Электрокоагулятор

(19) СВИДЕТЕПЬСТ Н АВТОРСНО ехнолог бытовым дварг,М.И, СТкач8)идетельс2 Р 1/46 тво СССР 1978.сится к устро еской очистки тяжелых метал - повышениеспечение возможа с магнитнымиагулятор состорубком 2 для тоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТИ(21) (22) (46) (71) чески машин (72) М.И. (53) (56) В 83 4064064/23-2627,03,8615.08.88. Бюп. Кф 30Всесоюзный проектной институт по электам и приборамВ.В. КовалевБанд и А.П.628.543(088.Авторское св741, кл. С 0(54) ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯТО (57) Изобретение от ствам для электрохими сточных вод от ионов лов. Цель изобретения степени очистки и об ности получения осад свойствами. Электрок ит из корпуса 1 с па ввода очищаемой воды, соединенногос центром Ч-образного перфорированного катода 3. В расширенной частипатрубка 2 расположена сферическаязагрузка 4 из спеченных истиранзцихся частиц магнетита, размещеннаявнутри соленоида 5, подключенного кисточнику переменного тока. Под катодом 3 размещен растворимый стружечный анод 6, отделенный от 7-образногокатода с помощью диэлектрических полосок 7 и диэлектрической сетки 8.Стружечный анод 6 размещен в перфорированном коробе 9 из анодно-нерастворимого металла, на внутренней боковой поверхности которого размещенаперфорированная диэлектрическая прокладка 10, отделяющая катод 3 от боковых стенок короба 9, дно которогонепосредственно контактирует со стружечной загрузкой, являясь анодным1416447 коподводом. На внешней поверхностикороба 9 размещена диафрагма 11, разделяющая коагулятор на анодную и катодную камеры, причем к наружной поверхности диафрагмы 11 плотно примыкает второй перфорированный металлический короб 12, служащий дополнительным катодом. В нижней части корпуса 1 Изобретение относится к устройствам для электрохимической очисткисточных вод от ионов тяжелых металлов.Пель изобретения - повышение степени очистки и обеспечение возможнос,ти получения осадка с магнитнымисвойствами,На чертеже схематично изображен.предлагаемый электрокоагулятор.Электрокоагулятор состоит из корпуса 1, снабженного патрубком 2 дляввода очищаемой воды, соединенногос центром Ч-образного перфорированного катода 3, В расширенной частипатрубка 2 расположена сферическаязагрузка 4 из спеченных истирающихсячастиц магнетита, размещенная внутрисоленоида 5, подключенного к источнику переменного тока. Под катодом 3размещен растворимый стружечный анод6, отделенный от Ч -образного катодас помощью диэлектрических полосок 7и диэлектрической сетки 8,Стружечный анод б размещен в перфорированном коробе 9 из анодно-нерастворимого металла, на внутреннейбоковой поверхности которого размещена перфорированная диэлектрическаяпрокладка 10, отделяющая катод 3 отбоковых стенок короба 9, дно которогонепосредственно контактирует со стружечной загрузкой, являясь аноднымтокоподводом. На внешней поверхностикороба 9 размещена диафрагма 11, разделяющая электрокоагулятор на анодную и катодную камеры, причем к наружной поверхности диафрагмы 11 плотно примыкает второй перфорированныйметаллический короб 12, служащий дополнительным катодом, Перфорация встенках и дне коробов 9 и 12 выполне 5 10 5 20 25 30 35 40 размещен патрубок 13 с вентилем длярегулирования подачи индифферентногоэлектролита в катодную камеру, а вверхней части размещена выходная камера 14 для смешения потоков и регулирования значения рН очищенной воды,которая отводится через выходные патрубки 15. 1 ил. на соосной, В нижней части корпусаразмещен патрубок 13 с вентилем длярегулирования подачи индифферентногоэлектролита в катодную камеру, а вверхней части, размещена выходная камера 14 для смешения потоков и регу"лирования значения рН очищенной воды,которая отводится через выходные патрубки 15.Электрокоагулятор работает следующим образом,Очищаемая вода, содержащая ионытяжелых металлов в хро шестивалентного, никеля, цинка и др . - подаетсячерез входной патрубок 2. Одновремен"но через патрубок с вентилем 13 подается раствор индифферентного электролита в катодную камеру электроко"агулятора. В качестве индифферентногоэлектролита может бьгть использован1-2 Е-ный раствор хлорида натрия илиочищенная вода после ее осветления,например, путем отстаивания и фильтрования, При включении соленоида 5 загрузка 4 из предварительно намагниченных до насыщения спеченных истира"ющихся сферических частиц магнетита образует магнитоожиженный слой. Приэтом благодаря хаотическому движениюи взаимному столкновению частиц загрузки происходит их истирание и попадание мелких затравочных кристаллов магнетита в поток очищаемой воды. Путемизменения напряжения переменного тока, текущего в соленоиде, осуществляется регулирование интенсивности хаотического движения частиц и дозирование затравки магнетита. После прохождения через магнитоожиженный слойочищаемая вода поступает сквозь отверстия в центре Ч-образного катода 3,протекает в межэлектродном зазоре3 141 параллельно полоскам 7 и через отверстия на периферии катода .3 проходит вверх, переливаясь в камеру 14 смешения, откуда через патрубки 15 выводит ся из аппарата. При прохождении постоянного тока между стружечным анодом 6 и Ч-образным катодом 3, а также дополнительным катодом 12 происходит растворение стальной стружки с образованием ионов двух- и трехвалентного железа, которые реагируют с ионами тяжелых металлов, содержащимися в воде. По мере растворения