Электрофлотатор


 


Владельцы патента RU 2548975:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" (RU)

Изобретение относится к физико- химической очистке сточных вод, в частности, от эмульгированных жировых загрязнений, нефтепродуктов и может быть использовано на предприятиях нефтеперерабатывающей, машиностроительной и пищевой промышленности. Электрофлотатор содержит корпус с патрубками для подвода сточной и отвода чистой воды и патрубком для отвода пены, а также размещенные в корпусе анод и катод. Корпус разделен на камеру электрофлотации и камеру доочистки с катализатором вертикальной перегородкой с нижним переливом, в верхней части камеры электрофлотации выделен отсек для сбора водорода, в верхней части камеры доочистки выделен отсек для сбора кислорода, которые снабжены отводящими трубопроводами водорода и кислорода соответственно. Катод и анод расположены перпендикулярно друг другу в камере электрофлотации. Анод имеет форму цилиндра, расположен по вертикальной оси камеры, катод выполнен в виде сетки и расположен ниже анода горизонтально. В нижней части камеры доочистки жестко закреплена газораспределительная решетка с расположенной на ней загрузкой для катализатора. Технический результат - повышение эффективности очистки сточных вод от эмульгированных органических веществ. 1 ил.

 

Изобретение относится к физико-химической очистке сточных вод, в частности от эмульгированных жировых загрязнений предприятий АПК, нефтепродуктов, и может быть использовано на предприятиях нефтеперерабатывающей, машиностроительной и пищевой промышленности.

Известен аппарат, содержащий камеру флотации с размещенным в ее нижней части блоком электродов, камеру отстаивания, скребковое устройство, устройство для подачи и отвода воды (патент RU 2051117 C1, МПК C02F 1/24, C02F 1/465, опубл. 21.12.1995 г.). Недостатком аппарата является недостаточная степень очистки сточных вод от эмульгированных жировых загрязнений и нефтепродуктов.

Известен электрофлотатор, содержащий корпус с размещенными в нем электродами в виде стальной проволочной сетки, камеру сбора флотационного шлама (патент RU 2102330 C1, МПК C02F 1/465, опубл. 20.01. 1993 г.).

Недостатком электрофлотатора является недостаточная степень очистки сточных вод от эмульгированных жировых загрязнений и нефтепродуктов.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является электрофлотатор, содержащий корпус с патрубками для отвода суспензии и отвода чистой воды, лоток для шлама, размещенные в нижней части корпуса электроды в виде анода и катода, механизм перемещения катода в вертикальном направлении (патент RU 107147 U1, 1/465(2006/01), опубл. 09.03 2011 г.), который принят за прототип.

Недостатком прототипа является недостаточная степень очистки сточных вод от эмульгированных жировых загрязнений и нефтепродуктов.

Задача предлагаемого изобретения заключается в повышении степени очистки сточных вод от эмульгированных органических веществ (жиров, белков, масел, нефтепродуктов).

Технический результат достигается благодаря тому, что электрофлотатор, содержащий корпус с патрубками для подвода сточной и отвода чистой воды, патрубок для отвода пены, размещенные в корпусе анод и катод, в отличие от прототипа, корпус разделен на камеру электрофлотации и камеру доочистки с катализом вертикальной перегородкой с нижним переливом, в верхней части камеры электрофлотации выделен отсек для сбора водорода, в верхней части камеры доочистки выделен отсек для сбора кислорода, которые снабжены отводящими трубопроводами водорода и кислорода соответственно, в камере электрофлотации расположены катод и анод перпендикулярно друг другу, катод имеет форму цилиндра, расположен по вертикальной оси камеры, анод выполнен в виде сетки и расположен под анодом, параллельно основанию камеры, в нижней части камеры доочистки с катализом жестко закреплена решетка для катализатора.

При электролизе воды под действием постоянного тока на электродах образуются пузырьки газа: на катоде - водорода, а на аноде - кислорода. Процесс флотационной очистки сточных вод заключается в соединении пузырьков газа, образовавшихся в результате электролиза воды на электродах, и частиц органических соединений (жира, белка, нефтепродуктов), находящихся в сточных водах во взвешенном состоянии, и последующем флотировании (всплывании) указанных соединений на поверхность воды с образованием пены.

