Аппарат для очистки сточных вод Советский патент 1993 года по МПК C02F1/463 

Изобретение относится к техническим средствам для решения природоохранных и экологических проблем, в частности, к оборудованию для осуществления электрохимической технологии очистки сточных водьЛ. Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод промышленного производства, содержащих ионы тяжелых металлов, растворы солей, нефтепродукты, взвеси веществ и другие загрязнители; возможно связывание и адсорбирование органических, цианосодержащих и нитратных загрязнений продуктами коагуляции и шлаковыми осадками в процессе очистки сточных вод.

Целью изобретения является улучшение качества и повышение производительности очистки сточных вод, снижение расхода электроэнергии и электродов,

На фиг.1 представлен продольный разрез аппарата; на фиг.2 - то же, вид сверху. Аппарат для очистки сточных вод состоит из корпуса 1, с размещенными в нем камерой 2 электрокоагуляции с блоком электродов 3, патрубков ввода 4 и вывода 5 очищаемой воды и удаления шлама 6,7. В корпусе установлена горизонтальная диэлектрическая перегородка 8 с переточными отверстиями 9, 10, делящая корпус на две части, соединенные между собой установленной вдоль оси корпуса циркуляционной трубой 11с нижним заглушенным концом и выполненными в ней каналами 12. В верхней части корпуса размещена камера электрокоагуляции 2, в которой на диэлектрической перегородке 8 установлен цилиндрический нерастворимый анод 13, отделенный от корпуса 1, являющегося катодом, диафрагмой 14. Между нерастворимым анодом 13 циркуляционной трубой 11 установлен блок растворимых электродов 3; анодов 15 и катодов 16, выполненных в виде эквидистантных спиралей. При этом на верхнем торце нерастворимого анода 13 в вырезе установлен лоток 17 с перфорацией 18 над растворимыми электродами 3. В нижней части корпуса установлена перегородка 19, стенки которой являются поверхностью тела, образованного вращением треугольника вокруг его стороны, а внутри объема, образованного перегородкой 19, размещена перегородка 20, выполненная в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием вниз.

Перегородки 19,20 делят нижнюю часть корпуса на камеры флотации 21, осветления 22, фильтрации 23, пьретока анолита 24 и сбора осветленной воды 25. Камеры осветления 22 и флотации 21 соединены друг с другом переточными отверстиями 26, камеры осветления 22 и фильтрации 23 - переточными отверстиями 27, камеры сбора осветленной воды 25 - переточными отверстиями 28.

В верхней части циркуляционной трубы

11 выполнен вырез 29, в котором размещены щетки 30 с возможностью вращения от автономного привода, а нижняя часть циркуляционной трубы расположена в камере

0 флотации 21.

Отношение диаметра переточных отверстий 9, 10 к диаметру перфорации 18 составляет 2:1.

В камере фильтрации размещена плава5 ющая загрузка 31. Камера перетока анолита снабжена кольцевой перфорированной трубой 32 удаления отстоя через патрубок 7. Аппарат работает следующим образом. Очищаемая сточная вода подается че0 рез патрубок 4 в зону кольцевой полости между нерастворимым катодом 1 и анодом 13. Поток разделяется диафрагмой 14 и движется по анодной и катодной кольцевым камерам, образуя по мере прохождения в

5 нем электролиза под воздействием электрического тока соответственно анолит и като- лит. Анолит перетекает через отверстия 9 в диэлектрической перегородке 8 в полость .протока анолита 24 и из нее по отверстиям

0 Ю в этой же перегородке поднимается снизу в камеру растворимых электродов, а ка- толит через вырез в аноде по лотку 17 направляется в верхнюю зону камеры растворимых электродов, протекая через от5 верстия 18 лотка. Оба потока заполняют камеру растворимых спиралеобразных электродов 15 и 16. Соотношения поступающих в камеру растворимых электродов объемов анолита и католита 21 обеспечива0 ет в ней снизу на 2/3 высоты подкисленную среду, а в объеме оставшейся 1/3 высоты - щелочную, где развивается процесс коагуляции. Под воздействием электродных процессов в межэлектродных пространствах в

5 кислой среде анолита интенсивно происходит растворение анода 15, например желез- ното, что приводит к нейтрализации подкисления, ионы железа Fe+2 образуют гидроокиси с продуктами диссоциации во0 ды, восстанавливают многовалентные ионы тяжелых металлов, например Сг+ до Сг+ , коагулируют, инициируя образование гидроокисей других металлов, содержащихся в сточных водах, образуются флотирующие

5 на выделяемом в результате электролиза воды и растворяемом в воде водороде комплексы гидроокисей, адсорбирующие другие примеси и загрязнения, содержащиеся в очищаемой воде, всплывают на поверхность, укрупняясь в верхних слоях под воздействием щелочной среды католита, поступающей по лотку. Флотирующие комплексы образуют на поверхности жидкости в камере растворимых электродов пену, которал, увлекаемая поверхностным движением жидкости, вызванным вращающимися цилиндрическими, например, проволочными щетками 30, подплывает под них, частично гасится за счет разрушения пузырьков газа при ударе проволочками, размельчается и проталкивается к вырезу 29 циркуляционной трубы 11, где вместе с жидкостью пере- лиоается в циркуляционную трубу и попадает в камеру флотации 21, где процесс коагуляции и флотации с комплексообразо- вэнием продолжается.

