Аппарат для очистки сточных вод

 

Изобретение относится к области природоохранных мероприятий и может быть использовано для очистки сточных вод промышленного производства. Аппарат содержит цилиндрический корпус 1, в котором размещены камера электрокоагуляции 2 с блоком растворимых электродов 3: анодов 15 и катодов 16, выполненных в виде эквидистантных спиралей, и с цилиндрическим нерастворимым анодом 13, отделенным от корпуса 1, являющегося катодом, диафрагмой 14; камеры флотации 21, осветления 22, фильтрации 23, перетока энолита 24 и сбора осветленной воды 25, образованные перегородками 8, 19,20. Камера электрокоагуляции 2 и камера флотации 21 соединены циркуляционной трубой 11, имеющей в верхней части вырез 29, а в нижней части каналы 12. В вырезе установлены щетки 30. Камеры осветления 22 и флотации 21, осветления 22 и фильтрации 23, фильтрации 23 и сбора осветленной воды 24, электрокоагуляции 2 и перетока анолита 24 соединены переточными отверстиями 26, 27, 28, 9. 10. На верхнем торце нерастворимого анода 13 размещен лоток 17 с перфорацией 18. Аппарат содержит патрубки ввода 4 и вывода 5 очищаемой воды и удаления шлама 6, 7. 2 з.п. ф-лы, 2 мл. со с со со о ю о о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я „„1836296АЗ (5!)5 С 02 F 1/463

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ дистантных спиралей, и с цилиндрическим нерастворимым анодом 13, отделенным от корпуса 1, являющегося катодом, диафрагмой 14; камеры флотации 21, осветления 22. фильтрации 23, перетока анолита 24 и сбора осветленной воды 25, образованные перегородками 8, 19, 20, Камера электрокоагуляции 2 и камера флотации 21 соединены циркуляционной трубой 11, имеющей в верхней части вырез 29, а в нижней части каналы 12, В вырезе установлены щетки 30.

Камеры осветления 22 и флотации 21, освет. ления 22 и фильтрации 23, фильтрации 23 и сбора осветленной воды 24, электрокоагуляции 2 и перетока анолита 24 соединены переточными отверстиями 26, 27, 28, 9. 10, На верхнем торце нерастворимого анода 13 размещен лоток 17 с перфорацией 18. Аппарат содержит патрубки ввода 4 и вывода 5 очищаемой воды и удаления шлама 6, 7. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

6

1б

24

52 (21) 4905870/26 (22) 28,01.91 (46) 23,08.93. Бюл, N 31 (71) Н ауч но-исследо в а тел ьский институт

"Стрела" (72) В.В.Козлов и l0.Г.Земсков (73) Н ауч но-и ссл еда вател ьский институт

"Стрела" (56) Авторское свидетельство СССР ,; .. N1183457,,кл. С 02 F 1/46, 1985. (54) АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОД (57) Изобретение относится к области природоохранных мероприятий и может быть использовано для очистки сточных вод промышленного производства. Аппарат содержит цилиндрический корпус 1, в котором размещены камера электрокоагуляции 2 с блоком растворимых электродов 3; анодов

15 и катодов 16, выполненных в виде экви1 !

13

В

19

22

27

21

1836296

Изобретение относится к техническим средствам для решения и риродоохранных и экологических проблем, в частности, к оборудованию для осуществления электрохимической технологии очистки сточных водМ. (Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод промышленного производства, содержащих ионы тяжелых металлов, растворы солей, нефтепродукты, взвеси веществ и другие загрязнители; возможно связывание и адсорбирование органических, цианосодержащих и нитратных загрязнений продуктами коагуляции и шлаковыми осадками в процессе очистки сточных вод, Целью изобретения является улучшение качества и повышение производительности очистки сточных вод, снижение расхода электроэнергии и электродов, На фиг,1 представлен продольный разрез аппарата; на фиг.2 — то же, вид сверху.

