Электрокоагулятор для очистки сточных вод Советский патент 1985 года по МПК C02F1/463 C02F103/08 

Изобретение относится к очистке природных, сточных и морских вод. Известен электрокоагулятор, включающий камеру с растворго ьми биполярными электродами в виде металлических опилок, засьтанных в кассеты из диэлектрического материа ла, а также вибратор для встряхивания кассет и вторую, сообщакицуюся с первой, камеру с анодно-нераст воримыми электродами ij. Недостатком этого электрокоагулятора являются большие энергозатраты. Кроме.того, наличие двух камер не только предполагает расход чистой воды в первой-камере, но и планирует дополнительный расход эле роэнергии на процесс электрокоагуля ции во второй камере, а для осущест ления депассивации засыпных электродо сложным вибрационным механизмом тре буется наличие трутцихся быстроизнашивающихся деталей. Наиболее близким к предлагаемому по технической сзпщности и достигаемому результату является электрокоа гулятор, содержащий засыпные электроды, разделенные перфорированньпчи перегородками из диэлектрического материала, устройство для переключе ния полярности электродов и приспособление для уплотнения засыпки 21 Недостатком известного аппарата являются высокие энергозатраты на проведение процесса, так как не дос тигается эффективная очистка и депассивадая электродов. Цель изобретения - снижение расх да энергии на процесс очистки. Поставленная цель достигается тем что в электрокоагуляторе, соде жащем корпус с размереиными в нем засътнътмм электродами, разделенными перфогчрованной перегородкой из диэлектрического материала, токоподводы, патрубки ввода и вывода очищаемой воды и приспособление для перек,шочения полярности электродов, корпус вьтолнен цилиндрическим и размещен в электромагнитной системе вьтолненной в ввде двух сочлененных соленоидов, подключенных с возможностью работы поочередно и навстречу друг другу, перфорированная диэлектрическая перегородка вьшолнена плоской и установлена по диаметру а парата, а патрубки ввода и вывода 49а размещены соответственно в нижней и верхней частях аппарата по диагонали. Токоподводы выполнены в виде прутков из ферромагнитного материала цилиндрической формы и размещены, на всю глубину засыпных электродов. На фиг. 1 приведена принципиальная схема электрокоагулятора; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (сверху и снизу); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Электрокоагулятор содержит вертикально расположенньй корпус 1 с герметично закрывающиг-шся крьпиками 2, оборудованными токоподводами 3 и штуцерами А-7 для подвода воды, сжатого воздуха и отвода водно-газовой смеси, засыпных стружечных электродов 8 и 9, отделенных один от другого пористой перегородкой 10. Токоподводы 3 изготовлены в виде прутков цилиндрической формы из ферромагнитного материала и установлены на всю глубину стружечной засьтки. , Штуцер 4 служит для подвода воды, штуцера 5 и 6 - для подвода сжатого воздуха (фиг. 2, вид снизу), штуцера 6 и 7 (фиг. 2, вид сверху) для отвода водно-газовой смеси из электрокоагулятора. Крепление электрокоагулятора осуществляется двумя плитами 11, стянутыми шпильками 12 (фиг. 2, вид сверху и снизу). Электромагнитная система выполнена в виде двух соленоидов 13. Обмотки соленоидов подключены через вьтрямительные устройства 14 и 15 и два реле16 к блоку управления 17. а электроды 8 и 9 и токоподводы 3 подключены через выпрямительное устройство 18 и автотрансформатор 19 к системе электродного питания током. Монтажный провод (не показано) крепится к токоподводам 3 лепестками контактными 20 (фиг. 1 и 2). Электрокоагулятор работает следующим образом. Вода, подлежащая обработке, поступает снизу на засыпной электрод 8 через штуцер 4 (фиг. 2, вид снизу). Одновременно через штуцера 5 и 6 подается сжатый воздух, очшценньй от углекислого газа. Обработанная в электрокоагуляторе водно-газовая смесь отводится через два верхних штуцера 6 и 7 (фиг. 2, вид сверху). Такая система запитки штуцеров дает возможность осуществить подачу воды с электрода 8 снизу вверх через пористую перегородку 10 диагонально н электрод 9. На токоподводы-контакты 3 подает