Устройство для очистки сточных вод Советский патент 1982 года по МПК C02F1/465 C02F1/465 C02F101/30 

1

Изобретение относится к обработке сточных вод, о именно к очистке стоков методом электрофлотации.

Известно устройство для очистки сточных вод, содержащее камеру флотации и элeктpoдны 1 узел, представляющий собой ряд трубок, образующих катоды, внутри которых расположены стержневые аноды Верхний открытый конец трубок выходит в камеРУ СП.

Недостатком указанного устройства является низкая степень очистки вод вследствие забивания межэлектродного пространства частицами загрязнений с удельным весом больше единицы, возникновения турбулизации осветляемой жидкости в межэлектродном пространстве за счет коалесценции пузырьков в верхней части катода и перемешивания флотоагрегатов частица - пузырек в камере флотации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, к предлагаемому является устройство для очистки сточных вод, содержащее камеру флотации, камеру отстоя, конический бункер для сбора осадка и электродный узел, размещенный наклонно в нижней части камеры флотации. Электродный узел выполнен в виде плиты - анода и проволочной сетки - катода. Камера флотации разделена вертикальными перегородками и снабжена герметической крышкой пилообразного профиля, в верхних выступах которой имеются прорези для сбора пены. Нижние впадины образуют лотки для отведения пены t2.

