Электролизер для очистки сточной воды Советский патент 1981 года по МПК C02F1/461 C02F1/461 C02F101/12 C02F101/20 C02F101/30 

(54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ВОДЫ

1

Изобретение относится к охране водоресурсов, в частности к устройствам, предназначенным для электрохимической очистки сточных вод и умягчения воды, и может быть использовано для очистки сточных вод и растворов, содержащих соединения щелочноземельных металлов, от токсичных биохимически неокисляемых и трудноокисляемых органических примесей.

Известен электролизер, предназначенный для электрохимической очистки сточной воды. Катод выполнен подвижным для возможности удаления с него осадка при возвратно-поступательном движении катода и прохождения его через камеры, заполненные волокнистым материалом, смешанным с абразивом D2Недостатком указанного электролизера является то, что он работает периодически и катод очищается не в полной мере.

I Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электрога зер для очистки сточной воды, включающий электролитическую ванну, анод и цилиндрический вращающийся катод 2.

Недостатком известного электролизера является то, что процесс ведут периодически. Очистка катода произ10водится при отключении электролизера за счет враще1шя катода. К недостаткам способа относятся его малая эффективность при очистке сточных вод от токсичных биологически неокисляемых органических соединений, содержащих щелочноземельных металлов , поскольку происходит пассивация вращающегося катода. Отсюда периодичность работы вследствие не20обходимости очистки катода.

Цель изобретения - обеспечение непрерывности процесса электролиза выщеуказанных сточных вод за-счет одновременной очистки поверхности катода от осадка. Поставленная цель достигается за счет того, что в электролизере катод снабжен возбудителями кавитации, выполненными в виде цилиндров из с диэлектрического материала и размещенными на боковой поверхности като да по винтовой линии. На фиг. I изображен схематически электролизер, разрез, на фиг. 2 1, на фиг. 3 сечение А-А на фиг. вид В на фиг, 1. Электролизер содержит электролитическую ванну 1 со сточной водой 2 катод 3 в виде цилиндра, на боковой .поверхности которого по винтовой ли нии размещены цилиндрические возбудители 4 кавитации, анод 5, диэлект рические крышки 6 по торцам катода, устройство 7 для выгрузки твердой фазы. Электролизер работает следующим образом. В электролитическую ванну 1. подается сточная вода, содержащая органические примеси, хлорид-ионы, ионы щелочноземельных металлов. При подаче постоянного тока на аноде 5 (фиг. г) происходит процесс электрохимического выделения кислорода и хлора. Продукты анодного окисления и гидролиза хлора вызывают разрушение органических примесей. На катоде 3, установленном с возможностью вращения, идет процесс выделения водо- рода, что приводит к защелачиванию прикатодного слоя и образованию на его поверхности плотного осадка гидроокиси щелочноземельного металла. По мере пассивации поверхности като да сопротивление последнего возрастает, что фиксируется по уменьшению тока. Эффективность работы электролизера при этом существенно снижает и требуется прекращение процесса для очистки катода от образовавшегос на нем осадка. Чтобы не прерьгоать процесс электролиза , катод приводит во вращение с оборотами, соответствующими окружной скорости 15-17 м/с (скорость зависит от размеров катода) . Известно, что при таких скорос тях в воде за любым препятствием возникает явление кавитации, в резул тате которрй поверхность подвергается эрозии (очистке). Возбудители 4 кавитации на катоде 3 размещены по винтовой линии (фиг.2 и 3) таким 4 образом, чтобы зоны кавитации покрывали всю боковую поверхность катода. На фиг.З в качестве примера показано распространение зон кавитации (заштрихованные зоны) от двух возбудителей кавитации. После того, как катод очистится и, следовательно, эффективность электролиза восстановится, вращение катода прекращается. Таким образом, не прерывая процесса электролиза, периодическим вращением катода осуществляется .очистка его поверхности кавитацией. Частицы гидроокиси щелочноземельных металлов, очищенные кавитацией с поверхности катода, осаждаются и выносятся из электролитической ванны 1 с помощью устройства 7. Торцовые крышки 6 катода выполнены из диэлектрического материала. Использование предлагаемого устройства позволяет осуществить непрерывность процесса электролиза очищаемых сточных вод,.что существенно повышает производительность работ, снижает эксплуатационные затраты на очистку катода, увеличивает срок его службы, дает возможность использовать электролизер для очистки сточных водот токсичных биохимически неокисляемых органических примесей, содержащих ионы щелочноземельных металлов, и умягчения воды. Работа электролизера может быть легко автоматизирована . Кроме того, электролизер обеспечивает возможность одновременного проведения двух различных процессов очистки сточных вод от органических примесей и извлечения из них соединений щелочноземельных металлов, т.е. утилизацию ценных компонентов сбросовьрс жидкостей (например, стронция). Формула изобретения Электролизер для очистки сточной воды, включающий электролитическую ванну, анод и цилиндрический вращающийся катод, о тличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности ведения процесса очистки непрерывно за счет одновременной очистки поверхности катода от осадка, катод снабжен возбудителями кавитации, выполненными в виде цилиндров из диэлектрического материала,и раз5мещенными на боковой поверхности катода по винтовой линии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 893886 1 , Электрохимия, т. XfV, 1978, № 9, с. 1401-1403. 2. Мицубиси дэнки тико. - РЖХ, 1974, 22П 426, 48/4 (прототип).