Аппарат для электрохимической очистки жидкости

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1203464 А 5ц 4 С 02 F 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3690795/23-26 (22) 29.11.83 (46) 07.01.86. Бюл. № 1 (71) Харьковский моторостроительный завод

«Серп и Молот» и Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (72) А. А. Аксенко, М. М. Назарян, П. П. Шатый и А. P. Матаев (53) 66.012 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 644738, кл. С 02 F 1/46, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 967959, кл. С 02 F 1/46, 1978. (54) (57) АППАРАТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ, включающий коаксиально расположенные одна относительно другой циркуляционную трубу, в нижней части которой размещены растворимые электроды, и емкость отстоя с установленными в ней нерастворимыми электродами, а также патрубки для подачи загрязненной и отвода очищенной жидкости, клапаны, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения эксплуатационных затрат, он снабжен пробоотборником, установленным в емкости отстоя над нерастворимыми электродами, газоанализатором, реле времени, трубопроводом подачи сжатого воздуха с напорными соплами, установленными между нерастворимыми электродами, при этом пробоотборник.подключен к газоанализатору, связанному посредством реле времени с клапаном на трубопроводе подачи сжатого воздуха и с клапаном на Я трубопроводе пробоотборника.

Ю ю

1203464

Изобретение относится к электрохимической очистке сточных вод и предназначено для усовершенствования аппарата для электрохимической очистки жидкости, загрязненной органическими примесями, механическими взвесями, поверхностно-активными веществами и т.п.

Наиболее целесообразно использовать изобретение для очистки жидкости, загрязненной полимерами или нефтепродуктами.

Известен аппарат для электрохимической очистки сточных вод, содер? ащий отстойник с коаксиально расположенной в нем циркуляционной трубой с растворимыми электродами в нижней ее части и снабженный патрубками для подачи загрязненной и отвода очищенной жидкости (1).

Недостатком аппарата является наличие одностадийной очистки жидкости и, как следствие этого, низкое качество очистки загрязненной жидкости и невысокая производительность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аппарат для электрохимической очистки жидкости, содержащий коаксиально расположенные одна относительно другой циркуляционную трубу, в нижней части которой размещены растворимые электроды, и емкость отстоя с установленными в пей нерастворимыми электродами, а также патрубки для подачи загрязненной и отвода очищенной жидкости.

Нерастворимые электроды выполнены в виде двух горизонтально расположенных на некотором расстоянии один от другого перфорированных дисков (графитовых или металлических) . В данном аппарате осуществляется двухстадийная очистка: электрокоагуляционная в циркуляционной трубе и электрофлотационная в емкости отстоя, что обеспечивает высокое качество очистки жидкости (2) .

Однако производительность известного аппарата низкая, так как в процессе его эксплуатации происходит отложение на нерастворимых электродах различных примесей (механических и органических). Загрязнение электродов препятствует выделению водорода, что вызывает необходимость в остановке аппарата, его демонтаже и очистке нерастворимых электродов. Это увеличивает эксплуатационные затраты на обслуживание аппарата и снижает его производительность.

Цель изобретения — повышение производительности и уменьшение эксплуатационных затрат путем осуществления периодической очистки нерастворимых электродов без остановки аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат для электрохимической очистки жидкости, содержащий коаксиально расположенные одна относительно другой цир55

1О

25 зо

2 куляционную трубу, в нижней части которой размещены растворимые электроды и емкость отстоя с установленными в ней нерастворимыми электродами, а также патрубки для подачи загрязненной и отвода очищенной жидкости, клапаны, снабжен пробоотборником, установленным в емкости отстоя над .нерастворимыми электродами, газоанализатором, реле времени, трубопроводом подачи сжатого воздуха с напорными соплами, установленными между нерастворимыми электродами, при этом пробоотборник подключен к газоанализатору, связанному посредством реле времени с клапаном íà Tpvбопроводе подачи сжатого воздуха к напорным соплам и с клапаном на трубопроводе пробоотборника.

Н а ч е p T (?K e показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Аппарат содержит коаксиально расположенные друг относительно друга отстойник 1, выполненный в виде открытого сверху. стакана, с кольцевой перегородкой 2, и циркуляционную трубу 3, в нижней части которой размещены растворимые электроды 4.

Циркуляционная труба состоит из двух частей, установленных с кольцевым зазором 5 и связанных с коллектором 6, соединенным с патрубком 7 для подачи загрязненной жидкости.

