Способ очистки и обеззараживания илосодержащей жидкости Советский патент 1991 года по МПК C02F1/46 

Изобретение относится к химической технологии, связанной с электрохимической и электромембранной очисткой жидкости от примесей неорганического и органического происхождения с одновременным ее обеззараживанием, и может быть использовано во всех отраслях промышленности, коммунальном и сельском хозяйствах в технологических схемах кондиционирования озерных, речных, солоноватых, морских и сточных вод.

Цель изобретения - повышение степени очистки и обеззараживания.

На чертеже представлен аппарат для осуществления предлагаемого способа .

Аппарат имеет корпус 1, штуцер 2 для очищаемой илосодержащей жидкости, дпа штуцера 3 для протонизированного раствора, штуцер 4 для очищенной и обеззараженной жидкости, дырчатые нерастворимые электроды 5, образующие между своими параллельными плоскостями электродную камеру 6, которые имеют микропористые нерастворимые перегородки со стороны камер 8 для протонизированного раствора, флотацион- ,ную камеру 9, расположенную над электродной камерой, скребковый механизм 10, установленный в верхней части флотационной камеры и заканчивающийся на границе с камерой 11 для пены, ила и частиц примесей, распре3162

делитель потока очищенной и обеззараженной жидкости 12, расположенный в нижней части флотационной камеры и соединяющий ее с камерой 13 для

очищенной и обеззараженной жидкости.

Пример. Сточную воду, прошедшую неполную биологическую очистку на установке КУ-200, с содержанием активного ила 0,6 г/л очищают и обеззараживают известным и предлагаемым способами на макетной установке производительностью ),08-0,15 м3/ч. Объем флотационной камеры установки 40 л, высота 60 см, плотность тока в межэлектродном пространстве 0,05 А/см2„ Состав сточной воды и ее параметры представлены в табл. 1.

Данные, полученные в результате опытов, приведены в табл. 2.

Верхний предел значения плотности электрического тока (i) в электродной камере оценивается величиной 0,05 А/см2, нижний - 0,02 А/см2.

За границей верхнего предела i

высота илогагожидкостного слоя между фазами жидкость - воздух, коэффициент очистки и обеззараживания илосодержащей жидкости остаются постоянными, а энергозатраты на осуществле- ние процесса резко возрастают. Результаты приведены в табл. 3.

Из экспериментальных данных следует, что при ),;)5 А/смг по энергозатратам предлагаемый способ и аппарат для его осуществления становятся неконкурентноспособными по отношению к известным методам и аппаратам из-за расхода энергии.

За границей нижнего предела i наблюдается резкое увеличение высоты илогазожидкостного слоя в флотационной камере h и снижение коэффициента очистки и обеззараживания илосодержа- щен жидкости. Данные приведены в

табл. 4 .

Резкое увеличение h и снижение оЈ объясняется уменьшением газовой фазы в илосодержзщей жидкости, проходя щей через электродную камеру.

Верхний предел значения удельного массового расхода протонизированного раствора оценивается величиной

. с г-ион Н -. нижний - 1,5:.

j|3

т . Г-ИОН Н

з,ч) ----MJ

За границей верхнего предела наблюдается постоянство степени очистки. Однако при G 3,0

г-ион Н

мг

рез.

g 5

0

5

Q

5

5

0

0

5

ко (на полтора порядка) возрастает концентрация ионов Н в флотационной ванне. Нейтрализация избытка концентрации ионов Н требует значительных количеств щелочного реагента, что не улучшает характеристики метода и аппарата для его осуществления, а при расходе меньше чем 1,5 г-ион Н /м3 не достигается требуемая степень очистки. Данные приведены в табл. 5.

Протонизированный раствор представляет собой раствор подкисленной деионизованной или умягченной воды, активированный в микропористой среде во внешнем электрическом поле при продавливании воды через микропористые перегородки, наложенные на дырчатые нерастворимые электроды.

Совокупность микропористых перегородок из диэлектрика и дырчатого

нерастворимого электрода из металла образует микропористый металлоди- электрический элемент (ММДЭ).

Свойства протонизированного раствора определяются как обработкой подкисленной деионизированной воды во внешнем электрическом поле, так и внутренним (осмотическим) давлением подкисленной деионизированной воды, проявляющим свои свойства в микропористой среде при продавливании воды через ММДЭ в илосодержащую жидкость.

Существенность признака продавли- вания протонизированного раствора через ММДЭ раскрывают данные табл. 6.

Из приведенных данных следует, что применение протонизированного раствора позволяет значительно повысить степень очистки.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет значительно повысить степень очистки и обеззараживания илосодержащей жидкости.

Формула изобретения

Способ очистки и обеззараживания илосодержащей жидкости, включающий ее электрохимическую обработку в без- диафрагменном электролизере с последующим отделением осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и обеззараживания, электрохимическую обработку

ведут с использованием нерастворимых перфорированных электродов, покрытых со стороны, противоположной межэлектродному пространству,микропористыми перегородками из нерастворимого материала, при подаче через перегородки

и электроды подкисленной деионнзиро- ванной или умягченной воды с удельным расходом протонов 1,5-3,0 г ион Hf на 1 м3 илосодержащей жидкости и электрообработку ведут при плотности тока 0,02-0,05 А/см2 .(.

аблица 1

Изобретение относится к химической технологии, связанной с электрохимической и электромембранной очисткой жидкости от примесей неорганического и органического происхождения с одновременным ее обеззараживанием. Целью изобретения является повышение степени очистки и обеззараживания. Предварительно подготовленную путем механической обработки илосодержащую жидкость обрабатывают в электродной камере электрическим током плотностью 0,02-0,05 А/см2 и одновременно продавливают в электродную камеру через нерастворимые мелкопористые перего-- родки на дырчатых нерастворимых электродах протонизированный раствор с удельным расходом 1,5-3,0 г-яон tf на 1 м3 илосодержащей жидкости. 1 ил., 6 табл. S (/

Параметры

ью

15+;

Есть

5-10

3 фекально-гнилостныйI

20-60

Более 110000

Сточные воды, прошедшие неполную биологическую очистку на установке КУ- 2ЭО (выписка из протокола 161-163 Краснодарской Краевой санитарно-эпи- демической станции)

Таблица2

15+2

Менее 2

Нет

30

1 озона 0,5-1,4 Менее 3

(J л/ч, ,,1; Сим-0,6±0,1

,5; ВПК исх. Им

АДль

леке исх. - 10 кл/л

Илосодержарщя сточная вода, прошедшая неполную биологическую очистку на установке КУ-200. GO

80 г/ч, GH,0,05 -й-, Сакг.ило 0,6 г/л,

БПК. воды « 120 мг/л, коли-индекс воды л-1 ) -Ю

л/ч; ,02 А/смг; ,2±0,1,

- Ила - б + Э, г/л;БПК5 исх. мг/л; Коли--индекс исх. воды 1ПЧ-10 ° кл/л

ТаблицаЗ

Илосодержащая сточная вода, прошедшая неполную биологическую очистку на установке КУ-200, GO 80 л/ч, ,02 А/см2, С„ктида 0 6 г/л, ВПК,, воды 12J мг/л, коли-индекс воды ) °, ,1j

G 0,05 ЕЖИЛ- И см2 ч .

рН очищенной и обеззараженной воды Время, в течение которого илогазожидкостный слой сохраняется на границе раздела жидкость - воздух, не оседая в объем флотационной ванньц ч

6,1)

6-12

Ю и 42

i- . ffl % yl ЗЛ ,« / « / / ;йт y л х о

t ° r 7 о «

-Л °

ЧМ г-Ч