Аппарат для очистки сточных вод состоит из корпуса 1, с размещенными в нем камерой 2 электрокоагуляции с блоком электродов 3, патрубков ввода 4 и вывода 5 очищаемой воды и удаления шлама 6,7. В корпусе установлена горизонтальная диэлектрическая перегородка 8 с переточными отверстиями

9, 10, делящая корпус на две части, соединенные между собой установленной вдоль оси корпуса циркуляционной трубой 11 с нижним заглушенным концом и выполненными в ней каналами 12. В верхней части корпуса размещена камера электрокоагуляции 2, в которой на диэлектрической перегородке 8 установлен цилиндрический нерастворимый анод 13, отделенный от корпуса 1, являющегося катодом, диафрагмой

14. Между нерастворимым анодом 13 циркуляционной трубой 11 установлен блок растворимых электродов 3; анодов 15 и катодов 16, выполненных в виде эквидистантных спиралей. При этом на верхнем торце нерастворимого анода 13 в вырезе установлен лоток 17 с перфорацией 18 над растворимыми электродами 3. В нижней части корпуса установлена перегородка 19, стенки которой являются поверхностью тела, образованного вращением треугольника вокруг его стороны, а внутри объема, образованного перегородкой 19, размещена перегородка 20, выполненная в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием вниз, Перегородки 19, 20 делят нижнюю часть корпуса на камеры флотации 21, осветления

22, фильтрации 23, пьретока анолита 24 и сбора осветленной воды 25. Камеры осветления 22 и флотации 21 соединены друг с другом переточными отверстиями 26, каме55 на выделяемом в результате электролиза воды и растворяемом в воде водороде комплексы гидроокисей, адсорбирующие другие примеси и загрязнения, содержащиеся в очищаемой воде, всплывают на поверхность, укрупняясь в верхних слоях под возры осветления 22 и фильтрации 23 — переточными отверстиями 27, камеры сбора осветленной воды 25 — переточными отверстиями 28.

В верхней части циркуляционной трубы

11 выполнен вырез 29, в котором размещены щетки 30 с возможностью вращения от автономного привода, а нижняя часть циркуляционной трубы расположена в камере флотации 21.

Отношение диаметра переточных отверстий 9, 10 к диаметру перфорации 18 составляет 2:1.

В камере фильтрации размещена плава"5 ющая загрузка 31, Камера перетока анолита снабжена кольцевой перфорированной трубой 32 удаления отстоя через патрубок 7.

Аппарат работает следующим образом.

Очищаемая сточная вода подается через патрубок 4 в зону кольцевой полости между нерастворимым катодом 1 и анодом

13, Поток разделяется диафрагмой 14 и движется по анодной и катодной кольцевым камерам, образуя по мере прохождения в нем электролиза под воздействием электрического тока соответственно аналит и католит; Анолит перетекает через отверстия 9 в диэлектрической перегородке 8 в полость .протока анолита 24 и из нее по отверстиям

10 в этой же перегородке поднимается снизу в камеру растворимых электродов, а католит через вырез в аноде по лотку 17 направляется в верхнюю зону камеры растворимых электродов, протекая через отверстия 18 лотка. Оба потока заполняют камеру растворимых спиралеобразных электродов 15 и 16. Соотношения поступающих в камеру растворимых электродов объемов анолита и католита 21 обеспечива40 ет в ней снизу на 2/3 высоты подкисленную среду, а в объеме оставшейся i/3 высоты— щелочную, где развивается процесс коагуляции. Под воздействием электродных процессов в межэлектродных пространствах в кислой среде анолита интенсивно происходит растворение анода 15, например железного, что приводит к нейтрализации

+2 подкисления, ионы железа Fe образуют гидроокиси с продуктами диссоциации воды, восстанавливают многовалентные ионы

