Электрокоагулятор

 

Использование: очистка природных и сточных вод. Сущность: в корпусе (1) перфорированный катод (2) расположен с образованием межэлектродной камеры (3) под стружечным анодом (5). Катод (2) образует с днищем корпуса (6) проточную камеру (7), соединенную с трубопроводами подачи (8) и отвода (9) очищенной жидкости. На трубопроводе подачи жидкости (8) установлен эжектор (10), соединенный с помощью трубки (11) со сборным лотком (12), закрепленным в верхней части корпуса (1). Там же закреплена на упругих элементах (14) емкость (15), над которой установлен торец патрубка (16). Другой его торец соединен с трубопроводом подачи жидкости. Емкость

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 02 F 1/46

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4903601/26 (22) 21.01.91 (46) 15.01.93. Бюл. Ъ 2 (71) Малое предприятие "Аквакор" (72) Я.А.Боровой и Н.С.Курилюк (56) Авторское свидетельство СССР

N831741,,кл. С 02 F 1/46, 1981, Авторское свидетельство СССР

N 1057432, кл, С 02 F 1/46, 1982. (54) ЭЛ Е КТРОКОАГУЛЯТОР (57) Использование: очистка природных и сточных вод. Сущность: в корпусе (1) перфорированный катод(2) расположен с образованием межэлектродной камеры (3) под стружечным анодом (5). Катод (2) образует с днищем корпуса (6) проточную камеру (7), соединенную с трубопроводами подачи (8) и отвода (9) очищенной жидкости, На трубопроводе подачи жидкости (8) установлен эжектор (10), соединенный с помощью трубки (11) со сборным лотком (12), закрепленИзобретение относится к устройствам электрообработки жидкости и может быть использовано для очис тки природных и сточных вод.

Известен электрокоагулятор для очистки сточных вод, включающий корпус с дном, на котором размещены анодный токопрово д, стружечный анод и над ним перфорированный катод, далее помещены аналогичные блоки электродов, патрубки ввода и вывода жидкости.

Недостатком известного электрокоагулятора является зашламление стружечных анодов в процессе эксплуатации, невозможность регулировать интенсивность перемешивания очищаемой жидкости и подачи в

5U 1787949 A 1 ным в верхней части корпуса (1). Там же закреплена на упругих элементах (14) емкость (15), над которой установлен торец патрубка (16), Другой его торец соединен с трубопроводом подачи жидкости. Емкость (15) снабжена стержнями (17), расположенными в анодной загрузке (5), и перфорацией (18) на боковой поверхности, которая находится на уровне верхнего торца корпуса (19), В загрузке (5) размещен анодный токойровод в виде стержней (20). Количество о тверстий (21) перфорации катода (2) уменьшается, а их площадь увеличивается по мере приближения их к выходу из проточной камеры (7), в этом же направлении выполнен наклон днища корпуса. Камера (3) соединена патрубком (22) с трубопроводом подачи жидкости с возможностью автоматического регулирования расхода движущейся в нем жидкости в зависимости от ее мутности, 3 з. п,ф-л ы, 2 ил. нее коагулянта без изменения расхода обрабатываемой жидкости, Известен электрокоагулятор содержащий корпус из диэлектрического материала, засыпной стружечный анод, свободно размещенный над ним на решетке из диэлектрика перфорированный катод, а также анодный токопровод, который размещен в зоне анодного растворения стру>кечного анода и выполнен в виде нескольких заостренных стержней из нерастворяющегося проводящего материала, закрепленных на катоде с помощью диэлектрических держателей.

Недостатком известного электрокоагулятора является зашламление загрузки массой взвешенных частиц из подаваемой на

1787949 очистку жидкости, что ухудшает контакт анодного токопр" вода с загрузкой и приводит к увеличению затрат электроэнергии.

Не обеспечивается автоматическое регулирование интенсивности перемешивания очищаемой жидкости и подачи в нее коагулянта без изменения расхода обрабатываемой жидкости в зависимости от количества взвешенных в ней частиц. B процессе работы невозможна дополнительная засыпка 10 растворяющегося анода, ибо и ри этом необходимо извлекать катод с диэлектрической решеткой из корпуса. Не используется повторно в обработке воды в корпусе электрокоагулятора коагулянт находящийся в шламе на поверхности жидкости.

Цель изобретения — повышение качества очистки жидкости, производительности и удобства эксплуатации, На фиг,1 изображен электрокоагулятор, общий вид; на фиг,2 — фрагмент верхнего торца корпуса электрокоагулятора.

