Аппарат для электрохимической обработки осадка сточных вод

 

Изобретение относится к очистке промьгашенных сточных вод, преимущественно гальванических производств, путем их Электрокоагуляционной обработки и отстаивания осадка для последующей его рекуперации и позволяет снизить расход энергии на обработку осадка и обеспечить возможность рекуперации коагулянта из гидроксидных осадков сточных вод. Аппарат состоит из корпуса 1, разделенного диафрагмой 2 на анодную 3 и катодную 4 камеры с размещенными в них анодом 5 и като (Л 00 с ел со )8

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (дц 4 С 02 Р 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l3

18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3944623/28-26 (22) -26.06.85 (46) 23.06.87. Бюл. ¹ 23 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт по электробытовым машинам и приборам, Институт прикладной физики АН МССР и Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР (72) В.В.Ковалев, M.È.Ñóäâàðã, О.В.Ковалева, M.È.Áàíä, И,Б.Гандзюк и В.К.Варенцов (53) 628.543(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1104110 кл. С 02 F 1/46, 1982.

„„Я0„„537 А1 (54) АППАРАТ ДЛЯ ЗЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод, преимущественно гальванических производств, путем их электрокоагуляционной обработки и отстаивания осадка для последующей его рекуперации и позволяет снизить расход энергии на обработку осадка и обеспечить возможность рекуперации коагулянта из гидроксидных осадков сточных вод. Аппарат состоит из корпуса 1 разделенного диафрагмой

2 на анодную 3 и катодную 4 камеры с размещенными в них анодом 5 и като)318537 дом 6. Зона фильтрации 9 заполнена верхняя часть 16 анода выполнена коплавающей зернистой загрузкой 10. нической, а основание 17 — в виде реАнод в виде полого перфорированного . шетки. В нижней части анодного процилиндра включает пружинящее устрой- странства помещена сферическая магство 13 с направляющими 14, на внеш-, нитная загрузка 18 и соленоид )9, ней цилиндрической поверхности его создающий переменное магнитное поле. расположены спиралеобразные полки 15, 1 ил, Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод, преимущественно гальванических производств,путем их электрокоагуляционной обработки и отстаивания осадка для последую- 5 щей его рекуперации.

Цель изобретения — снижение энергозатрат на обработку и обеспечение возможности рекуперации коагулянта из гидроксидных осадков сточных вод.

На чертеже показан предлагаемый аппарат.

Аппарат состоит из корпуса 1, разделенного диафрагмой 2 на анодную 3 и.катодную 4 камеры с размещенными в них анодом 5 и катодом 6. Патрубок

7 служит для ввода осадка, патрубок

8 — для.перетока. его из анодного пространства в зону 9 фильтрации, заполненную плавающей зернистой за20 грузкой 10. Патрубок 11 служит для вывода рекуперированного коагулянта из аппарата, а бункер 12 — для сбора нерастворившихся компонентов осадка 25

Анод в виде полого перфорированного цилиндра содержит пружиняющее устройство 13 с направляющими 14, на внешней цилиндрической поверхности его расположены спиралеобразные полки 15

30 верхняя часть 16 анода выполнена конической, а основание 17 - в виде решетки. В нижней части анодного пространства помещены сферическая магнитная загрузка 18 и приспособление 19 в виде соленоида, создающее переменное магнитное поле.

Аппарат работает следующим. обра зом.

Обрабатываемая дисперсная система 40 гидроокисей металлов, образующаяся в результате электрокоагуляционной очистки сточных вод, после отделения осадка отстаиванием подается через патрубок 7 в анодную камеру 3 корпуса 1, катодное пространство которой предварительно заполнено водой для замыкания электрической цепи.

С помощью конуса 16 суспензия гидроокисей распределяется вдоль стенок анода 5 и диафрагмы 2, изготавливаемой из бельтинг-ткани, брезента, мешковины, ткани типа "хлорин",стекая вниз по спиралеобразным полкам 15 и частично через перфорацию внутрь цилиндрического анода, вытекая затем через основание 17 в зону сферической магнитной загрузки. Под действием переменного магнитного поля, создаваемого соленоидом 19, сферическая магнитная загрузка 18 совершает хаотические колебательные движения, величина которых определяется значением подаваемого напряжения. Такое движение в результате соударения частиц этой .загрузки с основанием анода и наличие пружиняющего устройства с направляющими обеспечивают непрерывное возвратно-поступательное переме- ° щение анода, которое благодаря наличию спиралеобразных полок 15 и перфорации в боковой поверхности цилиндра создает турбулизацию потока обрабатываемой суспензии осадка в направлении сверху вниз, I

При подаче напряжения на электроды — анод 5 и катоц 6 — протекает электролиз, в результате которого в анодном пространстве происходит закисление дисперсной среды. Это обеспечивает подрастворение осадка, ускоряющееся под действием турбулизации потока. Характер частиц осадка, имеющих положительный электрокинетический потенциал, обуславливает их элек1318S37 трофоретический перенос в сторону катода и частичное осаждение на .диафрагме со стороны анода. Благодаря возвратно-поступательному перемещению анода и наличию спиралеобразных полок 15 достигается непрерывное удаление частиц осадка с поверхности диафрагмы, тем самым предотвращается увеличение электрического сопротивления системы и обеспечивается более. полное последующее растворение осадка.

