Устройство для очистки сточных вод от нефтепродуктов Советский патент 1993 года по МПК C02F1/463 

Изобретение относится к устройствам для электрохимической очистки сточных вод от нефтепродуктов, а именно к электрофло- токоагуляторам с угольным катодом и алюминиевым анодом.

Цель изобретения - повышение степени очистки и удешевление процесса очистки.

Цель достигается тем, что в электрофло- токоагуляторе, содержащем корпус, электрофлотационную электрокоэгуляционную камеры с размещенными в них электродными блоками, патрубки ввода и вывода компонентов, пеноудалитель, электрофлотационная камера отделена от электрокоагуляционной камеры цилиндрической изолирующей перегородкой.

Заявленное устройство имеет следующие отличительные от прототипа признаки.

Электрокоагуляционная и электрофлотационная камеры разделены с помощью цилиндрической изолирующей перегородки (например, из базальта).

Электроды выполнены из отходов производства (коксовой пыли и алюминиевой стружки). Во избежание зашламле ния и пассивации они выполнены сегментными.

Пространство между корпусом и конусообразной поверхностью электрокоагуляционной камеры заполнено фильтрующей загрузкой - коксовой пылью.

Устройство содержит автоматически управляемый клапан сброса давления.

Использование цилиндрической изолирующей перегородки, изготовленной из базальта, способствует разделению аппарата на электрофлотационную и электрокоагу- ляционную камеры. Базальт является дешевым диэлектрическим материалом, позволяющим разделить две электродные системы.

Конструкция заявляемого устройства такова, что пространство между корпусом и конусообразной поверхностью электрокоагуляционной камеры заполнено фильтрующей загрузкой - коксовой пылью. После электрокоагуляционной камеры сточная вода отстаивается, переливается через отверстия в конической части, фильтруется через коксовую пыль, Осадок, выделившийся из сточной воды, удаляется. Удаление осадка уменьшает зашламление электродов флота- ционной камеры нефлотируемым осадком, а использование после осветления фильтрации через коксовую пыль увеличивает эффект очистки. Причем процесс отстаивания происходит в самом аппарате. Использование клапана сброса давления делает процесс флотации напорным. Выделяющийся на катоде газ поднимается и скапливается в

верхней части аппарата, что ведет к постепенному увеличению давления. Избыточное давление над слоем жидкости ведет к измельчению пузырьков электролизного газа. Кроме того, уменьшается скорость восходящего движения пузырьков к поверхности жидкости, что способствует более интенсивному взаимодействию пузырьков с частицами нефтепродуктов и образованию более

0 устойчивых агрегатов.

Скопившийся в верхней части аппарата электролизный газ сбрасывается периодически с помощью автоматически управляемого клапана сброса давления, что ведет к

5 резкому снижению давления, и пузырьки электролизного газа,устремляясь в область пониженного давления, поднимаются с большой скоростью. Это влечет за собой повышение эффективности флотационной

0 очистки.

Электроды в электрофлотационной и электрокоагуляционной камеры выполнены сегментными. Это исключает их зашламление, пассивацию, снижает расход электро5 энергии, продлевает срок их функционирования. Использование в качестве материала для изготовления электродов отходов производства(коксовой пыли и алюминиевой стружки) значительно уде0 шевляет процесс очистки.

На чертеже изображен предлагаемый электрофлотокоагулятор.

Он содержит корпус 1, электрофлотационную 2 и электрокоагуляционную 3 каме5 ры, две электродные системы, выполненные в виде сегментов и ограниченные сетками из нержавеющей стали, состоящие из катодов 4 и 5, анода 6, выполненных из коксовой пыли, анода 7, выполненного из алюминие0 вой стружки, патрубки подвода исходной воды 8, отвода очищенной воды 9 и отвода осадка 10, пеноудалитель, включающий отражатель 11, кольцевой лоток 12, трубопровод 13 отвода флотошлама, а также крышку

5 14, на которой установлен автоматически управляемый клапан 15 сброса давления, цилиндрическую изолирующую перегородку 16, отлитую из базальта, с отверстиями 17, фильтрующую загрузку 18, расположен0 ную между корпусом и конусообразной поверхностью электрокоагуляционной камеры, отверстие 19.

