Аппарат для обработки осадка сточных вод Советский патент 1989 года по МПК C02F1/46 C02F1/463 C02F1/46 C02F101/20 

ком, выполненным в виде обратного конуса перфорированным основанием 9, в котором расположены сетчатые электроды 100 В центральной части корпуса расположены патрубок 11 для ввода восстановителя, а также зона 12 перетока осадка, который вводится через патрубок 13, находящийся в верхней части аппарата. В нижней части корпуса размещена плавающая загрузка 14, в которой размещена перфорированная труба 15 для отвода регенерата, и патрубок 16 для периоди- ческого опорожнения и промывки аппарата. В верхней части аппарата расположена зона 17 флотации со скребковым механизмом 18 и патрубком 19 для удаления пенофлотоконденсата. С наружной части корпуса 1, в зоне размещения магнитной загрузки 8 установлен соленоид 20, подключенный к источнику переменного тока. 1 ил.

Изобретение относится к аппаратам для обработки железосодержащих осадков сточных вод гальванических производств с целью снижения энергозатрат на очистку. Аппарат состоит из корпуса 1, анода 2, катода 3, разделенных диафрагмой 4 на анодную 5 и катодную 6 камеры. В анодной камере 5 на сетке 7 размещены сферические магнитные частицы 8. Нижняя часть катодной камеры 6 соединена с перетоком, выполненным в виде обратного конуса перфорированным основанием 9, в котором расположены сетчатые электроды 10. В центральной части корпуса расположены патрубок 11 для ввода восстановителя, а также зона перетока осадка 12, который вводится через патрубок 13, находящийся в верхней части аппарата. В нижней части корпуса размещена плавающая загрузка 14, в которой размещена перфорированная труба 15 для отвода регенерата, и патрубок 16 для периодического опорожнения и промывки аппарата. В верхней части аппарата расположена зона флотации 17 со скребковым механизмом 18 и патрубком 19 для удаления пенофлотоконденсата. С наружной части корпуса 1 в зоне размещения магнитной загрузки 8 установлен соленоид 20, подключенный к источнику переменного тока.

1

Изобретение относится к очистке сточных вод, преимущественно гальванических производств, осуществляемой методом электрокоагуляции, и может быть использовано для регенерации железосодержащего коагулянта с целью последующего его применения в системе водоочистки.

Цель изобретения - снижение энергозатрат на очистку.

На чертеже показан предлагаемый аппарат.

Аппарат состоит из корпуса 1, анода 2 и катода 3, разделенных диафрагмой 4 на анодную катодную 6 камеры, расположенные в верхней части корпуса . В анодной камере 5 не сетке 7 размещены сферические магнитные частицы 8. Нижняя часть катодной камеры 6 соединена перетоком с выполненным в виде обратного конуса перфорированным основанием 9, в котором расположены сетчатые электроды 10, подключенные к источнику постоянного тока для электрофлотации.

В центральной части корпуса 1 расположены патрубок 11 для ввода (восстановителя), а также зона 12 перетока осадка, который вводится через патрубок 13, находящийся в верхней части аппарата. При этом в зоне 12 перетока расположены датчики рН и Е.

В нижней части корпуса 1 под электродами 10, выполняющими также функции дренажа, размещена плавающая зернистая фильтрующая загрузка 14, в которой размещена пефорированная труба 15 для отвода регенерата, и

патрубок 16 для периодического опорожнения и промывки аппарата.

В верхней части аппарата расположена зона 17 флотации со скребковым механизмом 18 и патрубком 19 для удаления пенофлотоконденсата. С наружной части корпуса 1, в зоне размещения магнитной загрузки, установлен соленоид 20, подключенный к источнику переменного тока„

Аппарат работает следующим образом.

Аппарат заполняется очищенной

или водопроводной водой для замыка- -ния электрической цепи путем подачи постоянного тока на электроды 2, 3 и 10, а на соленоид 20 подается переменный ток. При этом происходит

магнитоожижение сферических частиц 8 и интенсивное перемешивание жидкости в анодной камере 5, закисляю- щейся в результате электролиза в условиях разделения катодного и анодного пространства диафрагмой 4. После этого через патрубок 13 вводится осадок, а через патрубок 11 - восстановитель, например сернистый ангидрид в виде газа или газо-водяной смеси,

который обеспечивает дополнительное закисление дисперсной среды в анодной камере 5. Это способствует ускорению растворения гидроксидов тяжелых металлов, входящих в состав

осадка.

В результате магнитоожижения обеспечивается интенсификация растворения и химического взаимодействия образовавшихся ионов сернистой кислоты с растворившейся частью соединений железа (III), а также с частицами нерастворившейся доли гидроксида железа (III), находившийся в активном состоянии в условиях магнитоожи- жения. Этим обеспечивается восста- новление железа (III) до железа (II), переходящего полностью в активное ионное состояние за счет повышенного значения рН гидратообразования, что способствует дальнейшему перетоку жидкости через сетку 7, зону 12, перфорированное коническое основание 9 - в зону 10 электродов. При этом нерастворившаяся часть осадка флота- руется в катодную камеру 6, где после подщелачивания, протекающего в результате электролиза, поступает в зону 17 флотации, в которой с помощью пеносъемного скребкового механизма 18 происходит сбор и вывод из аппарата пенофлотоконденсата через патрубок 19о

Растворившаяся и химически восстановленная часть осадка, основу кото- рого составляют ионы Fe (II), дополнительно фильтруется через плавающую фильтрующую загрузку 14 и отводится в виде регенерата через перфорированную ,трубу 15 с вентилем. Патрубок

16 с вентилем служит для периодической промьдеки фильтрующей загрузки и всего аппарата.