ся ток от автотрансформатора 19 через вьшрямитель 18 (фиг. 1), которы проходя через засыпные электроды 8 и 9, растворяет один из них, служащий анодом. Одновременно включает ся блок управления 17, подающий поочередно команду-сигнал определен ной длительности на два исполнитель ных реле 16, через которые подключе ны к сети вьшрямительные устройства 14 и 15j. каждое из которых в свеж очередь подает регулируемый ток на соответствующий соленоид. Блок управления 17 позволяет авт матически поддерживать выбранную частоту поочередного включения соленоидов 13 и силу тока на их обмот ках, а значит и интенсивность магнитных полей. Водг, проходя диагонально снизу вверх через засыпные электроды 8 и 9, обогащается, с одной стороны, за счет растворения анодно-поляризуемой стружки ионами двухвалентного железа , с другой - за счет прохождения катоднополяризуемой стружки обогащается ионами гидроксида ОИ которые, повьппая рН, благоприятно влияют на коагуляцию гидроокиси железа, а значит, и степень очистки. Благодаря интенсивной продувке воздухом засыпного электрода происходит вынос наиболее крупногабаритных частиц гидроокиси железа из коагулянта. Кроме того, за счет барботирования вероятность образования засто ных зон в области засыпных электродов 8 и 9 сводится к нулю. Основное депассивирующее действи на засыпные электроды 8 и 9 оказывают сильные поочередно включающиеся и направленные в противоположные стороны магнитные поля двух соленои дов 13. При включении верхнего соле ноида частицы железа не только ориентируются по силовым линиям, но и, стремясь занять энергетически выгодное положение, т.е. расположиться в центре верхнего соленоида, движутся вверх. Находясь в такой достаточно плотной среде, как вода, и имея неодинаковую массу и форму, частицы испытьтают неодинаковое сопротивление движению, что и приводит их к механическому взаимодействию между собой. Таким образом, в результате движения в неоднородном магнитном поле каждая частица в объеме электродов 8 и 9 испытывает влияние со стороны окружающих ее частиц. При этом фиксированно расположенные токоподводы-контакты 3 оказывают незначительное сопротивление этому движению, так как выполнены в виде заостренных штырез цилиндрической формы. В последующтй после включения момент времени верхний солено1щ 13 можно уже рассматривать как постоянный магнит. Поэтому частицы стружки, намагничиваясь, притягиваются друг к другу и создают надажный контакт не только между собой, но и с верхними токоподводами. При переключении соленовдов 13 стальная стружка, перемагНичиваясь в силу того, что соленоиды подключены навстречу друг другу, интенсивно движется вниз против потока воды, поступающей в электрокоагулятор, и турбулизирует его. Движение частиц в неоднородном магнитном поле, а также перемагничивание и турбулизация усиливают эффект депассивации. Таким образомi работа двух электромагнитных систем в виде двух сочлененньпх; соленоидов в непрерывном и автоматическом режиме дает с- абилизацию вольтоамперных характеристик электрокоагулятора. Использование данного электрокоагулятора позволяет уменьшить производственные площади, снизить затраты за исключения пассивации электродов.

1. ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащий корпус с размещенными в нем засыпными электродами, разделенными перфорированной перегородкой из диэлектрического материала, токоподводы. патрубки ввода и вывода очищаемой воды и приспособление для переключения полярности электродов, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода энергии на процесс очистки, корпус вЬгаолнен цилиндрическим и размещен в электромагнитной системе, выполненной в виде двух сочлененных соленоидов, подключенных с возможностью работы поочередно и навстречу друг другу, перфорированная диэлектрическая перегородка выполнена плоской и установлена по диаметру аппарата, а патрубки ввода и вьюода размещены соответственно в нижней и верхней частях аппарата по диагонали. 2. Электрокоагулятор по п. 1, (/} отличающийся тем, что С токоподводы вьтолнены в виде прутков КЗ ферромагнитного материала 2 цилиндрической формы и размещены на всю глубину засыпных электродов.