Процесс электролиза, то есть образование пузырьков газа на электродах, зависит от плотности тока. С увеличением плотности тока увеличивается количество пузырьков газа, выделяющегося на электродах и участвующего в процессе флотации частиц органических соединений. С увеличением плотности тока в результате бурного выделения пузырьков газа процесс флотации замедляется. Оптимальным является плотность тока 10-15 мА/см2. Плотность тока регулируется путем изменения величины напряжения на входе выпрямителя при помощи автотрансформатора. В качестве выпрямителя используется ВСА-МБ-К, в качестве автотрансформатора - ЛАТР-1.

Процесс окисления органических соединений усиливает применение катализатора (MnO2), используемого в качестве загрузки в камере доочистки и катализа.

На чертеже представлена схема электрофлотатора.

Электрофлотатор содержит корпус 1 с патрубками для подвода сточной воды 2 и отвода очищенной воды 3, патрубок для отвода пены 4 и размещенные в корпусе 1 анод 5 и катод 6. Корпус разделен на две камеры электрофлотации 7 и доочистки 8 сплошной перегородкой 9 с нижним переливом (переливным отверстием) 10, в камере электрофлотации катод 6 и анод 5 расположены перпендикулярно друг другу. Анод 5 имеет форму цилиндра и расположен по вертикальной оси камеры 7, катод 6 выполнен в виде сетки и расположен горизонтально ниже анода, верхняя часть камеры 7 закрыта сборником водорода 11 с отводящим трубопроводом 12, в нижней части камеры доочистки 8 жестко закреплена газораспределительная решетка 13 с расположенной на ней загрузкой в виде катализатора 14, верхняя часть камеры 8 закрыта сборником кислорода 15 с отводящим трубопроводом 16.

Электрофлотатор работает следующим образом.

Сточная вода через патрубок 2 подается в камеру электрофлотации 7. Включается источник постоянного тока (не показан) и подается напряжение на анод 5 и катод 6. При этом происходит электролиз воды с выделением пузырьков водорода и кислорода. Анод 5, имеющий форму цилиндра, расположен по вертикальной оси камеры, основную роль в процессе флотации частиц выполняют пузырьки, выделяющиеся на его поверхности - это пузырьки кислорода. Пузырьки водорода, поднимаясь вверх, при своем движении увлекают находящиеся в сточных водах во взвешенном состоянии жиры, белки, нефтепродукты.

Таким образом, в камере электрофлотации загрязнения, извлекаемые из стоков, собираются на поверхности воды в виде пены и через патрубок 4 выводятся из корпуса. Водород собирается в сборник 11 и отводится через трубопровод 12.

Далее, недостаточно очищенная сточная вода через нижнее переливное отверстие 10, перегородку 9 переливается в камеру доочистки 8. В камеру доочистки 8 попадают сточные воды с остаточными загрязнениями, насыщенные кислородом. За счет кислорода происходит окисление органических соединений (жиры, белки, нефтепродукты). Эффективность окисления усиливается за счет загрузки в камеру доочистки на решетку 13 катализатора 14 (MnO2) и образования псевдоожиженного слоя за счет направления насыщенных кислородом сточных вод под газораспределительную решетку 13 через переливное отверстие из камеры электрофлотации. Кислород, проходя через камеру доочистки, собирается в сборник 15 и отводится через трубопровод 16, а очищенная вода отводится из корпуса через патрубок 3.

При концентрации в исходной сточной воде следующих загрязнений: белков - 100 мг/л, нефтепродуктов - 30 мг/л, жиров - 80 мг/л, эффективность очистки составляет соответственно 79%, 84%, 92%.