+б +з тяжелых металлов, например Cr до Cr коагулируют, инициируя образование гидроокисей других металлов, содержащихся в сточных водах, образуются флотирующие

1836296 действием щелочной среды католита, поступающей по лотку. Флотирующие комплексы образуют на поверхности жидкости в камере растворимых электродов пену, которая, увлекаемая поверхностным движением жидкости, вызванным вращающимися цилиндрическими, например, проволочными щетками 30, подплывает под них, частично гасится за счет разрушения пузырьков газа при ударе проволочками, размельчается и проталкивается к вырезу 29 циркуляционной трубы 11, где вместе с жидкостью переливается в циркуляционную трубу и попадает в камеру флота ции 21, где процесс коагуляции и флотации с комплексообразованием продолжается, Всплывающие комплексы,флотирующиеся на водороде, продолжающем выделяться из жидкости, поднимаются к верхним стенкам камеры флотации 21, уплотняются, образуя фильтрующий слой, через который очищаемая жидкость через отверстия 26 в верхних стенках камеры поступает в камеру осветления 22, а затем через отверстия 27 в ее стенке — в камеру фильтрации 23, в которой проходит через слой плавающей загрузки 31, например пенополистирольные шарики, очищается окончательно и через камеру 25 сбора очищенной воды и патрубок 5 выводится из аппарата.

В камерах флотации 21 и перетока анолита 24 коагулирующие примеси сточной воды образуют шламовый осадок, который удаляется через перфорации в кольцевой трубе 32 и патрубок 7 и через патрубок 6.

Использование изобретения позволит повысить качество и производительность при очистке сточных вод в системе водооборота, снизить расход электроэнергии и анодов.

Изготовленный макетный образец аппарата для очистки сточных вод с производительностью 50 л/час очищает сточные воды с концентрацией Cr =50 мг/л без ис+6 пользования реагентов до кондиции питьевой воды, потребляя электроэнергии 2 кВт.ч. в расчете на 1м . э

Формула изобретения

1, Аппарат для очистки сточных вод, содержащий цилиндрический корпус с разме5

20, 6

50 щенными в нем камерой электрокоагуляции с блоком электродов и камерой осветления, патрубки ввода и вывода очищаемой води и удаления шлама, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки сточных вод, снижения расхода электроэнергии и электродов на очистку, в корпусе дополнительно установлена горизонтальная диэлектрическая перегородка с переточными отверстиями, делящая корпус аппарата на две части, соединенные установленной вдоль оси корпуса циркуляционной трубой с нижним заглушенным концом и выполненными в ней каналами, в верхней части корпуса размещеча камера электрокоагуляции, в которой на диэлектрической перегородке установлен цилиндрический нерастворимый анод, отделенный от корпуса, являющегося катодом,.диафрагмой, а между нерастворимым анодом и циркуляционной трубой установлен блок растворимых электродов, выполненных в виде эквидистантных спиралей, причем на верхнем торце нерастворимого анода в вырезе установлен лоток с перфорацией над растворимыми электродами. а в нижней части корпуса установлена перегородка, стенки которой являются поверхностью тела, образованного вращением треугольника вокруг его стороны, внутри которой размещена перегородка, выполненная в виде усеченного конуса, обращенная большим основанием вниз, перегородки делят нижнюю часть корпуса на камеры флотации, осветления, фильтрации, перетока анолита и сбора осветленной воды, соединенные друг с другом переточными отверстиями, выполненными в перегородках.

2. Аппарат по п.1, отл ич а ю щийся тем, что в верхней части циркуляционной трубы выполнен вырез, в котором размещены щетки, установленные с воэможностью вращения от автономного привода, а нижняя часть циркуляционной трубы расположена в камере флотации.

3, Аппарат по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что отношение диаметра переточных отверстий в диэлектрической перегородке к диаметру перфорации лотка составляет 2:1.

1836296

4Ь2. g

Составитель Н.Иванова

Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3001, Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5