Гальванокоагулятор для очистки сточных вод

 

Изобретение относится к области очистки промышленных сточных вод от ионов тяжелых металлов, мышьяка, хрома, фтора, органических флотореагентов, нефтепродуктов. Сущность изобретения: гальванокоагулятор для очистки сточных вод содержит цилиндрическую обечайку, установленную с возможностью вращения вокруг продольной оси, воронку, расположенную у одного из торцов обечайки с зазором относительно нее. Гальванокоагулятор содержит расположенный внутри обечайки барбатер, выполненный в виде двух пересекающихся и соединенных между собой трубок. Каждая из трубок имеет отверстия, выполненные по винтовой линии, шаг которой равен двум длинам трубки. Один из концов барбатера жестко закреплен в воронке, а другой подсоединен к системе подачи сжатого воздуха. 1 ил.

Изобретение относится к области очистки промышленных сточных вод, в частности к конструкции гальванокоагулятора для очистки сточных вод от ионов тяжелых черных и цветных металлов, в том числе от железа, цинка, меди, мышьяка, хрома, фтора, органических флотореагентов, нефтепродуктов и т.д.

Известно использование электролизера для очистки сточных вод, содержащего цилиндрический корпус, соединенный с отрицательным полюсом источника тока, цилиндрический кожух, расположенный в корпусе и соединенный с положительным полюсом источника тока. На поверхности кожуха расположена диафрагма из диэлектрического материала, а внутри кожух заполнен проводящим материалом. Кожух свободно расположен в корпусе и вращается вокруг своей продольной оси симметрии, которая расположена параллельно продольной оси симметрии корпуса. В корпус встроены патрубки для подачи и отвода воды [1].

Недостатком известного устройства является использование электроэнергии для осуществления физико-химических процессов для извлечения ионов тяжелых металлов.

Известно использование гальванокоагулятора для очистки сточных вод в режиме гальванопары без наложения тока от внешнего источника тока.

Гальванокоагулятор содержит цилиндрическую обечайку, установленную с возможностью вращения вокруг продольной оси, воронку, расположенную у одного из торцов обечайки с зазором относительно нее, и систему подачи сжатого воздуха. Внутри обечайки размещается гальваническая пара графит-железо [2].

Недостатком известного устройства является то, что оно работает без подачи воздуха в очищаемую воду, что ведет к ухудшению очистки сточных вод от ионов.

Цель изобретения состоит в интенсификации образования коагулянтов и улучшения очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, нефтепродуктов.

Поставленная цель достигается тем, что гальванокоагулятор, содержащий цилиндрическую обечайку, установленную с возможностью вращения вокруг продольной оси, воронку, расположенную у одного из торцов обечайки с зазором относительно нее, и систему подачи сжатого воздуха, снабжен расположенным внутри обечайки барбатером, выполненным в виде двух пересекающихся и соединенных между собой трубок, каждая из которых имеет отверстия, выполненные по винтовой линии, шаг которой равен двум длинам трубки. Один из концов барбатера жестко закреплен на воронке, а другой подсоединен к системе подачи сжатого воздуха.

Наличие барбатера в гальванокоагуляторе и выполнение его в виде двух пересекающихся и соединенных между собой трубок, в каждой из которых выполнены отверстия, расположенные по винтовой линии, имеющей шаг, равный двум длинам трубки, дает возможность создать дополнительное вращательное движение жидкости (очищаемой воды), что приводит к увеличению скорости образования коагулянтов.

Выполнение барбатера в виде перекрещенных трубок дает возможность создать винтообразную подачу сжатого воздуха, под влиянием которого жидкости (очищаемой воде) сообщается то же движение, что приводит к увеличению скорости контакта жидкости с микрогальваническими парами, а это, в свою очередь, интенсифицирует процесс образования коагулянтов.

Конструкция гальванокоагулятора поясняется чертежом.

Гальванокоагулятор для очистки сточных вод содержит обечайку 1, установленную с возможностью вращения вокруг продольной оси, воронку 2, расположенную у одного из торцов обечайки 1 с зазором относительно нее. Воронка 2 неподвижна в процессе вращения обечайки 1. Внутри обечайки 1 размещен барбатер 3, который выполнен в виде двух трубок 4 и 5. Указанные трубки 4 и 5 пересекаются и соединяются между собой. Трубки 4 и 5 соединяются между собой с помощью трубок 6 и 7. Концы трубок 4 и 5 барбатера 3 соединены с трубкой 7, которая, в свою очередь, закреплена в воронке 2, другие концы трубок 4 и 5 соединены с трубкой 6, которая, в свою очередь, подсоединена к системе подачи сжатого воздуха через патрубок 8. В обечайку 1 вмонтирован патрубок 9 для подачи очищаемой воды.

Гальванокоагулятор для очистки сточных вод работает следующим образом.

Через воронку 2 в обечайку 1 загружают железную стружку и кокс в соотношении 4:1, подсоединяют барбатер 3 через патрубок 8 к системе подачи сжатого воздуха и через патрубок 9 подают в обечайку очищаемую воду. Затем с помощью электропривода обечайка 1 приводится во вращение и одновременно в барбатер 3 пропускается сжатый воздух. Находящиеся в обечайке 1 железная стружка и кокс образуют множество микрогальванических пар, где катодом являются частицы кокса (углерод), а анодом - железная стружка. В процессе работы гальванокоагулятора железо окисляется, образуя гидроокислы железа, которые становятся коагулянтами и захватывают ионы металлов и неметаллов. В результате образуются осадки в виде ферромагнитных соединений.

При подаче сжатого воздуха в барбатер 3 он выходит из отверстий перекрещенных трубок 4, 5 и создает винтообразное движение очищаемой воды. Воздух, проходящий через трубки 4 и 5 барбатера 3, является своеобразным катализатором, увеличивающим скорость образования коагулянтов, и тем самым способствует интенсификации процесса образования ферромагнитных соединений при взаимодействии коагулянтов с ионами металлов и неметаллов. Таким образом, ускоряется очистка воды от загрязнений.

Конструкция гальванокоагулятора согласно изобретению позволяет интенсифицировать процесс образования коагулянтов и получение осадков в виде ферромагнитных соединений и тем самым улучшить очистку сточных вод от ионов тяжелых черных и цветных металлов, а также от нефтепродуктов и жиров.

Предложенная конструкция гальванокоагулятора обеспечивает высокую производительность процесса удаления загрязнений из промышленных сточных вод. Очистка сточных вод от ионов тяжелых черных и цветных металлов, мышьяка, хрома, фтора, органических флотореагентов, нефтепродуктов и других примесей производится в гальванокоагуляторе согласно изобретению методом микроферритизации с использованием магнетита, получаемого непосредственно в этом устройстве без ограничения значений pH среды и концентраций удаляемых ингредиентов, без затраты электроэнергии.

Предложенный гальванокоагулятор обеспечивает высокую эффективность и значительную глубину очистки промышленных сточных вод от различных примесей.

Формула изобретения

Гальванокоагулятор для очистки сточных вод, содержащий цилиндрическую обечайку, установленную с возможностью вращения вокруг продольной оси, воронку, расположенную у одного из торцов обечайки с зазором относительно нее, и систему подачи сжатого воздуха, отличающийся тем, что он снабжен внутри обечайки барбатером, выполненным в виде двух пересекающихся и соединенных между собой трубок, каждая из которых имеет отверстия, выполненные по винтовой линии, шаг которой равен двум длинам трубки, один из концов барбатера жестко закреплен в воронке, а другой подсоединен к системе подачи сжатого воздуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1