Аппарат для электрохимической очистки загрязненной жидкости

 

Изобретение относится к электрохимической очистке сточных вод, а именно к аппаратам для электрохимической очистки жидкости, загрязненной органическими взвесями, поверхностно-активными веществами и может быть использовано для очистки жидкости, загрязненной полимерами или нефтепродуктами. Сущность изобретения: аппарат для электрохимической очистки загрязненной жидкости содержит коаксиально расположенные друг относительно друга отстойник с кольцевой перегородкой и циркуляционную трубу, в нижней части которой установлены растворимые электроды, пенозаборник с инжектором, обтекатель, установленный в циркуляционной трубе над растворимыми электродами, патрубки для подачи загрязненной жидкости установлены тангенциально по отношению к циркуляционной трубе, патрубок для отвода очищенной воды. 2 ил.

Изобретение относится к электрохимической очистке сточных вод, а именно к аппаратам для электрохимической очистки жидкости, загрязненной органическими взвесями, поверхностно-активными веществами и тому подобным, и может быть использовано для очистки жидкости, загрязненной полимерами или нефтепродуктами.

Известен аппарат для электрохимической очистки загрязненной жидкости, содержащий отстойник с коаксиально установленной в нем разъемной циркуляционной трубой, электроды в нижней части трубы и полый вертикальный ротор с радиальными отверстиями для подачи загрязненной жидкости.

Недостатки этого аппарата следующие. Технически сложная и ненадежная система подачи загрязненной жидкости из неподвижного трубопровода через распределительное устройство во внутреннюю полость вращающегося ротора. Расположенный в полости циркуляционной трубы полый вертикальный ротор занимает часть ее объема, что значительно снижает производительность аппарата. Кроме того, загрязненная жидкость, истекающая из выходных радиальных отверстий будет вступать в контакт с гидроокисями металлов неравномерно по сечению циркуляционной трубы (ближе к ротору контакт будет лучше, а по мере удаления от ротора хуже). Поэтому, чем больше диаметр циркуляционной трубы (а значит, и производительность аппарата), тем неравномернее будет распределение жидкости в объеме циркуляционной трубы. Такое конструктивное решение не может обеспечить повышение производительности аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является аппарат для электрохимической очистки жидкости, содержащий отстойник с коаксиально установленной в нем циркуляционной трубой, в нижней части которой размещены электроды и патрубки для подачи очищаемой и отвода очищенной жидкости, причем разъемные секции трубы установлены без зазора между собой и снабжены общим коллектором, а патрубок для подачи загрязненной жидкости соединен с внутренней полостью коллектора и установлен на расстоянии, не меньшем половины его диаметра относительно линии разъема трубы.

Недостатком указанного аппарата является неравномерность распределения очищаемой жидкости в циркуляционной трубе. Очищаемая жидкость вступает в контакт с гидроокисями металлов наиболее интенсивно возле кольцевого зазора, а по мере удаления от него по радиусу трубы к ее центру интенсивность такого контакта уменьшается. Поэтому увеличение диаметра циркуляционной трубы не приводит к увеличению производительности аппарата.

Целью изобретения является повышение производительности аппарата путем равномерного перемешивания загрязненной жидкости с электрогенерированным коагулянтом.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для электрохимической очистки загрязненной жидкости, содержащем коаксиально расположенные друг относительно друга отстойник с кольцевой перегородкой, циркуляционную трубу, в нижней части которой установлены растворимые электроды, пенозаборник с инжектором, а также патрубки для подвода загрязненной и отвода очищенной жидкости, согласно изобретению, аппарат снабжен установленным в циркуляционной трубе над растворимыми электродами обтекателем, а патрубки для подвода загрязненной жидкости установлены тангенциально по отношению к циркуляционной трубе над растворимыми электродами обтекателем, а патрубки для подвода загрязненной жидкости установлены тангенциально по отношению к циркуляционной трубе.

Благодаря тому, что аппарат снабжен обтекателем, который установлен над растворимыми электродами в циркуляционной трубе, а патрубки для подвода загрязненной жидкости установлены тангенциально (по отношению к циркуляционной трубе), появляется возможность направить электролит, содержащий электрогенерированный коагулянт с пузырьками газа, компактным потоком в зону подачи загрязненной жидкости, где за счет вихревого турбулентного движения происходит их перемешивание. Это дает возможность практически неограниченно увеличивать размеры поперечного сечения циркуляционной трубы, а значит, и производительность аппарата.

На фиг. 1 изображен общий вид аппарата; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Аппарат содержит коаксиально расположенные друг относительно друга отстойник 1, выполненный в виде закрытого стакана с кольцевой перегородкой 2, и циркуляционную трубу 3, которая выполнена разъемной из двух секций. В нижней части циркуляционной трубы размещены растворимые электроды 4 и обтекатель 5, установленный, например, на кронштейнах 6, а также тангенциальные патрубки 7 с отверстиями 8 для подачи загрязненной жидкости из трубы 9. В верхней части аппарата расположен пенопровод 10, на котором укреплен пенозаборник 11, установленный соосно циркуляционной трубе 3, и инжектор 12. В отстойник 1 вмонтирован патрубок 13 для отвода очищенной жидкости, а также патрубок 14 для удаления шлама. В верхней части отстойника 1, между кольцевой перегородкой 2 и циркуляционной трубой 3 установлены нерастворимые электроды 15, которые состоят из перфорированных дисков из нержавеющей стали, подключенных к разным полюсам источника тока. Отстойник 1 и нижняя часть циркуляционной трубы 3 соединены между собой посредством эрлифтного трубопровода 16 и насоса 17.

Аппарат работает следующим образом. Перед обработкой загрязненной жидкости полости циркуляционной трубы 3 и отстойника 1 заполняются чистым электролитом (технически чистая вода, содержащая небольшие добавки NaCl или НСl), после чего на электроды 4 и 15 подается напряжение, а через некоторое время (25-30 с) включают подачу загрязненной жидкости в аппарат через трубу 9. Жидкость из трубы 9 через тангенциальные патрубки 7 и отверстия 8 попадает в циркуляционную трубу 3 и создает вихрь, в который попадает поток электролита с гидроокисями металла. В процессе анодного растворения электродов 4 происходит образование гидроокиси металла, которая всплывает вместе с пузырьками газа по циркуляционной трубе 3 вверх, направляемая поверхностью обтекателя 5 и внутренней поверхностью циркуляционной трубы 3, в зону подачи тангенциальными патрубками 7 загрязненной жидкости, где, попадая в вихрь, перемешивается. При этом гидроокиси металла коагулируют примеси, находящиеся в коллоидном состоянии в загрязненной жидкости, с образованием агрегатов этих частиц. В дальнейшем эти частицы флотиpуются пузырьками газа вверх по трубе. Обработанная таким образом жидкость вместе с находящимися в ней агрегатами скоагулированных примесей и гидроксидов переходит в емкость отстойника 1. 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 перегородкой 2, и поступает через патрубок 13 на слив. Часть ее по трубопроводу 16 посредством насоса 17 возвращается для рецикла в нижнюю часть циркуляционной трубы 3. Накопившийся в отстойнике шлам удаляют через патрубок 14. Пена под действием инжекции воздуха поступает во внутреннюю полость пенопровода 8 и оттуда выводится из аппарата.

Использование предлагаемой конструкции аппарата позволит увеличить его производительность в несколько раз за счет равномерного перемешивания подаваемой в него загрязненной жидкости с электрогенерированным коагулянтом.

Формула изобретения

АППАРАТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ЗАГРЯЗНЕННОЙ ЖИДКОСТИ, содержащий коаксиально расположенные относительно друг друга отстойник с кольцевой перегородкой и циркуляционную трубу, в нижней части которой установлены растворимые электроды, пенозаборник с инжектором, а также патрубки для подачи загрязненной и отвода очищенной жидкости, отличающийся тем, что патрубки для подачи загрязненной жидкости установлены тангенциально по отношению к циркуляционной трубе, снабженной обтекателем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2