Электрокоагулятор для очистки воды Советский патент 1992 года по МПК C02F1/463 

Изобретение относится к химической технологии, в частности к технике очистки отработанных оборотных вод в замкнутых системах водного хозяйства, а также природных вод, загрязненных ионами тяжелых металлов (в том числе шестивалентным хромом) и/или соединениями фтора, и/или взвешенными легкодиспергируемыми веществами.

Цель изобретения - повышение степени очистки.

На фиг.1 изображен электрокоагулятор для очистки воды; на фиг.2 - то же, для очистки воды от специфических загрязнений, предотвращающий зашламление полупроточной катодной камеры, заполненной алюминиевой стружкой.

Электрокоагулятор состоит из диэлектрического корпуса 1, патрубков ввода 2 и

вывода 3 обрабатываемой воды, проточной катодной 4 и непроточной анодной 5 камер, нерастворимого 6 и стружечного растворимого 7 анодов, нерастворимого перфорированного 8 и алюминиевого стружечного 9 катодов, а также полупроницаемой диафрагмы 10 и полупроточной катодной камеры 11,

Электрокоагулятор работает следующим образом.

Очищаемая вода по патрубку 2 ввода поступает в узкую часть проточной катодной камеры 4, откуда через поры дизрфгамы 10 заполняет непроточную анодную камеру 5 Отбор обработанной воды осуществляется патрубком 3, размещенным в широкой части проточной катодной камеры 4. В результате этого в проточной катодной камере, расширяющейся по ходу воды, обеспечива J

ю

Ч)

ется снижение интенсивности перемешивания, осуществляется ввод основной массы коагулирующих ионов, генерированных в процессе катодной и анодных реакций, в зону интенсивного перемешивания воды вследствие наличие там больших скоростей и, соответственно, пониженного гидродинамического давления, что обуславливает подсос в эту зону воды из непроточной анодной камеры 5 и гголупроточной катодной камеры 11, которая отделена перфорированным .нерастворимым катодом и заполнена алюминиевой стружкой. Поскольку анолит из анодной камеры отбирается в незначительном количестве в зоне примыкания диафрагмы к катоду, то в анодной камере устанавливается кислая среда, в результате чего стружечный анод интенсивно растворяется с образованием ионов материала стружки. По мере повышения в анолите концентрации этих ионов, последние мигрируют через диафрагму 10 в проточную катодную камеру 4, где гидролизуются и коагулируют в крупные хлопья. Незначительный отсос анолита в зоне примыкания диафрагмы к катоду обеспечивает повышение диффузионного переноса ионов из непроточной анодной 5 в проточную катодную 4 камеры. В полупроточной катодной камере алюминиевый стружечный катод подвергается химическому растворению вследствие повышения активной реакции католита, В полупроточной, отделенной перфорированным пластинчатым катодом камере 11 рН повышается и поддерживается на определенном уровне, поскольку католит из этой -камеры в значительных меньших значениях, чем расход обрабатываемой воды, отводится в зону примыкания диафрагмы к катоду в силу перепада гидростатического давления перед и за перфорированным нерастворимым катодом.

Пример. Осуществляется очистка воды, содержащей взвешенные вещества, соединения фтора и ионы тяжелых металлов (ИТМ), в электрокоагуляторе, включающем катодную и анодную камеры, разделенные диафрагмой и заполненные металлической стружкой. Нерастворимый катод и анод установлены под углом, причем со стороны патрубка ввода воды последние соприкасаются.

Для сравнения эффективности очистки воду обрабатывают также в известном стружечном электрокоагуляторе, диафрагма и

нерастворимый катод в котором установлены параллельно.

Диафрагменную плотность тока при обработке воды в обоих электпокоап/лятооах

поддерживают в интервале 50-60 А/м2.

После обработки в известном и предлагаемом электрокоагуляторах воду направляют на отделение скоагулированных примесей во флотоотстойник, где после 4045 мин разделения отбирают пробы.

В таблице приведены результаты исследований.

Как следует из сравнения данных таблицы, предлагаемый электрокоагулятор обеспечивает повышение степени очистки воды по сравнению с известным в среднем на 16-20%.

Увеличение эффекта очистки достигается из-за размещения диафрагмы под углом

к катоду (симметрично катоду), причем так, что со стороны патрубка ввода воды диафрагма и катод соприкасаются.

При этом обеспечивается эффективное введение основной массы электрохммически полученного коагулянта в обрабатываемую воду в зоне поступления последней на обработку, т.е. в зоне интенсивного перемешивания, образование крупных быстро- осаждающихся хлопьев гидрооксидов

металлов с извлекаемыми из воды примесями при выходе в разделитель из-за обеспечения плавного снижения интенсивности перемешивания воды по ходу обработки в межэлектродном пространстве, дополнительный ввод продуктов химического растворения комбинированного катода.

Формула изобретения

1.Электрокоагулятор, для очистки воды, содержащий корпус, разделенный диафрагмой на анодное и катодное пространства, нерастворимый катод и анод, выполненный из пакета растворимой стружки и нерастворимой пластины, а тажже патрубки подачи и

вывода воды, от л и ча ю щи йся тем, что, с целью повышения степени очистки, диафрагма установлена под углом к вертикальной оси, катод выполнен из алюминиевой стружки и нерастворимой перфорированной пластины, причем со стороны патрубка ввода воды диафрагма и пластина катода соприкасаются.

2.Электрокоагулятор по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что нерастворимая перфо5 рированная пластина катода установлена симметрично диафрагме.

Фиг.1

Фиг.2

Изобретение относится к устройствам для электрохимической Г очистки сточных вод и позволяет повысить степень очистки. Электрокоагулятор содержит корпус, разде ленный диафрагмой на анодное и катодное пространство, а также пзтрубки подачи и вывода воды, при этом диафрагма установлена под углом к вертикальной оси, анод и катод выполнены из пакета растворимой стружки и нерастворимой пластины, а патрубок подачи воды установлен в месте соприкосновения диафрагмы и анода Нерастворимая пластина катода может быть установлена симметрично диафрагме Такое выполнение электрокоагуляторз позволяет повысить степень очистки воды благодаря более эффективному введению электрокоагулянта в обрабатываемую воду в зоне поступления последней на обработку. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл