Электрокоагулятор Советский патент 1984 года по МПК C02F1/463 

tc

N)

Од

сх

Изобретение относится к электрохимической очистке сточных .вод, в : частности к конструкции электрокоагу лятора с засыпным анодом. Известен аппарат для очистки сточ ньк вод, включающий корпус, размещен ные в нем электроды, причем верхний электрод-катод постоянно опирается на насьшной анод-стружку, между которыми расположена перфориро- ванная сетка из диэлектрика р J. Однако удаление нерастворимых про. дуктов из межэлектродного пространства происходит только за счет образующихся газов при электролизе, протекaюп eм, в основном, вприкатодном пространстве, что приводит к зашламлению стружечной засыпки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату являетрд. аппарат, содержащий цилиндрический корпус с перфорированным днищем, катод, выполненны в виде полого вертикального цилиндра стружечный анод, размещенный внутри. корпуса в цилиндрической перфорированной мембране из диэлектрического материала, установленный коаксиальн катоду и содержащий анодный токоподвод, а .также камеру подачи исходной воды, размещенную под перфорированны днищем корпуса f2 J. Недостатком известной конструкции является зашламление межстружечного пространства продуктами электролиза, в результате чего происходит снижение качества очистки и увеличение расхода электроэнергии. Цель изобретения - снижение расхода электроэнергии на процесс очист ки за счет предотвращения защламления стружечного анода и ликвидации пассивирующей пленки. Поставленная цель достигается тем что в электрокоагуляторе,содержащем цилиндрический вертикальный корпус с перфорированным днищем, коаксиальный катод, выполненный в виде полого цилиндра, стружечный анод, отделенный от катода перфорированной цилиндрической мембраной, анодный токоподвод патрубки подачи и вывода обрабатываемой воды, корпус установлен с воз можностью углового перемещения, вращения и является анодным токоподводом, коаксиальный катод снабжен перфорированной перегородкой, размещен, его нижней части, а патрубок подачи соединен с верхней частью катода . Причем стружечный анод заполняет 55-75% объема корпуса. На чертеже изображен предлагаемый электрокоагулятор. Электрокоагулятор содержит корпус-анод 1, выполненный из нерастворимого материала в виде полого вертикального цилиндра, с разме-. щенным в нем трубчатым катодом 2, являющимся патрубком ввода воды. Цилиндрический анод заполнен металлической стружкой 3, отделенной от катода перфорированной диэлектрической перегородкой 4. Внутри корпуса размещаются перфорированное днище 5 из диэлектрического материала, выполняю;чее роль опоры для стружечной засыпки и распределительного устройства для входящего потока, и съемная перфорированная крьщпса 6 из диэлектрического материала для слива очищенной воды. Электрокоагулятор снабжен щтуцером 7 для подачи сточной воды и штуцером 8 для отведения очищенной жидкости. Корпус-анод посредством вала 9 соединен с редуктором 10 и электродвигателем 11, цриводящим его во вращение. Электрокоагулятор снаб- жен устройством для перевода аппарата в горизонтальное положение. Люк 12 предназначен для опорожнения аппарата. Аппарат работает следующим образом. Сточная вода через щтуцер -7 поступает в катодное пространство электрокоагулятора, проходит через перфорированное днище 5 и поступает в цилиндрический корпус-анод 1, заполненный чугунной или стальной стружкой 3. Под действием электрического тока происходит растворение анодноподсоединенной стружечной засьшки, образование ионов и гидроксидов железа и обезвреживание загрязнений в сточной воде. Очищенная вода сливается из электрокоагулятора через штуцер в отстойник. При проведении процесса очистки без вращения цилиндрического анода в межстружечном пространстве происходит накопление продуктов электроиза, снижение силы тока и уменьшение степени очистки. При снижении силы тока электрокоагулятор переводится в горизонтальное положение-и ци3. 11226

линдрический анод врап1ается вокруг неподвижного катода. При этом частицы стружки перемещаются по замкнутой траектории, вьтолняя роль абразива и очищая поверхность цилиндра и поверх- 5 ность самой стружки. Вращение анода и перемещение стружки обеспечивает интенсивное удаление газов и гидроксидов металлов из реакционной зоны.

Для создания свободного движения 10 частицам стружки электрокоагулятор заполняется на 55-75% объема. При снижении количества засыпаемой стружки менее 55%, снижается качество очистки, а при увеличении 75% затруд-15 няется процесс перемещения стружкк по замкнутой траектории.

Стружечный анод вращается медртенно, чтобы центробежная сила не приясимапа стружку к стенкам анода, а 20 частицьт стружки в определенной точке траектории могли совершать свободнее падение.

После периодического перемещения стружки по замкнутой траектории при 25 горизонтальном положении цилиндрического анода -происходит увеличение силы

184 .

тока до первоначального значения, в результате чего повышается степень .очистки. Процесс перемешива.ния стружки осуществляется в течение 5-10vmH по мере падения силы тока.

Пример, Процесс проводят в электролизере объемом 1 л с засыпкой чугунной- стружки в количестве 0,9 кг, пористость засыпки 0,4. Скорость подачи хромсодержащих стоков 100 л/ч, сила тока 1 А, напряжение на электродах 15 В. Через 2 ч работы сила тока снижается до 0,92 А. Начинют вращать цилиндрический анод. В очищенной воде появляется большое I количествохлопьев и пузырьков газа. Через 10 мин сила тока пдвышается.до первоначального значения. При начальной концентрации хрома (VI) 10 мг/л достигается 100% степень очистки. Расход электроэнергии составляет 0,15 кВт ч/м.

Применение изобретения позволяет проводить очистку сточных вод с низким расходом энергии при стабильности параметра очистки.

1. ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯТОР для очистки сточных вод, содержащий цилиндрический вертикальный корпус с перфорированным днищем, коаксиальный катод, выполненный в виде полого цилиндра, стружечный анод, отделенный от катода перфорированной цилиндрической мембраной, анодный токоподвод, патрубки подачи и вьшода обрабатываемой воды, отличающийс я тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии на процесс очистки за счет предотвращения зашлампения стружечного анода и ликвидации пассивирующей пленки, корпус устройства установлен с возможностью углового перемещения, вращения и является анодным токоподводом, коаксиапь ный катод снабжен перфорированной перегородкой, размещенной в его нижней части, а патрубок подачи соединен с верхней частью катода. О) 2. Электрокоагулятор по п. 1, о тличающийся тем, что стружечный анод заполняет 55-75% объема корпуса.