УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 2003 года по МПК C02F1/463 

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано для очистки хромсодержащих сточных вод при организации оборотного водоснабжения, для очистки промывных вод гальванических производств от тяжелых металлов и ряда органических веществ, очистки маслоокалиносодержащих сточных вод, мышьяксодержащих растворов, для очистки стоков предприятий горной, металлургической, химической и других отраслей промышленности [1].

Известно устройство, в котором очищаемая жидкость проходит через вращающийся барабан, насыщаясь продуктами коррозии металла [2].

Недостатком конструкции является необходимость применения постоянного электрического тока для растворения металла, введение в очищаемую воду хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов.

Известно устройство для очистки сточных вод, содержащее вращающийся перфорированный барабан, погруженный в резервуар с проточной сточной водой на 0,4 своего диаметра, а загрузка состоит из гальванической пары [3].

Недостатком этой установки является то, что она имеет малую долю рабочего пространства в общем объеме аппарата, что снижает удельную производительность аппарата. Устройство сконструировано таким образом, что становится возможным агломерация гальванической пары и проскок очищаемой жидкости без контакта с дисперсионной насадкой, что существенно снижает эффективность массообменных и электрохимических процессов, протекаемых в устройстве. При максимальном заполнении перфорированного барабана загрузкой снижается трение, контакт, так как отсутствуют условия для обрушения массы. В процессе работы этого устройства возникает нежелательная вибрация составных частей (редуктора), а также сильный шум, что осложняет процесс работы на устройстве. Установка [3] является наиболее близким аналогом к заявляемой установке.

Технический результат изобретения заключается в возможности одновременного использования различного типа гальванических пар, оперативном регулировании интенсивности протекания электрохимических и массообменных процессов при изменении концентрации примесей продолжительностью контакта гальванопары с раствором путем изменения скорости вращения диска, возможностью удаления шламов из емкости при вытекании раствора из нее и обезвоживания гальванопары, при этом устройство позволяет изменять интенсивность перемешивания пары и ее контакт с воздухом, что интенсифицирует процесс непрерывной очистки сточных вод без электрического тока.

Сущность изобретения состоит в том, что устройство для очистки сточных вод, содержащее перфорированную емкость, заполненную гальванопарой, патрубки ввода сточной и вывода очищенной воды, имеет парное количество перфорированных емкостей, наполненных гальванопарой и закрепленных на вращающемся диске с возможностью контакта их со сточной водой, направляющие планки и упоры, закрепленные на валу для отклонения емкостей от вертикальной оси в противоположные стороны на угол не менее 35-45^o, камеру подачи диспергированного воздуха и перфорированный приемник шламов, вытекающих из емкостей.

В устройстве вращение диска осуществляется гидравлическим приводом путем заполнения водой ковшей, закрепленных на ободе диска, помещенных в закрытый корпус с патрубком для удаления воды.

На валу вращающегося диска с противоположной стороны консольно закреплены ведомые диски, на которых крепится парное количество перфорированных емкостей.

На дне каждой из перфорированных емкостей закреплен поддон, а перпендикулярно оси вала на штанге - упор с возможностью погружения емкостей на 3/4 высоты в сточную воду.

Радиус вращения осей емкостей при их количестве 2, 4, 6, 8 принимают больше высоты погружаемых в воду емкостей в три раза.

На фиг.1 и 2 схематически изображены предлагаемые устройства для очистки сточных вод. Устройство состоит из перфорированных емкостей 1, закрепленных на диске 2, желоба 3, в который периодически погружаются емкости. К желобу подведены трубопровод 4 для подачи сточной воды, трубопровод для подачи воздуха 5, перфорированного приемника для удаления твердых частиц (шлама) 6, вытекающих из емкости направляющих планок 7 для отклонения емкостей. Емкости имеют жестко закрепленный на оси вала отклоняющий упор 8. Вращение емкостей вокруг оси осуществляется двигателем через редуктор или гидравлическим приводом путем наполнения водой через специальный дозатор 9 специальных ковшей 10 (открытых сосудов), закрепленных на ободе 14 диска, которые смещают равновесие диска и приводят его в равномерное вращение. Привод размещен в закрытом корпусе 11 с патрубком 12 для удаления воды, которая собирается в емкость и вновь закачивается в дозатор. Регулирование скорости вращения осуществляется изменением числа ковшей, которых должно быть четное количество, и они должны быть расположены на противоположных сторонах.

