Устройство для электроочистки жидкостей Советский патент 1979 года по МПК B01D35/06 B03C5/02 

1

Устройство относится к области очистки сточных вод электролизом и в особенности может найти применение для очистки сточных вод производства красителей, например, азокрасителя прямого черного 3.

Известно устройство для электроочистки сточных вод представляющих собой прямоугольную камеру, б которой расположено множество анодов и катодов 1.

Катоды представляют собой пластины, расположенные параллельно дну камеры.

Аноды выполнены в виде брусков прямоугольной формы, расположенных перпендикулярно катодам.

Обрабатываемая вода поступает в один конец камеры, проходит последовательно все электроды и выводится с другого конца камеры. Пена, образующаяся в процессе электролиза, отводится через верхний край боковой стенки камеры в специальный сборник121

Недостатком такого электролиза является недостаточно высокая производительность. Это связано с тем обстоятельством, что процесс очистки сточной воды требует длительного контакта с электродами.

В известном электролизере это можно достигнуть толькб пугем увеличения количества электродов, что приводит к увеличению габаритов электролизера, т. е. уменьшению съема продукции с единицы занимаемой площади.

Кроме того при таком расположении электродов практически работает только один нижний торец анода, обращенный к катоду и обработка воды происходит только в пространстве между одним торцом анода и катодом. Остальная поверхность анода практически не работает и сточная вода, находящаяся выше нижнего торца анода, не подвергается обработке. Следовательно, эффективное использование объема в этой конструкции весьма незначительно. Это также значительно уменьшает производительность электролизера.

Другой недостаток конструкции заключается в том, что при обработке сточных вод, содержащих взвеси, происходит осаждение этих взвесей на катод и экранирование его. Это приводит к увеличению напряжения на электролизере и увеличениюрасхода электроэнергии. Известно устройство для электроочистки жидкостей, содержащее цилиндрический корпус с днищем, патрубки ввода очищаемой и вывода очищенной жидкости, газов и шлама, цилиндрический анод, установленный по оси корпуса и перфорированную перегородку, закрепленную между корпусом и анодом 2. Электролизер имеет в верхней части кольцевой сосуд, диаметр которого больше диаметра корпуса. , Анод проходит по всей высоте электролизера и его верхняя кромка расположена за пределами корпуса и кольцевого сосуда. Между анодом и корпусом, являющимся катодом, расположена диафрагма, отделенная от корпуса и анода изолирующими прокладками. Верхняя кромка диафрагмы расположена выше крышки электролизера. Этот электролизер с точки зрения производительности, более эффективен, чем рассматриваемый выше, т. к. при такой конструкции работает вся поверхность электродов. Однако, другой недостаток, связанный с недостаточной эффективностью (глубиной) процесса очистки в этой конструкции проявляется еще сильнее. Это объясняется тем, что в электролизере возможно только однократное прохождение сточной воды между электродами. Целью изобретения является увеличение производительности и повышение эффективности очистки за счет обеспечения многократного прохождения жидкости между анодо1М и перфорированной перегородкой. Указанная цель достигается за счет того, что устройство снабжено токопроводящими пластина.ми, соединяющими корпус с перегородкой, причем верхняя кромка перегородки расположена выще верхнего конца анода, а между нижней кромкой перегородки и днищем находится щель для прохода очищаемой жидкости. Эта цель достигается и за счет того, что расстояние от верхней кромки перегородки до верхнего конца анода составляет от 1/10 до 1/2 высоты перегородки, а расстояние от нижнего уровня перфорации до нижней кромки перегородки составляет от 1/10 до 1/4 высоты перегородки. На фиг. 1 схематично изображено устройство для электроочцстки жидкостей в продольном разрезе; на фиг. 2 схематично изображен вариант выполнения устройства с графитовым анодом. Устройство содержит цилиндрический корпус 1, снабженный в верхней части камерой 2. Корпус 1 выполнен из стали. Через токоподвод 3 корпус соединен с отрицательным полюсом источника тока (на чертеже не показан). Внутри корпуса расположен анод 4. Анод 4 может быть выполнен в виде полой трубы из титана, покрытой снаружи анодно-активным материалом, например, двуокисью рутения (фиг. 1). В этом случае днище 5 выполнено в форме конуса. Анод 4 имеет отверстия 6, закрыт снизу заслонкой 7 и снабжен штуцером 8 с запорным краном 9. Анод 4 через токоподвод 10 соединен с положительным полюсом источника тока (не показан). Между днищем 5 и корпусом 1 расположена уплотнительная электроизолирующая прокладка И. Между корпусом 1 и анодом 4 расположена перфорированная перегородка 12. Перегородка 12 выполнена из стали и соединена с помощью токопроводящих ребер 13 с корпусом 1. В средней части перегородки 12 находятся перфорации. Перегородка 12 расположена в устройстве таким образом, что ее верхняя кромка расположена выще верхней кромки анода 4, а нижняя кромка расположена на расстоянии от днища 5, образуя зазор для прохождения циркулирующей сточной воды. Устройство закрыто сверху крышкой 14 со штуцерами 15. Труба 16 Служит для ввода обрабатываемой жидкости. Штуцер 17 служит для вывода очищенной жидкости, в щтуцере 17 расположены перегородки 18, образующие гидрозатвор. В случае выполнен.ия анода 4 из графита (фиг. 2) днище 5 выполняется плоским, а на корпусе 1 расположен штуцер 19 для вывода щлама. Устройство работает следующим образом. Обрабатывае.мая жидкость по трубе 16 поступает в устройство и поднимается в пространстве между анодом 4 и перегородкой 12, где под действием постоянного электрического тока происходит очистка жидкости. В процессе обработки образуются газы, которые поднимаются вверх. Затем газы отделяются от жидкости и выводятся из устройства через щтуцерА 1.5 в крыщке 14, а часть очищенной жидкости через перегородки 18 и штуцер 17 сбрасывается в канализацию. Другая часть жидкости из камеры 2 возвращается в межэлектродное пространство по кольцу между корпусом 1 и перегородкой 12. Устройство согласно изобретению обеспечивает циркуляцию жидкости внутри электролизера, что позволяет достичь высокой производительности и эффективности (глубины) процесса очистки. Наличие перфораций обеспечивает стабильность работы электролизера во времени, благодаря подсосу электролита, освобожденного от газа в пространство между анодом 4 и перегородкой 12. Этот фактор особенно важен для жидкостей, электрохимическая очистка которых сопровождается образованием больших количеств газа.