Аппарат работает следующим образом. Очищаемая сточная вода, содержащая неф5 тепродукты, через патрубок 8 поступает в электрофлотационную камеру 2, где на катоде 4 происходит образование пузырьков газа, которые, отрываясь от поверхности катода, медленно движутся вверх Сталкиваясь с частицами загрязнений, они образуют агрегаты, имеющие обьемную массу, меньшую объемной массы частиц примесей, в результате чего происходит их флотация к поверхности жидкости. За счет скопления газа в верхней части аппарата возрастает его давление. Пузырьки электролизного газа с увеличением давления над слоем жидкости более медленно поднимаются, что обеспечивает лучший контакт пузырьков газа с нефтепродуктами с образованием более устойчивых агрегатов. Открывание клапана 15 способствует резкому снижению давления, и пузырьки электролизного газа, устремляясь в область пониженного давления, поднимаются с большей скоростью, увлекая за собой и частицы загрязнений, которые в обычном состоянии могут и не флотировать. Всплывающие загрязнения накапливаются в виде пены, которая с помощью отражателя 11 собирается в кольцевой лоток 12 и отводится с помощью трубопровода 13 удаления флотошлама. Далее вода, протекая через отверстия 17 в базальтовой перегородке 16, попадает в электрокоагуляцион- ную камеру 3, в которой имеются катод 5, выполненный из угольной пыли, и растворимый анод 7, выполненный из алюминиевой стружки. В электрокоагуляционной камере в результате растворения алюминиевого анода образуется гидроксид алюминия, который обладает повышенной активностью и адсорбционной способностью. Происходит процесс коагуляции взвешенных коллоидных и других дисперсных частиц. Частицы твердого вещества, извлекаемые электролизным газом, выделяющимся на катоде, всплывают на поверхность жидкости и удаляются с помощью отражателя 11 и кольцевого лотка 12 по трубопроводу 13. Уменьшение давления газа, находящегося над уровнем воды, при открывании клапана 15 также увеличивает эффективность флотационной очистки от скоагулированных взвесей.

Сточная вода, прошедшая электрофлотационную и электрокоагуляционную обработку, поступает в нижнюю коническую часть злектрокоагуляционной камеры, где происходит удаление из воды несфлотиро- ванных загрязнений. Осветленная вода самотеком переливается через отверстие 19 и проходит через фильтрующую загрузку 18.

Осадок отводится по трубопроводу 10. Очищенная вода, прошедшая электрофлотаци- онную, электрокоагуляционную и механическую очистки, отводится из аппарата по трубопроводу 9. Электроды электрокоагуляционной камеры заполняются путем снятия крышки устройства и подъема электрокоагуляционной камеры. Одновременно отработанная фильтрующая загрузка 18

сбрасывается через патрубок 10 отвода осадка.

Проводились испытания электрофлото- коагулятора с массой алюминиевого анода 1,2 кг. Концентрация нефтепродуктов в

сточной воде составляет 250 г/м . Напряжение на электродах 12-15 В, концентрация нефтепродуктов веточной воде после очистки составила 0,97 г/м3.

Таким образом, использование предлагаемой установки для очистки сточных вод от нефтепродуктов обеспечивает повышение степени очистки по сравнению с известной технологией на 70%, сокращение расходов, связанных с изготовлением электродов, примерно в 6 раз и удешевление процесса очистки воды в 1,7 раза. Формула изобретения

1. Устройство для очистки сточных вод от нефтепродуктов, содержащее корпус,

электрофлотационную и электрокоагуляционную камеры с размещенными в них электродными блоками, патрубки ввода и вывода компонентов, пеноудалитель.отл и- чающееся тем, что, с целью повышения

степени очистки и удешевления процесса очистки, электрофлотационная камера отделена от электрокоагуляционной камеры цилиндрической изолирующей перегородкой с отверстиями в верхней части, установленной коаксиально с корпусом, нижняя часть электрокоагуляционной камеры выполнена в виде усеченного конуса с отверстиями по периметру боковой поверхности у большего основания конуса, пространство

между корпусом и конусообразной поверхностью электрокоагуляционной камеры заполнено фильтрующей загрузкой, причем электродные блоки выполнены в виде сегментов, а крышка устройства выполнена с

автоматическим клапаном сброса давления.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что цилиндрическая изолирующая перегородка выполнена из базальта.

Использование: очистка сточных вод, загрязненных нефтепродуктами. Сущность изобретения: очищаемая сточная вода, содержащая нефтепродукты, поступает в электрофлотационную камеру 2, где на сегментном катоде 4 происходит образование пузырьков электролизного газа. Открывание клапана 15 способствует резкому снижению давления и повышению эффекта флотации. Пена с поверхности воды удаляется с помощью отражателя 11 и кольцевого лотка 12, отводится по трубопроводу 13. Вода, пройдя базальтовую перегородку 16 с отверстиями, попадает в электрокоагуляци- онную камеру 3 с сегментными электродами, где происходят процесс коагуляции дисперсных частиц и флотационная очистка отскоагулированных взвесей. Сточная вода далее поступает в нижнюю коническую часть электрокоагуляционной камеры, где происходит удаление из воды несфлотиро- ванных загрязнений путем отстаивания и прохождения через фильтрующую загрузку, что увеличивает эффект очистки. Очищенная вода отводится по трубопроводу 9. Осадок удаляется по трубопроводу 10. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. а г с/ с