Электрокоагулятор

 

Использование: очистка сточных вод. Сущность изобретения: электрокоагулятор выполнен в виде корпуса, разделенного диафрагмами на анодную, катодную и междиафрагменную камеры, причем патрубки ввода и вывода воды подсоединены к междиафрагменной камере; электроды выполнены из нерастворимых токоподводов и стружки, а в камере реакции вдоль поверхности диафрагм установлены с возможностью поворота вокруг вертикальной оси направляющие элементы, выполненные в виде пластин, закрепленных на вертикальной оси, которая делит пластину на две неравные части, меньшая из них выполнена с перфорацией разного диаметра, а на верхнем и нижнем торцах большей части закреплены ромбовидные горизонтальные пластины 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 02 F 1/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

1 (21) 4786431/26 (22) 25,01.90 (46) 23.06.92. Бюл. М 23 (71) Украинский институт инженеров водно- го хозяйства (72) Я.А, Боровой, B.Ì.Ðîãîâ и B,Л.Филипчук (53) 628.543(088,8) .(56) Авторское свидетельство СССР

hL 1370087, кл. С 02 F 1/46, 1988. (54) ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯТОР (57) Использование: очистка сточных вод, Сущность изобретения: электрокоагулятор выполнен в виде корпуса, разделенного диафрагмами на анодную, катодную и междиИзобретение относится к устройствам для обработки стчоных вод электрокоагуляцией.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электролизер, содержащий корпус, разделенный диафрагмами на анодную и катодную камеры и междиафраг. менную камеру реакции, к которой подсоединены патрубки ввода и вывода воды.

Электролизер снабжен также устройством для съема осадка, Недостатком данного устройства является низкая интенсивность процессов коагуляции, а также низкая эффективность регенерации диафрагм. Кроме того, известный электролиэер служит для очистки сточных вод посредством обработки труднофильтруемых осадков путем их кондиционирования и обезвоживания, Целью изобретения является интенсификация процесса образования коагулянта и регенерации диафрагм,,, Ж„„1742221 А1 афрагменную камеры, причем патрубки ввода и вывода воды подсоединены к междиафрагменной камере; электроды выполнены из нерастворимых токоподводов и стружки, а в камере реакции вдоль поверхности диафрагм установлены с возможностью поворота вокруг вертикальной оси направляющие элементы, выполненные в виде пластин, закрепленных на вертикаль- . ной оси, которая делит пластину на две неравные части, меньшая из них выпОлнена с перфорацией разного диаметра, а на верхнем и нижнем торцах большей части закреп- лены ромбовидные горизонтальные пластины. 2 ил.

Поставленная цель достигается эа счет того, что в электролизере, содержащем корпус, разделенный диафрагмами на анодную и катодную камеры и междиафрагменную камеру реакции, к которой подсоединены патрубки ввода и вывода воды, электроды выполнены из нерастворимых токоподводов и растворимой стружки, а в камере реакции вдоль поверхнсоти диафрагм установлены с воэможностью поворота вокруг вертикальной оси направляющие элементы, выполненные в виде пластин, закрепленных на вертикальной оси, причем вертикальная ось делит пластину на две неравные части, меньшая из которых выполнена с перфорацией разного диаметра, а на верхнем и нижнем торцах большей части закреплены ромбовидные горизонтальные пластины.

В предложенном электрокоагуляторе используются новые конструктивные элементы, новая их совокупность, новое взаимное расположение и новые взаимосвязи

1742221 между ними, что позволяет повысить его эффективность работы в процессе обработки очищаемой воды.

На фиг. 1 изображен электрокоагулятор с различным положением пластин, вид сверху; на фиг, 2 изображена перфорированная пластина с дополнительными горизонтальными пластинами.

Электрокоагулятор состоит иэ диэлектрического корпуса 1, разделенного полупроницаемыми диафрагмами 2 и 3 на непроточные анодную 4 и катодную 5 камеры, и проточную 6 камеру реакции. В анодной и катодной камерах расположены соответственно, нерастворимый анод 7 и растворимый 8, например, из металлической стружки, а в катодной камере, соответственно, нерастворимый катод 9 и растворимый 10, например. из алюминийсодержащей стружки.

Нерастворимые электроды 7. 9 выполнены, например, перфорированными и расположены вплотную к диафрагмам 2, 3 и растворимым электродам 8, 10. Возможно и другое выполнение электродов (без перфорации) и их расположение (в отделении от диафрагмы и т,д.). а также разнообразные их комбинации.

Проточная камера 6 реакции снабжена патрубком 11 для подачи очищенной воды и патрубком 12 для ее отвода.

Кроме того, камера 6 реакции снабжена нап равл я ющими элементами. вы пол нен н ыми в виде пластин 13, установленных на вертикальных осях 14 с эксцентриситетом с возможностью возвратно-поступательного поворота вокруг указанных осей. Пластины

13 установлены вдоль диафрагм 2. 3. Закрепление пластин 13 на осях 14 с эксцентриситетом делит каждую пластину на две секции 15 и 16, площадь поверхности которых имеет разную величину. например, площадь секции 15 больше площади. секции 16.

При этом пластины 13 выполнены с перфорацией, отверстия 17 которой имеют раз. ный диаметр и расположены на секциях 16 пластин.

Пластины 13 на верхнем и нижнем торце снабжены дополнительными горизон.тальными пластинами 18. Нижний торец осей 14 снабжен, например, резьбой с возможностью ввинчивания в основание камеры 6, а верхний торец осей 14 снабжен, например, вентилями {на чертежах не показаны).