Электрокоагулятор состоит из диэлектрического корпуса 1 с перфорированным катодом 2, который расположен с образованием межэлектродной камеры 3 под решеткой 4 из диэлектрика, установленной под стружечным анодом 5. Катод 2 образует с днищем 6 корпуса 1 проточную камеру 7, соединенную с трубопроводами подачи 8 и отвода 9 очищаемой жидкости. На трубопроводе подачи 8 жидкости установлен эжектор 10, соединенный с помощью трубки 11 со сборным лотком 12, закрепленным в верхней части корпуса 1. Там же закреплена балка 13, на которой установлена на упругих элементах 14 (например, упругий диэлектрический материал — резина или пружины сжатия) емкость 15, над которой установлен торец патрубка 16. Другой его торец соединен с трубопроводом подачи 8 жидкости, Емкость 15 снабжена вертикальными стержнями 17 расположенными в анодной загрузке 5, и перфорацией 18 на боковой поверхности, которая находится на уровне верхнего торца 19 корпуса 1, В загрузке 5 в зоне анодного растворения размещен анодный токопровод из нерастворяющегося проводящего материала (нержавеющей стали, титана и т.д.), Он может быть выполнен, например, в виде стержней 20, соединенных токопроводящим кабелем (на чертежах не показано) с источником электроэнергии. Возможны различные варианты их выполнения и размещения: вертикально, горизонтально, с уклоном к горизонту и т.д.

Количество отверстий 21 перфорации катода 2 уменьшается, а их площадь увеличивается по мере приближения их к выходу

55 из проточной камеры 7, в этом же направлении выполнено понижение днища 6 корпуса

1. Верхний торец 19 корпуса 1 имеет пилообразную форму.

Межэлектродная камера 3 соединена патрубком 22 с трубопроводом подачи 8 жидкости в корпус 1, с возможностью регулирования расхода движущейся в нем жидкости при помощи запорно-регулирующей арматуры 23. Трубопровод отвода 9 жидкости, трубка 11 и патрубок 16 снабжены, соответственно, вентелями 24, 25 и 26. Днище

6 снабжено патрубком 27 с вентелем 28 для отвода осадка. Запорно-регулирующая арматура (задвижка) 23 снабжена электроприводом 29, а трубопроводы подачи и отвода жидкости датчиками 30 и 31 мутности, при этом они и электропривод электрически соединены кабелями 32 с блоком управления

33, например, микроЭВМ.

Электрокоагулятор работает следующим образом.

Обрабатываемая жидкость, например, сточные воды гальванического производства, подается через трубопровод 8 в корпус

1 в проточную камеру 7, где устанавливается на отметке его верхней кромки 19, При этом часть жидкости по патрубку 22 подается в межэлектродную камеру 3 и протекает параллельно электродам и через отверстия

21 перфорированного катода 2 поступает в проточную камеру 7, При наложении элект.рического тока происходит растворение анододисперсной стружечной загрузки 5 с образованием ионов (Fe2+ и Fe3+), которые эффективно восстанавливают шестивалентный хром и собирают ионы тяжелых металлов. Полученная гидроокись насыщает поток жидкости в камере 3 и через перфорированный катод 21 поступает в виде отдельных струек в проточную камеру 7 и смешивается с основным потоком очищаемой жидкости. В проточной камере 7 ионы коагулируют в крупные хлопья, которые сорбируют загрязнения, находящиеся в жидкости. В результате того, что количество отверстий 21 перфорации катода 2 уменьшается, а их площадь увеличивается, интенсивность перемешивания обрабатываемой воды с водой насыщенной гидроокисью уменьшается по ходу движения жидкости к трубопроводу отвода 9 жидкости, При этом обеспечивается максимальное сохранение структуры и прочности скоагулированных агрегатов, крупных быстроосаждающихся хлопьев гидрооксидов металлов с извлекаемыми из воды примесями. Разделение очищаемой жидкости на два потока позволяет осуществлять автоматическое регулирование интенсивности ее перемешивания в

1787949 проточной камере 7 и насыщения ее коагулянтами в зависимости от количества загрязнений в ней. При изменении количества загрязнений в жидкости датчики 30 и 31 мутности, установленные на трубопроводах, подают сигнал на блок управления 33, а он — соответствующий сигнал на электропривод 29 запорно-регулирующей арматуры 23 на патрубке 22, происходит изменение расхода жидкости, поступающей в камеру 3, соответственно, изменяется при этом объем подаваемой жидкости, насыщенной коагулянтом в проточную камеру

7 и интенсивности перемешивания в ней обрабатываемой жидкости. Это способствует повышению удобства эксплуатации электрокоагулятора и позволяет оперативно изменять режим его работы без изменения общего расхода обрабатываемой жидкости, что повышает качество очистки и производительность установки.

По патрубку 16 часть жидкости поступает в емкость 15. При этом она заполняется жидкостью и под воздействием веса и динамики падающей струи жидкости осуществляется колебательные движения на упругих элементах 14. Эти колебания передаются через стержни 17 на засыпной анод 5, что позволяет очищать его от нерастворимых продуктов эл ектрохимических реакций и способствует оседанию засыпного анода и сохранению постоянного контакта ее с нерастворимым анодом 20 и отвода продуктов электрохимических реакций за пределы засыпки.