Устройство работает следующим образом. Перфорированные емкости 1 с загрузкой, состоящей из гальванопары, закрепленные на диске 2, приводятся во вращение или двигателем, или гидравлическим приводом путем наполнения водой ковшей 10. При гидравлическом приводе количество ведомых дисков два, которые разнесены на достаточное расстояние для помещения емкостей в соответствующие желоба. Очищаемая вода поступает в желоб 3 по трубопроводу 4. При вращении диска гальванопара периодически контактирует с водой, проникающей через отверстия в емкости, обезвоживается под действием силы гравитации стекающей жидкостью, насыщается воздухом при наличии емкости над уровнем жидкости в желобе. При соприкосновении упора с направляющей планкой емкости отклоняются от вертикальной оси на угол 35-45^o, и гальванопара перемешивается. Направляющие планки 7 для упоров 8 расположены таким образом, чтобы отклонение емкостей осуществлялось в противоположные стороны. Перемещаясь, частицы гальванопары вызывают разрушение агломератов частиц наполнителя, и происходит непрерывное обновление диффузионного пограничного слоя на поверхности частиц металла и его интенсивная коррозия. Из потока очищаемой сточной воды выводятся гидроксиды тяжелых металлов и свежий гидроксид железа, адсорбировавший на своей высокоразвитой поверхности загрязняющие вещества. Вытекающая вода из емкостей через специальный поддон 13 собирается в приемник 6. Осадок удаляется, а очищенная жидкость возвращается в желоб. При необходимости обработку воды возможно осуществить отдельно в две стадии гальванохимической обработкой сточных вод, загрузив в емкости другую гальванопару, например алюминий-кокс.

Установка предназначена для обработки небольших объемов концентрированных сточных вод, например хромфтористых промстоков, и может эксплуатироваться в любом удобном для производства месте. Обеспечена простота утилизациии образующихся твердофазных отходов.

Источники информации
1. О.П. Чернова, Г.М. Курдюмов. Гальваноочистка сточных вод металлургических производств. М.: МИСС, 1997, с.291-295.

2. Патент Франции 2630726, С 02 F 1/46, 1989.

3. Патент РФ 2081847, кл. С 02 F 1/46, опубл. 20.06.97, БИ 17 (прототип).

Изобретение может быть использовано для очистки хромсодержащих сточных вод при организации оборотного водоснабжения, для очистки промывных вод гальванических производств от тяжелых металлов и ряда органических веществ, очистки маслоокалиносодержащих сточных вод, мышьяксодержащих растворов, для очистки стоков предприятий горной, металлургической, химической и других отраслей промышленности. Сущность изобретения: устройство для очистки сточных вод, содержащее перфорированную емкость, заполненную гальванопарой, патрубки ввода сточной и вывода очищенной воды, имеет парное количество перфорированных емкостей 1, наполненных гальванопарой и закрепленных на вращающемся диске 2 с возможностью контакта их со сточной водой, направляющие планки 7 и упоры 8, закрепленные на валу для отклонения емкостей от вертикальной оси в противоположные стороны на угол α не менее 35-45^o, камеру подачи диспергированного воздуха и перфорированный приемник шламов, вытекающих ив емкостей. Вращение диска осуществляется гидравлическим приводом путем заполнения водой ковшей, закрепленных на ободе диска, помешенных в закрытый корпус с патрубком для удаления воды. На валу вращающегося диска с противоположной стороны консольно закреплены ведомые диски, на которых крепится парное количество перфорированных емкостей. На дне каждой из перфорированных емкостей закреплен поддон, а перпендикулярно оси вала на штанге упор с возможностью погружения емкостей на 3/4 высоты в сточную воду. Радиус вращения осей емкостей при их количестве 2,4,6,8 принимают больше высоты погружаемых в воду емкостей в три раза. Предлагаемое устройство обладает возможностью одновременно использовать различного типа гальванические пары, оперативно регулировать интенсивность протекания электрохимических и массообменных процессов при изменении концентрации примесей продолжительностью контакта гальванопары с раствором путем изменения скорости вращения диска, возможностью удаления шламов из емкости при вытекании раствора из нее и обезвоживания гальванопары и при этом изменять интенсивность перемешивания пары и ее контакт с воздухом, что интенсифицирует процесс непрерывной очистки. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для очистки сточных вод, содержащее перфорированную емкость, заполненную гальванопарой, патрубки ввода сточной и вывода очищенной воды, отличающееся тем, что оно имеет парное количество перфорированных емкостей, наполненных гальванопарой и закрепленных на вращающемся диске с возможностью контакта их со сточной водой, направляющие планки и упоры, закрепленные на валу для отклонения емкостей от вертикальной оси в противоположные стороны на угол α не менее 35-45^o, камеру подачи диспергированного воздуха и перфорированный приемник шламов, вытекающих из емкостей. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вращение диска осуществляется гидравлическим приводом путем заполнения водой ковшей, закрепленных на ободе диска, помещенных в закрытый корпус с патрубком для удаления воды. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на валу вращающегося диска с противоположной стороны консольно закреплены ведомые диски, на которых крепится парное количество перфорированных емкостей. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на дне каждой из перфорированных емкостей закреплен поддон, а перпендикулярно оси вала на штанге - упор с возможностью погружения емкостей на 3/4 высоты в сточную воду. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиус вращения осей емкостей при их количестве 2, 4, 6, 8 принимают больше высоты погружаемых в воду емкостей в три раза.