Установка для очистки воды от ионов тяжелых металлов Советский патент 1992 года по МПК C02F1/463 

Изобретение относится к электрохимической очистке сточных вод в электрокоагуляторах с насыпным железным анодом.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для электрохимической очистки сточных вод, содержащая последовательно установленные соединенные с резервуаром-усреднителем электрокоагулятор, отстойник, узел обезвоживания осадка, смеситель и водово- ротную камеру хлопьеобразования.

Недостатком установки является необходимость больших затрат электроэнергии на процесс очистки и невозможность обеспечить непрерывность процесса.

Цель изобретения - уменьшение расхода электроэнергии и повышение производительности установки.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для очистки сточных вод от

ионов тяжелых металлов, содержащей последовательно соединенные по ходу очищаемой воды электрокоагулятор с растворимым анодом и емкость для отстоя, электрокоагулятор выполнен цилиндрической формы и снабжен диафрагмой, разделяющей его на анодную и катодную камеры, анод выполнен в виде перфорированного цилиндра из диэлектрического материала и снабжен поршнем из анодно-нерастворимого материала, являющимся токопроводом, анодная и катодная камеры электрокоагулятора соединены с емкостью для отстоя, и установка дополнительно оборудована реактором, снабженным мешалкой, и средствами для подачи воздуха и подогрева, причем вход реактора соединен с помощью регулирующих узлов с анодной и катодной камерами, а выход с емкостью отстоя.

Ј

о

Ч) N3

На чертеже изображена установка для очистки сточных вод.

Установка состоит из электрокоагулято- ра 1 цилиндрической формы с растворимым анодом 2, выполненным в виде перфориро- ванного диэлектрического цилиндра 3 с железной стружкой 4, снабженного поршнем 5 из анодно - нерастворимого материала, диафрагмы 6, разделяющей электрокоагулятор на анодную 7 и катодную 8 камеры. реактора 9, мешалки 10, средств для подачи воздуха 11 и подогрева 12, регулирующих узлов 13 и емкости 14 отстоя.

Установка работает следующим обра- зом.

Очищаемые сточные воды сначала поступают в электрокоагулятор цилиндрической формы 1 и через перфорированное днище поступают в анодную 7 и катодную 8 камеры, отделенные одно от другого диафрагмой 6. В катодной кэмере 8 очищаемая вода подщелачивается, в анодной 7, проходя через насыпной анод 2. выполненный в виде перфорированного диэлектрического цилиндра 3 с железной стружкой 4, подкисляется и обогащается ионами Fe .

Вследствие разделения электрокоагулятора на анодную и катодную камеры диафрагмой в объе,ме стружечного анода гидроокиси железа не образуется, что предотвращает его зашпамление продуктами электролиза и очистки.

По мере растворения используются поршень 5 из анодно-нерастворимого мате риала, соединенный с положительным полюсом. Применение поршня улучшает условия электрохимического растворения стружки. Кроме того, поршень вынесен за пределы корпуса устройства, что позволяет догружать стружку по мере ее расходования, не дожидаясь ее полного растворения и не требует остановки устройства для пополнения стружки.

Щелочная и кислая вода подается далее в емкость 14 отстоя. Часть очищаемых сточных вод подается в реактор 9 для получения магнетитовой затравки. Регулирующими узлами 13 устанавливается необходимое для получения нужной величины рН соотношение количества поступающей в реактор кислой и щелочной воды. Средствами для подачи воздуха 11 и подогрева 12 поддерживаются необходимые условия для совме- стного осаждения ионов железа (Н) и тяжелых металлов окисления и последующей дегидратации осадка с образованием ферритной фазы, являющейся аналогом магнетитовой затравки.

Оптимальные условия протекания реакции образования магнитной фазы состава

MeFe04.xH20. где Me - , Си2, Cd2+ и др., следующие: рН 9,0 - 10,5, t 65 - 75°С.

Из реактора 9 жидкость с частичками феррита поступает в емкость 14 отстоя, где происходит очистка всего объема очищаемой воды с образованием осадка, обладающего магнитными свойствами. Из емкости 14 отстоя вода поступает на магнитный фильтр.

Использование предлагаемого устройства позволяет получать магнетитовую затравку непосредственно из очищаемой воды, обеспечивая непрерывность процесса очистки. Это ведет к снижению затрат на реагенты, используемые для получения магнетитовой загрузки, а непрерывность про- цесса очистки повышает производительность устройства. Применение поршня, вынесенного за пределы корпуса, также обеспечивает непрерывность работы устройства, не требуя его остановки для пополнения стружечного анода, что ведет к снижению трудоемкости обслуживания и снижению затрат на обслуживание устройства.

Кроме того, в предлагаемой установке нагревается лишь на часть объема очищаемой сточной воды, которая используется для получения магнетитовой затравки в реакторе, а не весь объем, что ведет к снижению расхода электроэнергии примерно в 1,5 - 2 раза.

Формула изобретения

Установка для очистки воды от ионов тяжелых металлов, содержащая последовательно соединенные по ходу очищаемой воды электрокоагулятор с растворимым анодом и емкость для отстоя, отличающаяся тем, что, С целью уменьшения расхода электроэнергии и повышения производительности установки, электрокоагулятор выполнен цилиндрической формы и снабжен диафрагмой, разделяющей его на анодную и катодную камеры, анод выполнен в виде перфорированного диэлектрического цилиндра с железной стружкой и снабжен пор- шнем из анодно-нерастворимого материала, являющимся токоподводом, анодная и катодная камеры электрокоагулятора соединены с емкостью для отстоя, и установка дополнительно снабжена реактором, снабженным мешалкой, и средствами для подачи воздуха и подогрева, причем вход реактора соединен с помощью регулирующих узлов с анодной и катодной камерами, а выход - с емкостью отстоя.

но. млгн. фильмр-

Использование: электротехническая очистка сточных вод. Сущность изобретения: установка для очистки воды от ионов тяжелых металлов, содержащая последовательно соединенные по ходу очищаемой воды электрокоагулятор цилиндрической формы и снабжённый диафрагмой, разделяющей его на анодную и катодную камеры, анод в виде перфорированного диэлектрического цилиндра с железной стружкой и с поршнем из анодно-нерастворимого материала, являющегося токопроводом, анодная и катодная камеры электрокоагулятора соединены с емкостью для отстоя, и установка дополнительно оборудована реактором, снабженным мешалкой и средствами для подачи воздуха и подогрева, причем вход реактора соединен с помощью регулирующих узлов с анодной и катодной камерами, а выход-семкостью,отстоя,.1 ил. 3 &