Электрофлотатор, содержащий корпус с патрубками для подвода сточ-ной и отвода чистой воды, патрубок для отвода пены, размещенные в корпусе анод и катод, отличающийся тем, что корпус разделен на камеру электрофло-тации и камеру доочистки с катализатором вертикальной перегородкой с ниж-ним переливом, в верхней части камеры электрофлотации выделен отсек для сбора водорода, в верхней части камеры доочистки выделен отсек для сбора кислорода, которые снабжены отводящими трубопроводами водорода и ки-слорода, соответственно, катод и анод расположены перпендикулярно друг другу в камере электрофлотации, анод имеет форму цилиндра, расположен по вертикальной оси камеры, катод выполнен в виде сетки и расположен ниже анода горизонтально, в нижней части камеры доочистки жестко закреплена га-зораспределительная решетка с расположенной на ней загрузкой для катализа-тора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии получения воды, используемой для питьевых целей, в медицине и сельскохозяйственном производстве. Установка для повышения окислительно-восстановительного потенциала питьевой и оросительной воды, включающая коаксиально расположенные положительно и отрицательно заряженные электроды, полупроницаемую диафрагму между ними.
Изобретение относится к технологии обработки водных растворов и может быть использовано для получения электроактивированных водных растворов солей натрия. Способ включает обработку исходных растворов постоянным электрическим током на установке с диафрагменным электролизером с загрузкой их в катодную и анодную камеры.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях и котельных установках, работающих на природном газе.

Изобретение относится к вариантам систем обработки воды. Система обработки воды 200 содержит камеру, имеющую впуск, для приема неочищенной воды, выпуск для отвода очищенной воды и блок обработки, выполненный с возможностью изоляции внутри указанной камеры.

Изобретение относится к биоцидам. Биоцидная композиция содержит 2,2-дибромомалонамид и 2,2-дибром-3-нитрилопропионамид при массовом отношении от 31:1 до 1:1 соответственно.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, ликвидации аварий, катастроф и может быть использовано для очистки грунта от нефти и нефтепродуктов. Проводят обработку загрязненной поверхности сорбентом.

Изобретение относится к способу получения воды с пониженным содержанием дейтерия путем ее изотопного разделения на обедненную и обогащенную дейтерием фракции. Способ получения обедненной дейтерием воды включает электролиз дистиллята в электролизере с получением электролизных газов, преобразование электролизных газов в воду, ее минерализацию в процессе сбора обедненной дейтерием воды, при этом электролиз дистиллята проводят одновременно в двух электролизерах, катодные пространства которых посредством насоса и обратного клапана замкнуты в контур циркуляции электролита, причем исходная вода с природным содержанием дейтерия подается в анодные пространства обоих электролизеров, при этом водород, обедненный дейтерием, из катодного пространства первого электролизера поступает в анодное пространство второго, где ионизируется с образованием воды, обедненной дейтерием, а водород, обогащенный дейтерием, из катодного пространства второго электролизера поступает в анодное пространство первого, где он ионизируется с образованием воды, обогащенной дейтерием, которую разбавляют и сливают.

Изобретение относится к способам и устройствам для очистки воды путем ее замораживания и может быть использовано в быту. Для получения чистой воды емкость 1 заполняют водой до уровня, превышающего на 1,0-1,5 см уровень воронки 4.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях и котельных установках, работающих на природном газе.

Изобретение относится к области очистки сточных вод от нефтяных и масляных загрязнений. Предложенное устройство для очистки сточных вод включает устанавливаемые в канализационном колодце 8 открытую сверху отстойную камеру 1 со сплошными боковой поверхностью 5 и донной частью 6 и фильтрующую камеру.