верхнего прикатодного слоя стружечного анода 6 катод 3 опускается вместе с патрубком 2 под действием силы тяжести, чему способствует значительная масса обмотки соленоида, При опускании катода сохраняется необходимый межэлектродный зазор и в работу включаются нижележащие слои стружечного анода, что обеспечивает непрерывную работу электрокоагулятора. Одновременно с растворением стружечного анода 6 благодаря разделению диафрагмой 11 электрокоагулятора на анодную и катодную камеры и наличию нерастворимого анода 9 происходит подкисление воды в анодной камере в объеме стружечного анода 6, что затрудняет зашламление анода. Запламление анода предотвращается также благодаря направлению потока очищаемой воды через межэлектродный зазор у Ч-образного катода 3, минуя стружечную загрузку. Подкисленная вода, прошедшая обработку в анодной камере электрокоагулято. ра, выйдя через отверстия в катоде 3, попадает в камеру 14 смешения, где смешивается со щелочным электролитом из катодной камеры, Путем регулирования вентилем соотношения расходов католита и анолита достигается необходимое значение рН очищенной воды.Благодаря наличию в очищаемой воде затравочных кристаллов магнетита и подогреву ее теплом, выделяемым в обмотке соленоида, ионы двух - трехвалентного железа, образующие при анодном растворении стружечной загрузки и частичном окислении ионов Реф ионами шестивалентного хрома или растворенным в воде кислородом, взаимодействуют между собой по реакции; Реф+ 2 НРе"+ 80 Н - Ре 04 + 4 Н О.В результате этой реакции происходит ферритизация твердой фазы суспензии, выходящей из электрокоагулятора, 64474 25 30 35 40 45 полного эффекта очистки от всех ионов 50тяжелых металлов беэ дополнительного реагентного подщелачивания очищенной воды, что сокращает производственные площади и затраты на реагентное хозяйство; ускорение процесса кристаллизации твердой фазы суспензии благодаря 55комплексному воздействию постоянного 5 10 15 20 т,е, образуются кристаллические частицы магнетита Ре, О и маггемитаРе, О в структуру которых внедряются ионы тяжелых металлов, содержащиеся в очищаемой воде, Эти частицы обладают магнитными свойствами, большими размерами, их гидравлическая крупность увеличивается по сравнению с суспензией гидрооксидов в 2"3 раза, постигая значений 0,6-0,8 мм/с.Суспензия, выходящая из электрокоагулятора, подвергается разделению известными методами, в том числе с использованием магнитного поля, Осветленная вода направляется на повторное использование или сбрасывается в канализацию, а осадок после отделения и обезвоживания подвергается сушке и направляется на утилизацию, Высушенный осадок магнетита используется для приготовления спеченных сферических частиц, помещаемых в соленоид для дозирования затравочных кристаллов в поток очищаемой воды. Преимуществами предлагаемого электрокоагулятора по сравнению с прототипом являются; уменьшение благодаря повышенной гидравлической крупностиразмеров и производственных площадейпод оборудование и элементы сооружений для отстаивания уплотнения иобезвоживания осадка; возможностьиспользования магнитного поля дляускорения процессов отделения ферритизированного осадка; сокращение затрат на складирование и захоронение ферритизированного осадка благодаряего большой химической стойкости к процессам вымывания различными водамивследствие внедрения ионов тяжелыхметаллов в структуру кристаллическихчастиц осадка; расширение возможностей утилизации ферритизированногоосадка благодаря наличию магнитныхсвойств, например в радиотехнике, припроизводстве магнитоэластичных материалов, компаундов и т.д.; достижение и переменного магнитных полей и уменьшение в связи с этим времени обработки сох вод,5 14Указанные преимущества повышаютстепень очистки в целом. 16447 Формула из о бр етения Составитель Т. БарабашТехред М,Ходанич Редактор Н.,Киштулинец Корректор Л. Пилипенко Заказ 4027/20 Тираж 854ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж, Раушская наб, д, 4/5 Подписное Производстненно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Электрокоагулятор для очистки сточных вод, содержащий корпус, растворимый стружечный анод, расположенный над ним Ч-образный перфорированный катод, патрубок ввода очищаемой воды, размещенный в верхней части корпуса и соединенный с центром катода, приспособление для вывода очищенной воды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени очистки и обеспечения возможности получения осадка с магнитными свойствами, стружечный анод размещен в перфорированном металлическом коробе из анодно-нерастворимого материала, подключенном к положительному полюсу источника тока, на внутренней боковой поверхности которого размещена перфорированная диэлектрическая прокладка, причем короб размещен в дополнительном перфорированном металлическом коробе, подключенном к отрицательному полюсу источника тока, коробаразделены диафрагмой, а перфорацияметаллических коробов и диэлектрической прокладки выполнена соосно,а Ч-образный катод содержит дополнительную камеру, размещенную на еговерхней части, заполненную загрузкойиз спеченных сферических частиц магнетита, снабженную соленоидом и соединенную с патрубком подачи очищаемой воды, в нижней части корпуса раз.мещен вентиль для подачи электролита,а приспособление для вывода очищен ной воды выполнено в виде переточнойкамеры, размещенной в верхней частикорпуса.