В верхней части аппарата расположен пенопровод 8, на котором укреплены пенозаборник 9, установленный соосно циркуляционной трубе, и инжектор 10. Пенозаборник имеет воздушные патрубки 11 с клапанами 12, расположенные над уровнем жидкости в отстойнике, и герметично соединен с кольцевой перегородкой 2.

В отстойник 1 вмонтированы патрубок 13 для отвода очищенной жидкости, а также патрубок 14 для удаления шлама; в верхней его части между кольцевой перегородкой 2 и циркуляционной трубой установлены нерастворимые электроды 15. Последние состоят из двух перфорированных дисков из нержавеющей стали, размещенных с зазором один относительно другого. В отстойнике над нерастворимыми электродами 15 размещен пробоотборник 16 жидкости, подключенный в газоанализатору 17, связанному посредством реле 18 времени с электроклапаном 19. Напорные сопла 20 установлены между нерастворимыми электродами.

Отстойник 1 и. нижняя часть циркуляционной трубы 3 соединены между собой посредством эрлифтног0 трубопровода 21 и насоса 22. К напорным соплам 20 подключен трубопровод 23 подачи сжатого воздуха. Пробоотборник имеет клапан 24. На входе газоанализатора установлен гидроциклон 25.

Аппарат работает следующим образом.

Перед обработкой загрязненной жидкости полости циркуляционной трубы и отстойника заполняют чистым электролитом (тех1203464

Составитель А. Попов

Редактор А. Шишкина Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 8412 49 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нически чистая вода, содержащая небольшие добавки NaC5 или HCf), после чего на электроды 4 и 15 подают напряжение, а через некоторое время (25 — 30 с) включают подачу загрязненной жидкости в аппарат через патрубок 7. Жидкость из полости коллектора через кольцевой зазор 5 поступает в полость циркуляционной трубы 3 и равномерно распределяется по всему объему этой трубы.

Обработанная жидкость вместе с находящимися в ней агрегатами скоагулированных примесей и гидроксидов через верхнюю кромку циркуляционной трубы переходит в емкость 1 отстоя. Проходя через систему нерастворимых электродов 15, агрегаты примесей и гидроксиды, находящиеся в жидкости, флотируются вверх на поверхность жидкости выделяющимися на этих электродах пузырьками газа в виде пены с частицами масла, а очищенная жидкость проходит по лабиринту емкости, образованному вертикальной перегородкой 2, и поступает через патрубок 13 на слив. Часть ее по трубопроводу 21 посредством насоса 22 возвращают для рецикла в нижнюю часть циркуляционной трубы. Накопившийся в отстойнике в процессе эксплуатации шлам удаляют через патрубок 14.

Пена под действием инжекции воздух (клапаны 12 открыты, а внутренняя полость пенозаборника сообщается с атмосферой) поступает во внутреннюю полость пенопровода 8 и оттуда выводится из аппарата.

В процессе очистки жидкости пробоотборник 16 производит забор жидкости с газовыми пузырьками над нерастворимыми электродами 15, пробу подают в гидроциклон 25 для разделения газовой фазы и жидкости, затем газовую фазу подают в газоанализатор 17, посредством которого осуществляют количественный анализ одного из компонентов газа, например водорода. По мере накопления примесей на нерастворимых электродах уменьшается газовыделение.

При снижении газовыделения до критического значения газоанализатор вырабатывает сигнал на клапан 24, отключающий пробоотборник 16, и на клапан 19, соединяющий источник сжатого воздуха с напорными соплами 20, и на реле 18 времени. Сжатый воздух по трубопроводу 23 через сопла 20 поступает в зазор между нерастворимыми электродами 15 и производит очистку поверхности этих электродов от примесей, 20 которые через отверстия электродов поднимаются вверх на поверхность жидкости или опускаются вниз на дно емкости отстоя.

Время подачи сжатого воздуха через напорные сопла 20 задается реле 18 времени, по окончании очистки клапан 19 отключает подачу воздуха и клапан 24 включает пробоотборник жидкости снова в работу.

Использование предлагаемого аппарата позволяет осуществить систематический контроль за работой нерастворимых электро30 дов и производить их периодическую очистку без остановки, эксплуатационные расходы при этом уменьшаются на 15 — 17 /о, а производительность возрастает на 9 — 12 /о.