Устройство для очистки и обеззараживания воды содержит корпус, снабженный крышкой, фильтрующий элемент, входной штуцер, отстойник. В крышке установлен выходной патрубок. В верхней части корпуса установлено кольцо, внешняя поверхность которого контактирует с внутренней поверхностью корпуса. На внутренней поверхности крышки установлены ультрафиолетовые светодиоды. Отстойник выполнен в форме полой полусферы, обращенной центром вниз. Входной штуцер установлен в центре отстойника. В корпусе вертикально установлена трубка, соединенная с входным штуцером. На трубке установлен дефлектор, выполненный в форме спирали, причем ось симметрии дефлектора совпадает с осью симметрии трубки. В трубке выполнена щель длиной, равной длине дефлектора, причем верхний край щели расположен на уровне верхнего края дефлектора. На дефлекторе установлена пластина круглой формы, диаметр которой равен внешнему диаметру дефлектора. Кольцо установлено над пластиной, на нижней поверхности крышки установлены уступы. Фильтрующий элемент выполнен в форме цилиндра, диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса, и установлен между кольцом и уступами. Между верхней поверхностью фильтрующего элемента и уступами установлена перфорированная пластина круглой формы, диаметр которой равен внутреннему диаметру корпуса. Верхняя поверхность перфорированной пластины, нижняя поверхность крышки и участок корпуса между перфорированной пластиной и крышкой выполнены зеркальными. Изобретение улучшает качество очистки и обеззараживания воды. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для очистки и обеззараживания воды. Устройство для очистки и обеззараживания воды содержит корпус 1, снабженный крышкой 2, фильтрующий элемент 3, входной штуцер 4 и отстойник 6. В крышке 2 установлен выходной патрубок. В верхней части корпуса 1 установлено кольцо 7, внешняя поверхность которого контактирует с внутренней поверхностью корпуса 1. На внутренней поверхности крышки 2 установлены ультрафиолетовые светодиоды 8. Отстойник 6 выполнен в форме полой полусферы, обращенной центром вниз. Входной штуцер 4 установлен в центре отстойника 6. В корпусе вертикально установлена трубка 9, соединенная с входным штуцером 4. На трубке 9 установлен дефлектор 10, выполненный в форме спирали. В трубке 9 выполнена щель длиной, равной длине дефлектора 10. Верхний край щели расположен на уровне верхнего края дефлектора 10. На дефлекторе 10 установлена пластина 11 круглой формы, диаметр которой равен внешнему диаметру дефлектора 10. Кольцо 7 установлено над пластиной 11. На нижней поверхности крышки 2 установлены уступы 12. Фильтрующий элемент 3 установлен между кольцом 7 и уступами 12 и выполнен в форме цилиндра, диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса 1. Изобретение позволяет повысить качество очистки и обеззараживания воды. 2 ил.

Изобретение относится к области устройств, предназначенных для получения биогаза (биоводорода) из сточных вод от животных и людей. Задача изобретения - превращение работоспособной периодически действующей с ручной загрузкой-выгрузкой биогенераторной установки для получения биогаза низкого давления в промышленную непрерывно действующую установку по производству биогаза (биоводорода) высокого давления (10-12 МПа) путем размещения биореактора в Земле на глубине порядка 2000 м, что обеспечит оптимальные температурные условия реакций анаэробного преобразования биомассы, создаст условия для самотечной загрузки биореактора биомассой, газолифтной выгрузки биогаза и остаточной биопульпы. Для получения биоводорода предусмотрены системы: укисления биомассы до рН 5,49; засева биомассы водородогенными микроорганизмами; подачи биологического катализатора в зону реакции биореактора, Для устройства непрерывнодействующих подземных генераторов биогаза (биоводорода) может быть использовано штатное буровое оборудование и материалы. Предлагаемое изобретение является идеально энергосберегающим и экологически безопасным.

Изобретение относится к области очистки жидкости, в частности воды, от дисперсных примесей напорной флотацией. Устройство для очистки воды напорной флотацией содержит флотационную камеру, в которую вводится флоккулированная вода, смешанная с микропузырьками, образованными устройством для смешивания воды с воздухом, напорный бак, расположенный перед флотационной камерой, согласно изобретению устройство для смешивания воды с воздухом установлено между флотационным насосом и напорным баком и состоит из расходомера для воды, соединенного по потоку воды по крайней мере с одним смесителем, который представляет собой трубу с запорной арматурой, с патрубками с фланцами для подачи и отвода воды, внутри которой установлен фильтрующий цилиндрический картридж с патрубком для подачи сжатого воздуха, который соединен по потоку воздуха через вентиль и счетчик расхода газа с компрессором. Изобретение обеспечивает создание оптимального состава водовоздушной смеси для проведения флотации.

Изобретение относится к фильтровальной технике и предназначено для решения проблемы очистки воды от более легких жидкостей, которые образуют сплошную среду в виде пленки разной толщины, а также удаления дисперсных примесей разного происхождения. Устройство для очистки воды включает отстойники с тонкими синтетическими сетками для выравнивания скоростей очищаемой воды, по всему живому сечению отстойника, а также с помощью фильтрующих камер с существенно улучшенной конструкцией, с новыми фильтрующими материалами из полипропилена, с возможностью проведения простой регенерации, дезинфекции. Устройство обеспечивает в десять и больше раз улучшение основных технологических характеристик. Данное устройство незаменимо, например, при аварийных разливах нефтепродуктов на воде, очистке балластных вод на судах и т.п.

