Аппарат для электрохимической обработки осадка сточных вод Советский патент 1987 года по МПК C02F1/46 C02F1/463 C02F103/16 

дом 6. Зона фильтрации 9 заполнена плавающей зернистой загрузкой 10. Анод -в виде полого перфорированного цилиндра включает пружинящее устройство 13 с направляющими 14, на внешней цилиндрической поверхности его расположе1л 1 спира-пеобразные полки 15,

1

Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод, преимущественно гальванических производств, путем их электрокоагуляционной обработки и отстаивания осадка для последующей его рекуперации.

Цель изобретения - снижение энергозатрат на обработку и обеспечение возможности рекуперации коагулянта из гидроксидных осадков сточных вод.

На чертеже показан предлагаемый аппарат.

Аппарат состоит из корпуса 1, разделенного диафрагмой 2 на анодную 3 и, катоднзпо А камеры с размещенными в них нодом 5 и катодом 6. Патрубок

7служит для ввода осадка, патрубок

8- для.перетока, его из анодного пространства в зону 9 фильтрации, заполненную плавающей зернистой загрузкой 10. Патрубок П служит для вывода рекуперированного коагулянта из. аппарата, а бункер 12 - для сбора нерастворившихся компонентов осадка, Анод в виде полого перфорированного цилиндра содержит пружиняющее устройство 13 с направляющими 14, на внешней цилиндрической поверхности его расцоложены спиралеобразные полки 15 верхняя часть 16 анода выполнена конической, а основание 17 - в виде решетки, В нижней части анодного пространства помещены сферическая мапшт ная загрузка 18 и приспособление 19

в виде соленоида, создающее переменное магнитное поле.

Аппарат работает следующим образом.

Обрабатываемая дисперсная система гидроокисей металлов, образующаяся в результате электрокоагуляционной очистки сточных вод, после отделения

верхняя часть 16 анода выполнена конической, а основание 17 - в виде решетки. В нижней части анодного пространства помещена сферическая магнитная загрузка 18 и соленоид 19, создающий переменное магнитное поле. 1 ил р

осадка отстаиванием подается через патрубок 7 в анодную камеру 3 корпуса 1, катодное пространство которой предварительно заполнено водой для

замыкания электрической цепи.

С помощью конуса 16 суспензия гидроокисей распределяется вдоль стенок анода 5 и диафрагмы 2, изготавливаемой из бельтинг-ткани, брезента, меш ковины, ткани типа хлорин,стекая вниз по спиралеобразным полкам 15 и частично через перфорацию внутрь цилиндрического анода, вытекая затем через основание 17 в зону сферичес- кой магнитной загрузки. Под действием переменного магнитного поля, создаваемого соленоидом 19, сферическая магнитная загрузка 18 совершает хаотические колебательные движения, величина которьгх определяется значением подаваемого напряжения. Такое движение в результате соударения частиц этой .загрузки с основанием анода

- и наличие пружиняющего устройства с направляющими обеспечивают непрерывное возвратно-поступательное переме-- щение анода, которое благодаря наличию спиралеобразных полок 15 и перфорации в боковой поверхности цилиндра создает турбулизацию потока обра- батьшаемой суспензии осадка в направлении сверху вниз.

0

0

При подаче напряжения на электро- 35 ды - анод 5 и катод 6 - протекает электролиз, в результате которого в анодном пространстве происходит за- кисление дисперсной среды. Это обеспечивает подрастворение осадка, ус- 40 коряющееся под действием турбулизации потока. Характер частиц осадка, имеющих положительньй электрокинетический потенциал, обуславливает их элек313

трофоретический перенос в сторону катода и частичное осаждение ид.диафрагме со стороны анода. Благодаря возвратно-поступательному перемещению анода и наличию спиралеобразных полок 15 достигается непрерывное удаление частиц осадка с поверхности диафрагмы, тем самым предотвращается увеличение электрического сопротивления системы и обеспечивается более полное последующее растворение осадка.

Поступая в нижнкяо часть анодного пространства, нерастворившаяся часть осадка гидроокисей подвергается интенсивному перемешиванию под воздействием движения сферической магнитной загрузки 18, представляющей собой сферы диаметром 10-15 мм из керамики, спеченной совместно с ферритом бария, которые покрываются слоем пластмассы, например фторопласта, и затем намагничиваются до состояния магнитного насьщения в поле постоянного тока при подаче переменного напряжения промышленной частоты на.соленоид 19.