Всплывающие комплексы,флотирующи- еся на водороде, продолжающем выделяться из жидкости, поднимаются к верхним стенкам камеры флотации 21, уплотняются, образуя фильтрующий слой, через который очищаемая жидкость через отверстия 26 в верхних стенках камеры поступает в камеру осветления 22, а затем через отверстия 27 в ее стенке - в камеру фильтрации 23, в кото- рой проходит через слой плавающей загрузки 31, например пенополистирольные шарики, очищается окончательно и через камеру 25 сбора очищенной воды и патрубок 5 выводится из аппарата.

В камерах флотации 21 и перетока ано- лита 24 коагулирующие примеси сточной воды образуют шламовый осадок, который удаляется через перфорации в кольцевой трубе 32 и патрубок 7 и через патрубок 6.

Использование изобретения позволит повысить качество и производительность при очистке сточных вод в системе водообо- рота, снизить расход электроэнергии и анодов.

Изготовленный макетный образец аппарата для очистки сточных вод с производительностью 50 л/час очищает сточные воды с концентрацией мг/л без использования реагентов до кондиции питье- вой воды, потребляя электроэнергии 2 кВ-т.ч. в расчете ни 1м3.

- Формула изобретения

1. Аппарат для очистки сточных вод, содержащий цилиндрический корпус с разме-

щенными в нем камерой электрокоагуляции с блоком электродов и камерой осветления, патрубки ввода и вывода очищаемой воды и удаления шлама, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки сточных вод, снижения расхода электроэнергии и электродов на очистку, в корпусе дополнительно установлена горизонтальная диэлектрическая перегородка с переточными отверстиями, делящая корпус аппарата на две части, соединенные установленной вдоль оси корпуса циркуляционной трубой с нижним заглушенным концом и выполненными в ней-каналами, в верхней части корпуса размещена камера электрокоагуляции, в которой на диэлектрической перегородке установлен цилиндрический нерастворимый анод, отделенный от корпуса, являющегося катодом, .диафрагмой, а между нерастворимым анодом и циркуляционной трубой установлен блок растворимых электродов, выполненных в виде эквидистантных спиралей, причем на верхнем торце нерастворимого анода в вырез.е установлен лоток с перфорацией над растворимыми электродами, а в нижней части корпуса установлена перегородка, стенки которой являются поверхностью тела, образованного вращением треугольника вокруг его стороны, внутри которой размещена перегородка, выполненная в виде усеченного конуса, обращенная большим основанием вниз, перегородки делят нижнюю часть корпуса на камеры флотации, осветления, фильтрации, перетока анолита и сбора осветленной воды, соединенные друг с другом переточными отверстиями, выполненными в перегородках.

2.Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в верхней части циркуляционной трубы выполнен вырез, в котором размещены щетки, установленные с возможностью вращения от автономного привода, а нижняя часть циркуляционной трубы расположена в камере флотации.

3,Аппарат по пп.1 и 2, отличающийся тем, что отношение диаметра переточных отверстий в диэлектрической перегородке к диаметру перфорации лотка составляет 2:1.

30

4

Изобретение относится к области природоохранных мероприятий и может быть использовано для очистки сточных вод промышленного производства. Аппарат содержит цилиндрический корпус 1, в котором размещены камера электрокоагуляции 2 с блоком растворимых электродов 3: анодов 15 и катодов 16, выполненных в виде эквидистантных спиралей, и с цилиндрическим нерастворимым анодом 13, отделенным от корпуса 1, являющегося катодом, диафрагмой 14; камеры флотации 21, осветления 22, фильтрации 23, перетока энолита 24 и сбора осветленной воды 25, образованные перегородками 8, 19,20. Камера электрокоагуляции 2 и камера флотации 21 соединены циркуляционной трубой 11, имеющей в верхней части вырез 29, а в нижней части каналы 12. В вырезе установлены щетки 30. Камеры осветления 22 и флотации 21, осветления 22 и фильтрации 23, фильтрации 23 и сбора осветленной воды 24, электрокоагуляции 2 и перетока анолита 24 соединены переточными отверстиями 26, 27, 28, 9. 10. На верхнем торце нерастворимого анода 13 размещен лоток 17 с перфорацией 18. Аппарат содержит патрубки ввода 4 и вывода 5 очищаемой воды и удаления шлама 6, 7. 2 з.п. ф-лы, 2 мл. со с со со о ю о о со

Фиг.1