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкости и может быть использовано для очистки воды от дисперсных примесей и очистки сточных и природных вод. Устройство позволяет очищать не только воду, но и другие жидкости, близкие по вязкости к воде, например, бензины, дизтопливо, подсолнечное масло, виноматериал и т.д. Устройство для очистки жидкостей содержит установленные на расстоянии друг от друга открытые сверху камеры со слоем фильтрующего материала, трубопроводы с гидрозатворами, подводящие и отводящие патрубки, при этом подводящие патрубки расположены под слоем фильтрующего материала. Камеры разделены на фильтрующие элементы с многослойными фильтрующими материалами, которые удерживаются герметически по периметру многосекционными рамками. Каждая камера для эффективной работы в режиме регенерации обеспечена по меньшей мере одним вибратором с параметрами, которые определяют по формулам, и излучателем на ультразвуковую частоту для дезинфекции на мощность влияния не менее 2 Вт/см. Изобретение позволяет в десять раз и больше улучшить основные технологические характеристики фильтра (эффективность, скорость фильтрации, объем фильтрующего материала), а также проводить простую в осуществлении регенерацию фильтрующего материала и его дезинфекцию.
Изобретения могут быть использованы для обработки сточных вод и кондиционирования шламов перед их обезвоживанием. Композиция на основе извести для обработки вод и шламов содержит по меньшей мере один минеральный агент, содержащий по меньшей мере известь и по меньшей мере один линейный, разветвленный и/или поперечно сшитый гидрофильный органический полимер неионного, анионного, катионного или амфотерного происхождения. Минеральный агент содержит гашеную известь в твердой фазе, а органический полимер включен на поверхность и внутрь указанной твердой фазы гашеной извести, и указанная композиция на основе извести представляет собой твердую композицию. Способ приготовления композиции для обработки вод и шламов включает введение в контакт минерального агента и водного раствора, дисперсии или обратной эмульсии, содержащей органический полимер и воду. Способ включает осуществление частичной реакции негашеной извести со всей или с частью воды, содержащей органический полимер, получение гашеной извести в твердой фазе, в которую включен органический полимер. Изобретения обеспечивают эффективное кондиционирование обезвоживаемых шламов за счет распределения полимера в меньшем количестве относительно минерального агента. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области очистки природной воды для хозяйственно-питьевого и производственного водоснабжения, в том числе маломутной цветной низкотемпературной воды. Способ включает реагентную обработку воды коагулянтом и флокулянтом, проведение объемной коагуляции в условиях механического перемешивания, осветление в горизонтальных отстойниках, оборудованных на выходе флотационными камерами, фильтрование, обеззараживание очищенной воды, сбор промывной воды в резервуар-усреднитель с последующим смешением ее с исходной водой. Техническим результатом изобретения является обеспечение качества питьевой воды независимо от сезонных колебаний качества исходной воды и температурных условий, повышение степени осветления коагулируемой воды до фильтрования, снижение расхода промывных вод. 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен биогибридный композиционный материал для сорбции и деградации нефти и нефтепродуктов. Материал представляет собой термопластичный полимер с волокнообразующими свойствами - сополимер акрилонитрила с метилакрилатом. Он содержит инкорпорированные фосфорсодержащие катиониты и/или азотсодержащие аниониты, клеточные стенки водных растений семейства Рясковые (Lemnaceae) и иммобилизованные клетки бактерий-нефтедеструкторов. Заявленный композиционный материал обладает высокой сорбционной емкостью и повышенной степенью биодеградации углеводородов нефти. 2 пр.
Изобретение относится к способам очистки, обезвреживания цианид- и роданидсодержащих сточных вод и может быть использовано для обезвреживания жидкой фазы и пульпы хвостов цианидного выщелачивания благородных металлов из руд, концентратов и техногенных отходов. Способ заключается в перемешивании циансодержащих растворов и пульп с пероксидом водорода и газовой озоно-кислородной смесью с концентрацией озона более 160 г/м3, при соотношении озона и пероксида водорода 1,5:1, значении pH 11-12, температуре 45-50°C, в присутствии ионов меди. Обезвреживание циансодержащих растворов и пульп ведут при концентрации ионов меди не менее чем 1:8 к концентрации цианида и роданида. Техническим результатом изобретения является повышение скорости и эффективности обезвреживания циансодержащих растворов и пульп, снижение расхода реагентов и затрат электроэнергии, повышение экономичности процесса. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.
Наверх