Одновременно в условиях образующегося магнитоожиженного слоя и соударения частиц загрузки между собой нарушается структура частиц суспензии, что способствует интенсификации процесса, приводит к полному растворению осадка гидроокиси. Кроме того, в этих условиях происходит интенсивное обезгаживание обрабатываемой среды, в том числе полное ее обескислороживание, что необходимо для последующего эффективного протекания процессов восстановления ионов Fe(ll) на пористом катоде 6 , Отвод электролизных газов из анодной камеры из зоны обезгаживания осуществляется через перфорацию в стенках анода 5 и патрубок 7 о

Обработанный осадок гидроокисей переходит в ионное состояние и поступает через патрубок 8 в зону 9 фильтрации, при этом содержащиеся в осадке нерастворимые механические примеси накапливаются в бункере 12, из которого периодически удаляются. Полная фильтрация от механических примесей осуществляется с помощью плавающей зернистой загрузки 10, например, из вспененного полистирола с размером гранул 0,8-1,0 мм. Для предотвращения образования мертвых зон при такой фильтрации корпус мо5374

жат быть изготовлен в виде усеченного конуса. I

Отфильтрованный раствор поступает на пористый катод 6, где благодаря

его развитой поверхности под воздействием налагаемого электрического тока происходит электрохимическое восстановление металлов. Плотность

тока на катоде устанавливается такой, что обеспечивает электрохимический потенциал поверхности, при котором происходит разряд ионов тяжелых металлов (например, Си, Ni , Zn и

r Др.) присутствующих в обрабатываемой среде, до металлического состояния, а ионов Fe (Ш), обладающих высоким перенапряжением разряда, - до их двухвалентного состояния, Пористый катод изготавливается из нетканого углеграфитового материала на основе ПАВ-волокна, а также из пористых металлов, изготавливаемых спеканием методами порошковой метап5 лургии из сплавов титана, нержавеющей стали и других материалов,

В результате элеткролиза в прика- тодном пространстве происходит заще- лачивание обрабатываемой среды и

п вследствие этого частичное образование гидроокисей железа, которые под действием протока жидкости и флотации электролизными газами выносятся в верхнюю часть корпуса I и удаляются через патрубки 11 .

После такой обработки в предлагаемом аппарате получающаяся суспензия содержит ионы двухвалентного железа в растворенном виде и в виде гидрод окисей, а также некоторое количество навосстановившихся ионов Fe (Ш) в виде гидроокисей, которые могут в дальнейшем использоваться в качестве восстановителя и коагулянта в систе5

мах очистки хромсодержащих сточных

вод. Кроме того, она может вводиться в поток очищаемой воды при ее трокоагуляционной обработке для снижения расхода металла анодов и повы- шения эффективности процесса очистки в целом.

Формула изобретения

Аппарат для электрохимической обработки осадка сточных вод, содержащий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры, с возможностью перетока осадка из одной

5 1318537

камеры в другую, с размещенными вгидроксидных осадков сточных вод, элек- них анодом, выполненным из нераствори-троды расположены коаксиально, при- мого при электролизе материала, ичем анод выполнен в виде полого пер- катодом, причем патрубок ввода соеди-форированного цилиндра со спиралеоб- нен с анодной камерой, патрубок разными внешними полками и установ- вода - с катодной, в анодной камерелен с возможностью возвратно-посту- раэмещены сферические частицы изпатепьного движения, сферическая маг- магнитного токонепроводящего материа-нитная загрузка и приспособление для ла и приспособление для созданиясоздания переменного магнитного поля переменного магнитного поля, о т - О размещены под анодом, катод вьтолнен личающийся. тем, что, сиз пористого материала, а пространст- целью снижения энергозатрат на про-во между катодом и корпусом заполне- ведение процесса и обеспечения воз-но плавающей зернистой заг- можиости рекуперации коагулянта изрузкой.

Составитель Т.Барабаш Редактор И,Горная Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Заказ 2А73/19 Тираж 851Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий И3035, Москва, Ж-35, Раушская иаб,, д. 4/5

Проиэвсдствеино-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4.

Изобретение относится к очистке промьгашенных сточных вод, преимущественно гальванических производств, путем их Электрокоагуляционной обработки и отстаивания осадка для последующей его рекуперации и позволяет снизить расход энергии на обработку осадка и обеспечить возможность рекуперации коагулянта из гидроксидных осадков сточных вод. Аппарат состоит из корпуса 1, разделенного диафрагмой 2 на анодную 3 и катодную 4 камеры с размещенными в них анодом 5 и като(Л 00 с ел со )8