Недостатком известного устройства является наличие вертикальных перегородок в камере флотации, вызывающих интенсивную турбулизацию потока жидкости (в области их приближения к электродам), что приводит к значительному снижению степени очистки, i a также непроизводительные затраты электроэнергни вследствие пассивации электродов, происходящей из-за оседания, на последних несфлотирован ных частиц очищаемой жидкости. Цель изобретения - повышение сте пени очистки сточных вод. Указанная цель достигается тем, что в устройстве,содержащем камеру флотации, камеру отстоя, конический бункер для сбора осадка и электродный узел, размещенный наклонно в нижней части камеры флотации, дни.ще камеры флотации выполнено наклон ным, и конический бункер размещен в нижней части устройства, а электрод ный узел выполнен в виде трубчатых катодов и коаксиально расположенных б них стержневых анодов, причем кат ды расположены вплотную друг к друг и к стенкам камеры, на поверхности тодов, обращенной к днищу камеры флотации, ввполнена перфорация, а .на противоположной ей поверхности щели. На фиг. 1 изображено устройство, разрез-, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, Устройство содержит камеру 1 фло тации с наклонным днищем и конический бункер 2 для сбора осадка, размещенный в нижней части устройства. В камере 1 флотации в нижней ее части наклонно размещен электрод ный узел 3, выполненный в виде труб чатых катодов i и коаксиально распо Лох(енных в них стержневых анодов 5. Катоды А расположены вплотную друг к другу и к стенкам Камеры 1. На по верхности катодов 4, обращенной к д / щу, выполнена пе{ форация 6, а на пр тивоположной ей поверхности - щели Устройство содержит также приемную камеру 8 и сборник 9 очищенной воды. Устройство работает следующим об разом.. Сточные воды, подвергаемые очист ке, из приемной камеры 9 поступают в электродный узел 3. В результате электролиза образуются пузырьки газа, которые, встречаясь с твердыми частицами, прилипают к ним. Крупные частицы с удельным весом больше еди ницы осаждаются на поверхности катода А, обращенной к днищу камеры проваливаются через перфорацию 6 и .сползают по днищу вниз в бункер 2. Мелкие частицы, с удельным весом .4 меньше единицы через щель 7 катода флотируются в пену и удаляются с поверхности воды. Очищенная таким образом вода поступает в сборник 9 воды.. . Выполнение катодов в виде трубчатых элементов позволяет осуществлять процесс выделения суспензий в ламинарном потоке жидкости, что значительно повышает степень очистки. Выполнение анодов круглой формы позволяет избежать отложения на них удаляемых взвесей и тем самым избе- . жать явления пассивации, отрицательно сказывающейся на процесс очистки. Расположение катодов вплотную друг к другу и к стенкам камеры .флотации отделяют зону подъема флотоагрегатов частица - пузырек от зоны осаждения несфлотированных взвесей, что способствует повышению степени очистки потока жидкост.и от частиц загрязнений с различной плотностью.. Кроме того, в результате отсутствия хаотичного движения потока в указанных зонах не происходит повторного загрязнения осветленного потока жидкости. Это также повышает сте пень очистки. . Перфорация катода обеспечивает повышение эффективности очистки тем, что из межэлектродного пространства постоянно отводятся частицы загрязнений с удельным весом больше единицы и устраняется пассивация катода, а следовательно, увеличивается срок бесперебойной работы устройства. Высокая депассивирующая способность катода приводит к снижению удельных затрат электроэнергии. Щель в верхней части катода отделяет высокотурбулизованную зону ос-, ветления в .межэлектродном пространстве и также способствует повышению степени очистки вследствие того, что пузырьки газа не скапливаются в верхней части катода, что обеспечивает спокойный режим всплывания флотоагрегатов частица - пузырек и повышает вероятность сцепления газовых пузырьков с частицами загрязнений. Выполнение днища камеры флотации наклонным способствует увеличению времени контакта между движущимися в потоке жидкости частицами загрязнения и образующимися пузырьками газа, что также положительно сказывается на степени очистки. Пример. Искусственно приготовленный рабочий раствор с исходной концентрацией ПАВ (ОП-10 мг/л и взвешенных веществ (Cj, мг/л) подвергают параллельной обработке на двух установках. Установка 1 представляет собой прямоугольный сосуд из органического стекла емкостью2 л. В нижней части сосуда расположены нерастворимый титановый анод, покрытый двуокисью титана и рутения, и над ним на расстоянии 10 мм катод из нержавеющей стальной сетки диаметром стержней 2 мм. Электродная система питается от выпрямителя ВСА-5а. Исходная жидкость подается в сосуд, где она подвергается обработке в течение 15 мин при плотностк анодного тока L 1 А/дм . В обработанной воде определяют концентрацию ПАВ и взвешенные вацества. . Установка 2 (предлагаемая). Приготовленный раствор подается насосом Э 06 1 1/2 К-6 из бака исходной жидкости в приемную камеру, откуда обрабатываемая жидкость поступает в камеру осветления и собирается в камере очищенной жидкости. В камере осветления происходит разделение суспензий, ПАВ под действием выделя1ои;ихся в процессе электролиза газовых пузырьков флотируются на поверхность жидкости, откуда они в виде пенного продукта отдуваются в боковой сборный карман флотоконденсата: взвешенные вещества под действием гравитационных сил осаждаются на дно, проваливаются через прорези катода и поступают в камеру сбора и транспортировки осадка. Плотность анодного тока 2 А/дм, продолжительность пребывания обрабатываемой жидкости в устройстве 15 мин, Удельные затраты электроэнергии те же, что и в первой установке. Результаты проведенной опытной проверки приведены в таблице.

Как ВИДНО из данных таблицы, пред лагаемая установка обеспечивает повышенную степень очистки от ПАВ и взвешенных веществ, кроме того, пред лагаемая конструкция электродного устройства позволяет избежать засорения электродов и обеспечить продол жительную и бесперебойную работу пре лагаемого аппарата о Формула изобретения Устройство для очистки сточных во содержащее камеру флотации, камеру отстоя, конический бункер для сбора осадка и электродный узел, размоценный наклонно в нижней части камеры флотации, отличающееся тем, что, с целью повышения степени очистки, днище камеры флотации выполнено наклонным и конический бункер размещен в нижней его части, электродный узел выполнен в виде трубчатых катодов и коаксиально расположенных в них стержневых анодов, причем катоды расположены вплотную друг к другу и к стенкам камеры, на поверхности катодов, обращенной к днищу, выполнена перфорация, а на противоположной ей поверхности - щели. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка Великобритании № , кл. С 02 С 5/12, 197. 2.Авторское свидетельство СССР tf , кл. С 02 С 5/12, 1979 (прототип).