«х вод от примесей коллоидной степени дисперсности и от ионов тяжелых металлов.

Увеличение скорости потока жидкости, протекающей в межэлектродном пространстве>снижает концентрационную поляризацию, что в свою очередь дает возможность отказаться от добавок реагентов — активаторов анодного растворения алюминия или железа и от рециркуляции очищенной воды из отстойника в межэлектродное пространство.

Формула изобретения

Аппарат работает следующим о6 разом.

1. Аппарат для электрохимической очист ки сточной воды, включающий ко"

7 905204 8 аксиально расположенные относительно линдра верхней секции равен или меньдруг друга отстойник и внутреннюю ше половины диаметра средней секции циркуляционную трубу, выполненную сек- циркуляционной трубы, ционной, в нижней секции циркуляци- 3, Аппарат по и. 1, о т л и ч аонной трубы установлены растворимые > ю шийся тем, что катод выполнен электроды, о т л и ч а ю щ и " c я в виде сетки из проволоки, тем, что, с целью повышения произво- 4. Аппарат по и. 1, о т л и ч а— дительности аппарата, верхняя секция ю шийся тем, что нерастворимые циркуляционной трубы выполнена в ви- анод и катод выполнены изолированныде усеченного конуса, на верхнем ма- 1о ми. лом основании конуса установлен ци- Источники инФормации, линдр, вокруг которого расположен принятые во внимание при экспертизе нерастворимый анод, а внутри - катод. 1. Авторское свидетельство СССР

2, Аппарат по и, 1, о т л и ч à - no заявке N 2637231/29-26, ю шийся тем, что диаметр ци- g кл. С 02 С 5/12, 1970.

I з 273/34 одписное

Филиал ППП "Патент", r Ужгород,ул.Проектная,4