Электролизер Советский патент 1988 года по МПК C02F1/463 C02F1/463 C02F101/20 C02F101/22 

(Л

4 о 1

ioo

Изобретение относится к устройству для очистки сточных вод электролизом и может быть использовано для электрокоагуляции природных и произ- водственных сточных вод.

Цель изобретения - повышение производительности электролизера при одновременном сокращении энергозатрат на очистку воды.

На чертеже изображен предлагаемый электролизер, общий вид.

Электролизер состоит из корпуса 1 с установленной в центре перфорированной кассетой 2 со стружечной за- грузкой 3 и крупиыми частицами 4 на днище кассеты, катода 5, выполненного с наклонными прорезями 6, камеры 7 подачи исходной воды в нижней части корпуса, перегородки 8, герметич- но перекрьшающей вход в межэлектродное пространство 9, каналов 10 между катодами и стенками корпуса.

Загрузка кассеты 2 электризера осуществляется следующим образом. На днище укладываются отходы металлообработки в виде обрезков проволоки толщиной 4-8 мм и длиной 10-100 мм, а также различные бракованные или испорченные металлические изделия, например гвозди, гайки, болты. Высот слоя этой загрузки 30-50 мм. На этот слой загрузки укладывается другой высотой 400-1000 мм, состоящий из измельченной стальной или чугунной стружки.

Электролизер работает следующим образом.

Обрабатываемая сточная вода, содержащая ионы тяжелых металлов и шестивалентный хром, подается в камеру 7, а затем с помощью герметичной перегородки 8, перекрывающей вход в межэлектродное устройство 9, делится на две разные по расходу час ти. Меньшая часть, через перфорацию днища кассеты поступает внутрь ее, а затем, насыщенная ионами железа (П) за счет анодного растворения загрузки 3 и крупных частиц 4 - в меж- электродное пространство 9. При этом она подкисляется, благодаря чему на поверхности кассеты как изнутри, так и снаружи гвдроксиды железа не осаждаются. Одновременно за счет наиболь шей скорости воды, обусловленной ее небольшим расходом, предупреждается турбулентность в межэлектродном пространстве и, следовательно, взаим

.

O

5 0

5 О

0 5 Q .

5

ная нейтрализация католита и аналита на поверхности кассеты. Далее с помощью пузырьков водорода, образующихся на катодах 5, вода поступает вверх по межэлектродному пространству 9. Затем меньшая часть воды, насыщенная ионами железа (П), из меж- злектродного пространства поступает через прорезь 6 в каналы 10. Этому способствует проходящая по каналам со скоростью большая часть обрабатываемой воды, которая создает разрежение в наклонных прорезях 6 и подсос черех них воды из межзлектродно- го пространства.

Таким образом, происходит поступление меньшей части воды в каналы 10, где она смешивается с большей частью воды, в результате чего происходит полное восстановление хрома (У1) ионами железа (П). При этом выполнение в катоде параллельных прорезей 6 с углом наклона 55-60°, с шагом, равным 90-120 мм, предупреждает скопление в межэлектродном пространстве коалесценцирующих пузырьков водорода за счет равномерного отведения обработанных сточных вод при их небольшом расходе, что также предупреждает турбулентность и взаимную нейтрализацию. Кроме того, за счет небольшого расстояния от межэлектродного пространства 9 до канала 10 проходит соответственно мало времени с момента образования пздроксцдов железа (П) и их поступления в каналы 10. Благодаря этому гидроксиды железа (П) не успевают укрупниться, что способствуг ет их равномерному растворению в

большей части сточных .вод, проходящих по каналам 10, и обеспечивает восстановление в них хрома (У1) при расходе железа, близком к стехиомет- рическому.

Из каналов 10 сточная вода, насьг- щенная гидроксидами хрома (Ш) и железа (Ш), адсорбируххцими ионы остальных тяжелых металлов, отводится для осветления, в отстойник или флотатор.

По мере растворения стружечной загрузки она уплотняется с помощью вибг- рации или многократным прокалыванием стальным стержнем толщиной 3-3 мм сверху вниз по всей площади кассеты. При уппотнении наиболее мелкие частички загрузки проваливаются внутрь нижнего слоя, состоящего из крупных частичек мета.пла, осаждаются на них

м se меяду уплотнениями, которое составляет в среднем 10-12 ч, по тостью растворяются. Когда в результате длительного электролиза крупные частички металла нижнего слоя загрузки приобретают размеры, равные размерам основной части загрузки, она полностью извлекается из кассет и смешивается с новой при повторной эагрузке. В результате загрузка полностью используется, а продолжительность работы электролизера ее сменами увеличивается в 5-8 раз.

Сравнительные испытания опытного

электролизера производительностью 0,3 м /ч показали, что при одних и тех же габаритах предлагаемый электролизер по сравнению с известньй обеспечивает повышение производительности в 2,8 раза и в 1,5 раза сокращение электроэнергии.

913

Формула

4 изо

бретения

Электролизер для очистки сточных вод, содержащий цилиндрический корпус с размещенной в нем перфорированной кассетой из диэлектрического материала, заполненной стружечной загрузкой, цилиндрический катод, камеру подачи исходной воды, размещен- ной в нижней части корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности электролизера и сокращения энергозатрат на процесс очистки, катод установлен с зазором между корпусом и кассетой, соединен с кассетой в нижней ее части горизонтальной перегородкой, причем катод снабжен параллельньми сквозными прорезями, днище кассеты выполнено перфорированным, а размер частиц загрузки увеличивается в направлении к днищу кассеты.

Изобретение относится к устройствам для электрохимической очистки сточных вод и позволяет повысить произподнтельность электролизера при одновременном сокращении энергозатрат на очистку воды. Электролизер состоит из корпуса 1 с установленной в центре перфорированной кассетой 2 со стружечной загрузкой 3 и крупными час-.тицами 4 на днюде кассеты, катода 5, выполненного с парагшельными наклонными прорезями 6, камеры 7 исходно; BOJU1 н нижней части корпуса, перё1 ородки 8, герметично nepekpbraa- Ю чей пход и межэлектродное пространство 9, каналов UJ между катодами и стенками корпуса. 1 ин.