Электрохимическая ячейка для очистки промышленных сточных вод

 

Использование: для очистки промышленных сточных вод. Сущность изобретения: электрохимическая ячейка содержит блок электродов из двух пластинчатых катодов из углеродного материала, размещенных в опорной решетке, и сетчатого анода, расположенного между катодами, электроды закреплены на дистанционных элементах, выполненных в виде прямоугольного каркаса, при этом катоды герметично закреплены на противоположных торцах каркаса по периметру, а анод и патрубок ввода воды - на верхней стенке каркаса, ячейка дополнительно содержит отвод для вывода газа. 1 ил.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для очистки промышленных сточных вод от металлов.

Известно устройство для электрохимического извлечения металлов из сточных вод, включающее проточный корпус, разделенный на ячейки перегородками с выполненными поочередно то в верхней, то в нижней их части передаточными отверстиями, размещенные в ячейках проницаемые катоды, выполненные из отдельных металлизированных волокон, например углеродных, размещенных на решетчатой опоре, с двух сторон и сверху покрытых защитной сеткой. Между катодами размещены проницаемые аноды, которые могут иметь аналогичную конструкцию, и отделены от катодов проницаемой перегородкой [1].

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и высокое гидравлическое сопротивление.

Наиболее близким по конструкции и решаемой задаче к предложенному является устройство для электрохимической очистки промышленных сточных вод, содержащее прямоугольную емкость, укрепленные на ее противоположных стенках патрубок ввода очищаемой жидкости, установленные перпендикулярно потоку при помощи дистанционирующего элемента в чередующемся порядке образующиеся электрохимические ячейки проницаемые катоды и аноды, которые могут быть изготовлены в виде прямоугольных пластин из сетчатого или пористого металлизированного полимерного материала с открытыми порами [2].

Недостатком известного устройства являются сложность и большие затраты времени, связанные с монтажом и демонтажом электродов при периодическом снятии осажденного металла.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение эксплуатационных качеств за счет выполнения электрохимической ячейки в виде съемной кассеты.

На чертеже изображена электрохимическая ячейка в изометрии.

Ячейка содержит два проницаемых катода 1, 2, каждый из которых представляет собой прямоугольную пластину, состоящую из чередующихся слоев волокнистого углеродного материала с открытыми порами, например углеродной ткани, и опорной решетки. В простейшем случае катод может представлять собой один слой ткани, наложенный на опорную сетку. По периметру катоды при помощи разъемного соединения, например шпилек, укреплены на противоположных торцах коробчатой рамки 3. В верхней стенке рамки 3 укреплен сетчатый анод 4, выполнены отверстия 5 для отвода газа и укреплен патрубок 6 ввода очищаемой жидкости. Таким образом, электрохимическая ячейка представляет собой кассету, присоединяемую к линии подвода очищаемой жидкости. Отвод очищенной жидкости производится через торцевые стенки кассеты, образованные проницаемыми катодами 1, 2. Сетчатый анод 4 также имеет форму прямоугольной пластины, расположенной параллельно между катодами.

Работает устройство следующим образом. Одну или несколько кассет любым известным способом устанавливают в емкости для приема очищаемой жидкости. Патрубок 6 присоединяют к линии подвода очищаемой жидкости. На электроды подают напряжение и осуществляют осаждение содержащихся в сточных водах металлов на катодах 1, 2 в процессе движения жидкости через проницаемые поры стенок кассеты, образованных пластинами катодов. Ячейки работают независимо друг от друга и могут быть включены в циркуляционный контур. По мере накопления металла на катодах в любое время кассета может быть легко отключена с целью удаления осажденного металла и заменена новой без нарушения системы очистки сточных вод. Это в значительной степени повышает эксплуатационные свойства устройства. При очевидной простоте конструкции кассета обладает развитой поверхностью осаждения, в ней легко обеспечить оптимальный гидродинамический режим при минимальном напоре очищаемой жидкости. Устройство обладает высокой надежностью в эксплуатации.

Формула изобретения

Электрохимическая ячейка для очистки промышленной сточной воды, содержащая блок проницаемых параллельных электродов, дистанционные элементы и патрубок ввода воды, отличающаяся тем, что блок электродов выполнен в виде двух пластинчатых катодов из углеродного материала, размещенных в опорной решетке, и анода, выполненного сетчатым и расположенного между катодами, дистанционные элементы выполнены в виде прямоугольного каркаса, снабженного верхней и нижней стенками, при этом катоды герметично закреплены на противоположных торцах каркаса по периметру при помощи разъемного соединения, а анод и патрубок ввода воды - на верхней стенке каркаса, ячейка дополнительно содержит отвод для вывода газа.

РИСУНКИ

Рисунок 1