Поступая в нижнюю часть анодного пространства, нерастворившаяся часть осадка гидроокисей подвергается интенсивному перемешиванию под воздействием движения сферической магнитной загрузки 18, представляющей собой сферы диаметром 10-15 мм из керамики, спеченной совместно с ферритом бария, которые покрываются слоем пластмассы, например фторопласта, и затем намагничиваются до состояния магнитного насыщения в поле постоянного тока при подаче переменного напряжения промышленной частоты на.соленоид 19, f5

25

55 Одновременно в условиях образующегося магнитоожиженного слоя и соударения частиц загрузки между собой нарушается структура частиц суспензии, что способствует интенсификации процесса, приводит к полному растворению осадка гидроокиси, Кроме того, в этих условиях происходит интенсивное обезгаживание обрабатываемой среды, в том числе полное ее обескислороживание, что необходимо для последующего эффективного протекания процессов восстановления ионов Ре(П) на пористом катоде 6. Отвод электролизных газов из анодной камеры из эоны обезгаживания осуществляется через перфорацию в стенках анода 5 и патрубок 7.

Обработанный осадок гидроокисей переходит в ионное состояние и поступает через патрубок 8 в зону 9 фильтрации, при этом содержащиеся в осадке нерастворимые механические примеси накапливаются в бункере 12, из которого периодически удаляются, Полная фильтрация от механических примесей осуществляется с помощью плавающей зернистой загрузки 10, например, из вспененного полистирола с размером гранул 0,8-1,0 мм. Для предотвращения образования мертвых зон при такой фильтрации корпус может быть изготовлен р. виде усеченного конуса.

Отфильтрованный раствор поступает на пористый катод 6, где благодаря его раэвитой поверхности под воздействием налагаемого электрического тока происходит электрохимическое восстановление металлов. Плотность тока на катоде устанавливается такой, что обеспечивает электрохимический потенциал поверхности, при котором происходит разряд ионов тяжелых металлов (например, Cu, Ni, Zn и др.), присутствующих в обрабатываемой среде, до металлического состояния, а ионов Fe (Р!), обладающих высоким перенапряжением Разряда до их двухвалентного состояния. Пористый катод изготавливается из нетканого углеграфитового материала на основе ПАВ-волокна, а также из пористых металлов, изготавливаемых спеканием методами порошковой металлургии из сплавов титана, нержавеющей стали и других материалов.

В результате элеткролиза в прикатодном пространстве происходит защелачивание обрабатываемой среды и вследствие этого частичное образование гидроокисей железа, которые под действием протока жидкости и флотации электролизными газами выносятся в верхнюю часть корпуса I и удаляются через патрубки 11.

После такой обработки в предлагаемом аппарате получающаяся суспензия содержит ионы двухвалентного железа в растворенном виде и в виде гидроокисей, а также некоторое количество невосстановившихся ионов Fe (Щ) в виде гидроокисей, которые могут в дальнейшем использоваться в качестве восстановителя и коагулянта в системах очистки хромсодержащих сточных вод. Кроме того, она может вводиться в поток очищаемой воды при ее электрокоагуляционной обработке для снижения расхода металла анодов и повышения эффективности процесса очистки в целом.

Формула изобретения

Аппарат для электрохимической обработки осадка сточных вод, содержащий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры, с возможностью перетока осадка из одной

Составитель Т.Барабаш

Редактор И,Горная Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Заказ 2473/19 Тираж 851 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4.

5 131 кайеры в другую, с размещенными в них анодом, выполненным из нерастворимого при электролизе материала, и катодом, причем патрубок ввода соединен с анодной камерой, патрубок вы" вода — с катодной, в анодной камере размещены сферические частицы из магнитного токонепроводящего материала и приспособление для создания переменного магнитного поля, о т— личающийся. тем, что, с целью снижения энергозатрат на проведение процесса и обеспечения возможности рекуперации коагулянта из

8537 6 гидроксидных осадков сточных вод, электроды расположены коакснально, причем анод выполнен в виде полого перфорированного цилиндра со спиралеоб5 разными внешними полками и установлен с возможностью возвратно-поступательного движения, сферическая магнитная загрузка и приспособление для создания переменного магнитного поля размещены под анодом, катод выполнен из пористого материала, а пространство между катодом и корпусом заполнено плавающей зернистой загрузкой.