Пластины 13 и 18 установлены с возможностью образования с диафрагмами 2, 3 карманов 19. вход 20 в которые может быть сориентирован как навстречу потоку

55 дуктами электрохимических реакций. Происходит снижение поступления воды в камеры 4 и 5, снижается миграция образованных ионов металлов через диафрагмы 2, 3 в камеру 6. Это, в свою очередь, резко снижает интенсивность образования хлопьев, которые собирают загрязнения, находящиеся в обрабатываемой воде, При расположении же входов 20 камер 19 по ходу движения воды в камере 6, в их полости возникает разряжение, которое способствует увеличению скорости движения воды из камер 4, 5 и, соответственно, миграции из обрабатываемой воды в камере 6, так и по .ходу ее движения.

Электрокоагулятор работает следующим образом.

5 Очищенная вода по патрубку 11 поступает в проточную камеру 6, откуда через поры диафрагм поступает в анодную 4 и катодную 5 камеры.

В результате анодная 4,катодная 5 ка10 меры работают в непроточном режиме.

Вследствие электрохимических реакций происходит повышение рН католита в ка тодной 5 камере и снижение рН анолита в анодной 4 камере. Поскольку анолит из

15 анодной камеры не отбирается, то в анодной камере устанавливается кислая среда, и . пакет металлической стружки растворяется с образованием ионов металла. В свою оче-. редь в непроточной катодной камере стру20 жечный катод подвергается химическому растворению с образованием ионов металла.

По мере повышения в анолите и католите концентрации ионов, последние мигри25 руют через диафрагмы 2, 3 в проточную камеру 6 реакции, где коагулируют в крупные хлопья, которые собирают загрязнения, находящиеся в обрабатываемой воде, Очищаемая вода при прохождении че30 рез камеру 6 захватывается пластинами 13 и 18, образующими с поверхностью диафрагм 2, 3 карманы 19. Вода через входы 20, направленные против течения воды в камере 6, поступает в камеры 19 и через полупро35 ницаемые диафрагмы 2, 3 дальше в камеры

4, 5. Избыточное давление воды в карманах

19, возникающее за сче1. динамики потока воды и создания в нем гйдравлического сопротивления, способствует увеличению ско40 рости движения воды через поры диафрагм

2, 3 в камеры 4, 5. Это интенсифицирует процесс регенерации диафрагм со стороны пакетов стружки, В процессе эксплуатации диафрагмы при движении воды в камеры 4 и 5 и миграции ионов металлов происходит кольматация мембран твердыми частицами, нахсдящимися в подаваемой воде, и про1742221 них ионов металлов. При этом происходит интенсивная регенерация диафрагм 2, 3 по всей их толщине и. особенно, со стороны камеры 6, Поворот пластины 13 на осях 14 создает посредством образованных карма- 5 нов 19 увеличение скорости движения воды через диафрагмы 2, 3 и изменяет вектор ее движения через них. Все это обеспечйвает в процессе эксплуатации электрокоагулято. ра эффективную регенерацию диафаргм, 10

Кроме того, дозируя количество-подаваемой воды в камеры 4, 5 или количество ее отвода, . возможно производить. регулировку процесса .хлопьеобразования при изменении состава обрабатываемой воды без увеличе-. 15 ния силы тока, что способствует снижению эксплуатационных затрат на обработку очищаемой воды.

Снабжение пластин 13 дополнительными горизонтальными пластинами 18, уста- 20 новленными на их верхнем и нижнем торцЕ, способствует образованию кармана 19 с ди- афрагмами 2, 3, что обеспечивает образова.ние в них избыточного давления или разряжения в зависимости от расположе- 25 ния входа 20 относительно вектора движе. ния потока обрабатываемой воды в, .. камере 6, Установка пластин 13 на вертикальных .. осях 14 с эксцентриситетом способствует 30 при любом расположении пластин, образующих с диафрагмами 2, 3 карманы 19, нахождение их перфорированного участка .16 в удалении от диафрагм. Это позволяет со-: здавать разрежение или избыточное давле- 35 ние за участком 15 пластин 13,. с одновременным повышением турбулентности потока воды, движущейся в камере, не только зэ счет установки пластин, но и за счет разделения части обработанного пото- 40 ка на отдельные мелкие потоки с разной скоростью движения на участке 16 пластин с отверстиями перфорации разного диаметра.

Все это способствует интенсификации коагуляции ионов в хлопья, Управление вращением пластин 13 на осях 14 может осуществляться при помощи приводов, электрически связанных с блоком управления. например, числового программного управления, в свою очередь,.связанного с датчиками (например,. контроля рН, мутности и т.д;), установленными в камерах

4, 5, 6 и на трубопроводе 12 (на чертежах не показано).

Использование предлагаемого электролизера позволит производить. очистку сточных вод электрокоагуляцией,. а также значительно интенсифицировать процесс коагуляции и регенерации диафрагм, Формула изобретения

Электрокоагулятор, содержащий корпус, разделенный диафрагмами на анодную и катодную камеры и междиафрагменную камеру реакции, к которой подсоединены патрубки ввода и вывода воды, о т л и ч а юшийся тем, что. с.целью интенсификации процесса образования коагулянта и регенерации диафрагм, .в камере реакции вдоль поверхности диафрагм устаиовлены с возможностью поворота. вокруг вертикальной оси направляющие элементы, выполненные в виде пластин, закрепленных на вертикальной оси, причем вертикальная ось делит пластину на две неравные части, меньшая из которых выполнена с перфорацией разного диаметра, а на верхнем:и нижнем торцах большей части . закреплены ромбовидные горизонтальные пластины.

1742221 жю

Составитель Я. Боровой

Техред М.Моргентал Корректор Т, Палий

Редактор А. Зробок

Заказ 2255 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

f3

17

75