ГАЛЬВАНОКОАГУЛЯТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ Российский патент 1994 года по МПК C02F1/46 

Изобретение относится к процессам очистки промышленных, питьевых и сточных вод от вредных примесей методом гальванокоагуляции и может быть использовано в системах промышленной очистки сточных вод, в том числе для очистки стоков гальванопроизводств от тяжелых металлов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является гальванокоагулятор, содержащий цилиндрический вращающийся корпус с установленными на его внутренней поверхности полками, заполненный смесью железного и медного скрапа.

Недостаток известного вращающегося гальванокоагулятора является его высокая энергоемкость из-за необходимости вращения корпуса вместе с загрузкой, а также недостаточная надежность, поскольку имеет место дополнительная нагрузка на аппарат в местах соединения его с вращающимися зубчатыми передачами или подшипниками качения.

Целью изобретения является создание аппарата, обладающего повышенной надежностью в работе и низкой энергоемкостью, повышение степени очистки.

Это достигается гальванокоагулятором для очистки воды, включающим цилиндрический корпус с твердой загрузкой, в котором по оси корпуса установлен вал, снабженный лопатками, причем высота лопатки составляет 0,85-0,95 от радиуса аппарата, а количество лопаток определяют из соотношения
n = L·h²/k, где n - число лопаток;
L - длина аппарата, м;
h - высота лопатки, м;
k - коэффициент, равный 0,4-0,6.

Cущность изобретения состоит в том, что разработанный гальванокоагулятор обеспечивает эффективную очистку воды от примесей ионов тяжелых металлов с высокой надежностью работы, т. к. за счет электрохимических процессов, происходящих между углеродсодержащей загрузкой и скрапом, образуются нерастворимые соединения типа клатратов и гетитов, которые выделяют из воды отстаиванием. При этом обеспечивается дополнительное снижение концентрации органических веществ за счет их электрохимического окисления. Предлагаемая конструкция аппарата обладает более высокой надежностью, так как в отличие от прототипа отсутствуют дополнительные нагрузки на корпус, связанные с необходимостью постоянного вращения всего корпуса аппарата.

Заявляемый аппарат имеет также по сравнению с прототипом более низкие энергозатраты, так как отсутствует необходимость вращения корпуса, а перемещается только загрузка.

Заявляемая высота лопатки подобрана экспериментально и обеспечивает наиболее эффективное контактирование компонентов загрузки между собой и насыщение очищаемой воды кислородом воздуха.

Заявляемое соотношение, из которого определяется количество лопаток, подобрано экспериментально и обеспечивает интенсивное протекание гальванокоагуляции и эффективное удаление примесей.

На чертеже изображен гальванокоагулятор для очистки воды.

П р и м е р 1. Гальванокоагулятор состоит из цилиндрического корпуса 1 с загрузкой из углеродсодержащего материала 2 (кокс) и железного или медного скрапа 3. По оси корпуса установлен вал 4, снабженный лопатками 7. Корпус оборудован устройствами 5 и 6 для входа и выхода воды соответственно.

П р и м е р 2. Гальванокоагулятор работает следующим образом. В устройство 5 для входа поступает вода для очистки. Вал 4, снабженный лопатками 7, вращается со скоростью 2-4 об/мин.

Лопатки, осуществляющие перемешивание, имеют высоту 0,85-0,95 от радиуса аппарата, т. е. 0,85-0,95 м. Гальванокоагулятор снабжен лопатками, количество которых определено по формуле
n = L·h²/k= 4·0.9²/0.5≈66, где L - длина аппарата, м;
h - высота лопатки, м;
k - коэффициент, равный 0,4-0,6.

При этом происходит перемешивание загрузки, приводящее к обновлению контактов и насыщению очищаемой воды кислородом воздуха. Очищенная вода через устройство 6 для выхода выводится из гальванокоагулятора.

Заявленный гальванокоагулятор при использовании обеспечивает следующие преимущества:
позволяет эффективно и надежно удалять из воды ионы тяжелых металлов (степень очистки достигает 99,9% ) и взвешенные частицы (степень очистки 95% );
аппарат работает с более низкими (на 30% ) энергозатратами по сравнению с прототипом, так как происходит перемешивание только загрузки, а не вращение всего корпуса;
аппарат безопасен и надежен в эксплуатации, так как не имеет внешних движущихся деталей. (56) Коагулятор барабанный КБ-1. Информационный листок о научно-техническом достижении N 87-93. КазНИИНТИ, 1987, с. 1-4.

Использование: очистка сточных вод. Сущность изобретения: гальванокоагулятор содержит цилиндрический корпус с размещенной в нем загрузкой из кокса и железного или медного скрапа, корпус снабжен валом с лопатками, установленным по оси корпуса, количество лопаток определяют по формуле n=L·h²/K, где n - число лопаток; L - длина корпуса, м; h - высота лопатки, равная 0,85 - 0,95 радиуса корпуса, м; K - коэффициент, равный 0,4 - 0,6. 1 ил.

ГАЛЬВАНОКОАГУЛЯТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ, содержащий цилиндрический корпус с загрузкой из кокса и медного или железного скрапа, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вал, установленный по оси корпуса и снабженный лопатками, при этом количество лопаток n определяют по формуле
n = L · h² / K,
где L - длина аппарата, м;
h - высота лопатки, равная 0,85 - 0,95 радиуса корпуса, м;
K - коэффициент, равный 0,4 - 0,6.