УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИОННЫМ И ИОНООБМЕННЫМ МЕТОДАМИ

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для очистки жидких техногенных отходов, содержащих воду от ионов тяжелых и цветных металлов, анионов солей, взвешенных веществ, эмульгированных соединений нефтепродуктов, электрофлотационным и ионообменным методами.
Известно электрофлотационное устройство для очистки жидкостей от взвешенных веществ и органических примесей, включающее корпус прямоугольной формы с внутренней вертикальной перегородкой, образующей камеру флотации и отстаивания [А.с. СССР №517568 А1, МПК С25В 9/00, C02F 1/465, заявл. 17.05.1973; опубл. 15.06.1976. Бюл. №22].
Недостатком данного устройства является невысокая эффективность очистки сточных вод.
Известна конструкция электрофлотационного аппарата для очистки сточных вод взвешенных веществ, состоящая из прямоугольной емкости с вертикальными перегородками, снабженной патрубками для входа и выхода сточных вод на противоположных торцах [GB 1411388 А, МПК C02F 1/465, C02F 1/24, B03D 1/14, заявл. 19.09.1972; опубл. 22.10.1975].
Недостатком данной конструкции электрофлотационного аппарата является невысокая степень очистки сточных вод.
Известно выбранное в качестве прототипа электрофлотационное устройство, представляющее емкость прямоугольного сечения, разделенную вертикальной перегородкой на камеры флокуляции и флотации, снабженную пеносборным устройством и патрубками для входа и выхода сточных вод на противоположных торцах [Колесников В.А., Меньшутина Н.В. Анализ, проектирование технологий и оборудования для очистки сточных вод. - М.: ДеЛи принт, 2005. - С. 90-93 с.].
Недостатком данной конструкции устройства является невысокая степень очистки жидких отходов от ионов тяжелых и цветных металлов и анионов солей.
Целью заявляемой полезной модели является устранение указанного недостатка, а именно, повышение степени очистки жидких отходов от ионов цветных и тяжелых металлов, анионов солей.
Технический результат достигается тем, что пространство водосборника устройства заполнено катионообменной смолой в Н-форме и анионообменной смолой в ОН-форме.
Наличие катионообменной смолы в Н-форме обеспечивает повышение степени очистки жидких отходов от ионов тяжелых и цветных металлов, а наличие анионообменной смолы в ОН-форме от анионов солей за счет их сорбции.
Сопоставительный анализ заявляемой модели устройства и прототипа показывает, что пространство водосборника заявляемой модели устройства заполнено катионообменной смолой в Н-форме и анионообменной смолой в ОН-форме.
На фигуре 1 изображен общий вид предлагаемой полезной модели устройства для очистки жидких техногенных отходов, содержащих воду электрофлотационным и ионообменным методами.
Устройство представляет собой емкость прямоугольного сечения, разделенную перегородкой 8 на две камеры: флокуляции 1 и флотации 13.
В камерах устройства размещены пакеты электродов 14 (катодов и анодов).
2+
2+
2+
3+
2+
2+
2+
3+
Заявляемая модель устройства работает следующим образом. Жидкие отходы, содержащие взвешенные вещества, эмульгированные соединения, ионы тяжелых и цветных металлов (например, Cd, Cu, Ni, Cr, Zn, Pb, Fe, Fe) и анионы солей (например, сульфаты) поступают через патрубок 2 в нижнюю часть камеры смешения 1, переливается через перегородку 8 в камеру флотации 13 и через отверстие в нижней части поступает в водосборник 11, заполненный ионообменной смолой 12: катионообменной в Н-форме и анионообменной в ОН-форме.
После наполнения устройства жидкостью включают источник постоянного тока и на электроды 14 подают напряжение. В результате электролиза воды на поверхности электродов идет выделение газовых пузырьков водорода и кислорода, которые, поднимаясь вверх, взаимодействуют с частицами загрязнений (взвешенные вещества, эмульгированные соединения) с образованием флотокомплексов частица-пузырек. Плотность образующихся агрегатов меньше плотности воды, что обуславливает их подъем на поверхность воды и образование пенного слоя (флотошлама), состоящего из газовых пузырьков, водных прослоек и твердых частиц загрязнений. Осветленная вода из-под электродов поступает в пространство водосборника 11 устройства, заполненного ионообменной смолой 12: катионообменной в Н-форме и анионообменной в ОН-форме. При прохождении осветленной воды снизу-вверх через слой ионообменной смолы происходит сорбция ионов тяжелых и цветных металлов, и анионов солей. Далее очищенная вода через патрубки 10 вытекает из устройства. Пенный слой сдвигают с поверхности воды по желобу 7 скребковым транспортером 6, приводимым в движение мотор-редуктором 9, в направлении против ее течения в камеру 5 с конусным днищем, располагаемую в торце устройства со стороны входа в него жидких отходов. Удаление флотошлама происходит через патрубок 4.
Ввод рабочего раствора химического реагента (коагулянта и/или флокулянта) в устройство осуществляется через патрубок 3 в камеру флокуляции 1.
Предлагаемая полезная модель позволяет наряду с удалением взвешенных веществ и эмульгированных соединений повысить степень очистки жидких отходов от ионов тяжелых и цветных металлов, анионов солей до 99,99% наряду с удалением взвешенных веществ, эмульгированных соединений нефтепродуктов, в одном устройстве.