Устройство для очистки жидкости

 

Изобретение относится к устройству для очистки жидкости, содержащему электрокоагулятор, включающий корпус, горизонтальный перфорированный анодный токопровод с размещенным на нем засыпным анодом, сетку из диэлектрика и катод, при этом корпус электрокоагулятора выполнен из электропроводного материала, имеет щелевую прорезь в боковой поверхности и является катодом, а электрокоагулятор установлен в верхней части емкости с очищаемой жидкостью. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод и может найти применение в химической, нефтехимической, машиностроительной, автотранспортной, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности, а также в коммунальных службах при очистке бытовых стоков.

Известен электрокоагулятор для очистки жидкости, в котором используются засыпные электроды, измельченные в виде стружки (Грановский М.Н. Электрообработка жидкости.- Л.:Машиностроение, 1976, с. 36-37).

К причине, препятствующей движению заданного технического результата, относится низкая производительность из-за малой скорости образования коагулянта и низкой скорости его циркуляции.

Известна конструкция электрокоагулятора, состоящего из корпуса с двумя камерами, в одной из которых находится металлическая стружка, а вторая предназначена для подачи обрабатываемой жидкости, при этом камеры разделены вертикальной диафрагмой (Яковлев С.В., Краснобородько И.Г., Рогов В.М. Технология электрохимической очистки воды. - Л.: Стройиздат, 1987, с. 128).

К причине, препятствующей достижению заданного технического результата, относится низкая производительность, связанная с большими затратами времени на образование коагулянта при электролизе и его медленной циркуляцией.

Наиболее близким к изобретению устройством того же назначения по совокупности признаков является электрокоагулятор, включающий корпус из диэлектрического материала, горизонтальный перфорированный анодный токопровод с размещенным на нем засыпным анодом, сетку из диэлектрика и катод, размещенный на сетке из диэлектрика, при этом катод выполнен сетчатым из электропроводных нитей, а сетка из диэлектрика и катод выполнены в виде гибкой двухслойной ткани (патент России N 2039710, кл. C 02 F 1/463, 1995).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата при использовании известного устройства, относятся невысокая скорость образования коагулянта при электролизе и его малая циркуляция, а также большие затраты времени на вспомогательные операции загрузки насыпного анода и подготовки его к работе.

Задача изобретения - создание устройства для очистки жидкости, увеличивающего скорость коагуляции, что позволяет снизить время очистки жидкости от дисперсной фазы.

Техническим результатом изобретения является увеличение производительности при очистке сточных вод за счет интенсивного образования коагулянта при электролизе и его циркуляции.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве для очистки жидкости, содержащем электрокоагулятор, включающий корпус, горизонтальный перфорированный анодный токопровод с размещенным на нем засыпным анодом, сетку из диэлектрика и катод, при этом корпус электрокоагулятора, выполненный из электропроводного материала, имеет щелевую прорезь в боковой поверхности и является катодом, а сам электрокоагулятор установлен в верхней части емкости с очищаемой жидкостью.

Выполнение корпуса электрокоагулятора из электропроводного материала позволяет увеличить поверхность катода и интенсифицировать скорость образования коагулянта за счет электролизного растворения засыпного анода. Выполнение корпуса электрокоагулятора со щелевой прорезью в боковой поверхности позволяет увеличить скорость циркуляции образующегося коагулянта за счет эффекта эрлифта, связанного с разностью плотностей очищаемой жидкости в корпусе коагулятора и в емкости. Установка электрокоагулятора в верхней части емкости с очищаемой жидкостью позволяет проводить загрузку насыпного анода в процессе его срабатывания без остановки процесса очистки сточной воды, что уменьшает время вспомогательных операций, упрощает обслуживание и подготовку устройства к работе. Кроме того, его быстро и легко можно переносить с места на место, где имеются локальные емкости со сточной водой, требующие очистки. Это увеличивает общую производительность установки для очистки воды.

Проведенный авторами анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявления источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого изобретения, а определение из перечня аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня авторы провели дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на положение технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Устройство для очистки жидкости состоит из электрокоагулятора, включающего цилиндрический корпус-катод 1, выполненный из электропроводного материала, имеющий в боковой поверхности щелевую прорезь 2. Боковая внутренняя поверхность корпуса 1 покрыта сеткой 3 из диэлектрического материала. Нижний торец корпуса 1 закреплен в опорном кольце 4, выполненном из диэлектрического материала. На опорном кольце 4 горизонтально установлен перфорированный анодный токопровод 5 с центральным стержнем-шиной 6. Стержень-шина 6 и корпус 1 соединены с клеммами 7 для подключения соответственно к "плюсу" и "минусу" источника постоянного тока. Внутри корпуса 1 на токопроводе 5 размещен засыпной анод 8. В верхней части корпуса 1 установлена крышка 9 и крюк 10 для навешивания коагулятора сверху на стенку емкости 11 с очищаемой жидкостью.

Устройство для очистки жидкости работает следующим образом.

При подаче электрического тока на клеммы 7 начинает растворяться материал насыпного анода 8 с образованием гидрооксида металла (алюминия или железа). Одновременно идет электролиз воды с образованием пузырьков водорода и кислорода. Плотность насыщенной пузырьками жидкости, находящейся внутри корпуса 1, становится значительно меньше плотности жидкости, находящейся в емкости 11. За счет этой разности плотностей возникает эффект эрлифта, приводящий к циркуляции жидкости через щелевую прорезь 2 (направление циркуляции показано на фиг. стрелкой). Вместе с циркулирующей жидкостью из корпуса 1 вымывается коагулянт - гидрооксид алюминия или железа. В емкости 11 под действием этого коагулянта происходит очистка жидкости от дисперсной фазы - частиц и капель эмульсии. Крупные хлопья коагулянта с уловленной дисперсной фазой оседают на дно емкости 11, а мелкие флотируются пузырьками электролизных газов на поверхность жидкости в пену.

При срабатывании засыпного анода 8 и его превышении в коагуляции - гидрооксид алюминия или железа - открывают крышку 9 и добавляют свежую порцию насыпного анода без остановки устройства и снижения его общей производительности по сточной воде. Интенсивность образования коагулянта и циркуляции его вместе с очищаемой жидкостью через щелевую прорезь 2 регулируется изменением токовой нагрузки, от которой зависит электролиз, образование газовых пузырьков и растворение засыпного анода 8.

Предлагаемая конструкция устройства для очистки жидкости позволяет легко и быстро переносить его с места на место к емкости, где периодически накапливается загрязненные промышленные и бытовые сточные воды, что увеличивает общую производительность процесса очистки. Мобильность устройства позволяет устанавливать его на автостанциях, гаражах, промплощадках, где есть локальные стоки загрязненной воды. Использование в качестве насыпного анода стружки, металлолома спрессованных алюминиевых или железных консервных банок позволяет решить проблему переработки этих твердых отходов.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий: средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в химической, нефтехимической, машиностроительной, пищевой, автотранспортной, фармацевтической, а также в коммунальной службе и других отраслях при очистке промышленных и бытовых сточных вод; для изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов; средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение технического результата, следовательно изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Устройство для очистки жидкости, содержащее электрокоагулятор, включающий корпус, горизонтальный перфорированный анодный токопровод с размещенным на нем засыпным анодом, сетку из диэлектрика и катод, отличающееся тем, что корпус электрокоагулятора, выполненный из электропроводного материала, имеет щелевую прорезь в боковой поверхности и является катодом, при этом электрокоагулятор установлен в верхней части емкости с очищаемой жидкостью.

РИСУНКИ

Рисунок 1