Регенерат в виде концентрированного раствора солей с превалирующим содержанием в нем ионов Fe (II) может подаваться на электрокоагуляционную установку совместно с новыми порциями очищаемых хромеодержащих сточных вод. При этом подаваемые ионы Fe (II) совместно с ионами Fe (II), образующимися при анодном растворении железных электродов в электрокоагуляторе, восстанавливают ионы хрома шестивалентного до трехвалентного состоя- ния, ионы при этом окисляясь и гидро- лизуясь, выпадают в осадок вместе с ионами других тяжелых металлов и прочих примесей, содержащихся в очищаемой воле Введение регенерата обеспечивает экономию металла электродов, а также электроэнергии при электро- коагуляционной очистке сточных вод, при этом резко уменьшаются затраты на обезвоживание и в значительной степени решается проблема утилизации осадка.

В качестве диафрагмы могут быть использованы материалы типа бель-

0 Q

5

0

0

,-

0

тинг или ткани хлорин, электроды - из нержавеющей стали Х18Н9Т, сферическая магнитная загрузка изготовлена из гексаферрита бария и намагничена до состояния магнитного насыщения с последующим гуммированием.

Плавающая фильтрующая зернистая загрузка изготовлена из вспененного полистирола диаметром 0,8-1,2 мм.

В процессе обработки в предлагае- мом аппарате происходит взанм-. г- вие ионов S03 (образующихся при растворении S02 в воде) как с ионами растворившейся части осадка, так и с нерастворившейся долей частиц Fe(OH) и соответствующее образование ионов Fe . При этом восстанов-о ление железа до двухвалентного состояния в нерастворившейся части осадка протекает эффективнее, нежели в ионной форме, вследствие разницы термодинамических констант Гиббса, равных, соответственно, 117,9 и 94,5.

Эффективность гетерогенной реакции восстановления резко повышается вследствие активирующего воздействия магнитоожижения и разрушения гидро- ксидов и сольватных оболочек ионов. Кроме того, протекание этого взаимодействия в условиях магнитоожижения обеспечивается и при более высоких значениях рН, что не требует повышенных энергозатрат на анодное подкис- ление обрабатываемой дисперсной среды. Одновременно на активацию химического взаимодействия положительное влияние оказывают постоянное поли- .градиентное и переменное магнитное

ПОЛЯ о

Процесс проводят до достижения рН начала гидратообразования Fe(OH)2 , составляющей 6,5-7,5.

Введение 30 осуществляют до полного восстановления Fe2, что соответствует достижению редокс- потенциала, равного +380 - (+410) мВ, который регистрируется с помощь датчиков рН и21Ь, устанавливаемых в центральной части.

При указанных значениях рН другие гидроксиды металлов, содержащиеся в осадке, такие как Cr(OH)3, Zn(OH)4, не провзаимодействовавщая часть Fe(OH)3 и некоторых других тяжелых металлов, и механические примеси не растворяются и выводятся в виде пенофлотоконденсата, а также задерживаются фильтрующей загрузкой.

Растворенная часть осадка, преимущественно в виде ионов Fez+, отводится через перфорированную трубу в нижней части аппарата и, ввиду высоких восстановительных свойств этих ионов, может повторно вводиться в качестве реагента и коагулянта в очищаемые хромсодержащие сточные воды или дозироваться в электрокоагулятор для уменьшения расхода металла и электроэнергии на очистку этих вод.

Формула изобретения

Аппарат для обработки осадка сточных вод, содержащий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них анодом и катодом, патрубком ввода, соединенным с анодной камерой, пат рубком вывода, сферические частицы из магнитного токонепроводящего материала,- размещенные в анодной камере и приспособления для создания пеРедактор Г.Волкова

Составитель Т.Барабаш

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирняк

Заказ 1834/19

Тираж 824

ВНИИНИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

w «4« ..- «.« -.„-....-.- - --«и «. - -----.-.-« - - .--.- -.-- - ..- -.„.- - .

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

ременного магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на очистку, корпус выполнен цилиндрическим и установлен вертикально, электроды выполнены в виде перфорированных ко- аксиально расположенных цилиндров и размещены в верхней части корпуса,

внутренний электрод-катод снабжен в верхней и нижней частях конусообразными расширениями, причем в верхнем расширении расположено устройство для снятия шлама, а нижнее расширение

5 выполнено перфорированным и снабжено дополнительными горизонтальными электродами, под которыми размещена плавающая зернистая фильтрующая загрузка, анодная камера снабжена перфори0 рованной поддерживающей решеткой, патрубок вывода размещен в нижней части корпуса в слое зернистой загрузки и аппарат дополнительно содержит патрубок ввода восстановителя,

5 размещенный под анодной камерой и соединеннный с ней.

Подписное