При электрохимической реакции происходит катодное выделение водорода в виде мелких пузырьков, часть которых отводится с потоком очищаемой жидкости с проточной камеры 7, например, во флотатор (на чертежах не показан) на дальнейшую доочистку жидкости. Другая часть поступает через диэлектрическую решетку 4 в анодную засыпку 5 и способствует флотированию загрязнений (продуктов электрохимической реакции) из ее объема на поверхность жидкости в корпусе 1. На поверхности жидкости в корпусе 1 образуется слой шлама, который перемещается в сборный лоток 12, так как подстилающий слой жидкости под действием динамики струй жидкости поступающей в верхнюю часть корпуса из емкости 15 движется на периферию корпуса к сборному лотку. Жидкость, насыщенная коагулянтом, и шлам через верхню1о пилообразную кромку 19 поступает в кольцевой лоток 12. В лотке происходит разрушение (гашение) шлама (пены) под действием динамики струй жидкости, образованных пилообразной кромкой корпуса, и смешивание с по55 пус из диэлектрическс го материала, засыпной стружечный анод, перфорированный катод и решетку из диэлектрика, анодный токоподвод, размещенный в зоне анодного растворения, трубопроводы для подачи и отвода очищаемой жидкости, о т л и ч а ю ш

50 ступившей жидкостью из корпуса. Образованная смесь при помощи трубки 11 и эжектора 10 поступает в трубопровод 8 для подачи жидкости, а затем в проточную камеру 7 корпуса 1, В результате использования коагулянта, содержащегося в пенном продукте, и интенсивного перемешивания жидкости с хлопьями коагулянта в проточной камере 7 обеспечивается дополнительное насыщение обрабатываемой жидкости коагулянтом за счет утилизации пенного продукта электрохимической реакции.

По мере растворения нижнего прикатодного слоя засыпного анода 5, он опускается под собственной тяжестью, вынуждая нерастворимый жесткий анод 20 соприкасаться с близлежащими слоями стружки и включать его в работу, обеспечивая надежный контакт. B процессе работы электрокоагулятора по мере растворения засыпного анода 5 досыпается стружка без его отключения, В процессе работы электрокоагулятора сохраняется необходимое межэлектродное расстояние и, соответственно, постоянное значение в нем силы тока. При этом жидкость, содержащая взвешенные вещества, минуя засыпной электрод 5 проходит только через камеру 3 между решеткой 4 из диэлектрика и перфорированным катодом 2 и проточную камеру

7, поэтому зашламление засыпки 5 не будет.

Это способствует стабильной работе электрокоагулятора длительное время с обеспечением высокой степени очистки жидкости.

Таким образом, предложенный электрокоагулятор позволяет повысить удобство эксплуатации и эффективности работы путем обеспечения возможности добавления засыпки в корпус без дополнительных операций и в процессе работы электрокоагулятора, регулирования интенсивности перемешивания очищаемой жидкости и подачи в нее коагулянта без изменения рас-хода обрабатываемой жидкости, подаваемой в него, исключения зашламления засыпки, обеспечения постоянного контакта нерастворимого анода с анодной засыпкой и более полного использования вырабатываемого коагулянта, что повышает степень очистки жидкости и производительность установки при снижении расхода электроэнергии на очистку жидкости.

Формула изобретения

1, Электрокоагулятор, содержащий кор1787949 фо2 f

Составитель Я,Боровой

Техред М.Моргентал Корректор Л.Ливринц

Редактор

Заказ 46 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

1 и и с я тем, что, с целью повышения качества очистки жидкости, производительности и удобства эксплуатации, он снабжен размещенными в верхней части корпуса сборным лотком и емкостью, закрепленной на упругих элементах, анод размещен на решетке, установленной над катодом с образованием межэлектродной камеры, снабженной патрубком, соединенным с трубопроводом для подачи очищаемой жидкости, образованная катодом и днищем корпуса проточная камеры соединена с трубопроводами для подачи и отвода жидкости, трубопровод для подачи жидкости снабжен эжектором, соединенным при помощи трубки со сборным лотком, и патрубком, торец которого размещен над емкостью, выполненной с перфорацией на боковой поверхности на уровне верхней кромки корпуса и снабженной стержнями, расположенными в засыпном аноде.

2. Электрокоагулятор по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что количество отверстий перфорации катода уменьшается, а их площадь увеличивается в направлении к тру5 бопроводу для отвода жидкости.

3, Электрокоагулятор по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что днище корпуса выполнено наклонным в направлении к трубопро10 воду для отвода жидкости.

4. Электрокоагулятор по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что он снабжен блоком управления, патрубок, соединяющий меж15 электродную камеру с трубопроводом для подачи жидкости, снабжен запорно-регулирующей арматурой с электроприводом, связанным с блоком управления, на трубопроводах установлены датчики мутности

20 жидкости, связанные с блоком управления.