УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ И ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

Полезная модель относится к устройствам для электрической обработки воды и водных растворов методами электрофлотации, электрокоагуляции и электронейтрализации и предназначена для очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ, а также для регенерации моющих и обезжиривающих растворов.
Известно устройство (патент РФ №2102335, МПК C02F 1/42), содержащее емкость, оборудованное устройством для сбора пены, на дне емкости установлены катоды и аноды, чередуя друг друга. Емкость разделена на секции, выполненные из электроизоляционных материалов перегородками, верхние торцы которых расположены на уровне стенок емкости, а нижние торцы - у верхней части анодов и катодов и препятствуют прохождению электрического тока между ними.
Недостатками данного устройства являются незащищенность поверхностного слоя электродов, что не позволяет использовать его для очистки воды методом электрофлотации и электролизации при значительных плотностях тока или в агрессивной среде, а также блокирование электродов накапливающимся на них осадком.
Прототипом является устройство для регенерации растворов (патент РФ №2058431 МКИ C25B 9/00, C02F 1/46). Известное устройство содержит корпус, разделенный перегородками на 3 камеры, сообщающиеся между собой при помощи щелей: на входную камеру, электродную камеру и выходную камеру. В электродной камере располагаются пакеты электродов, устанавливаемые на дно корпуса через изолирующие прокладки, при этом электроды выполняются в виде перфорированных титановых пластин. Пакеты электродов, образуют активные зоны, где происходит электрообработка и пассивные зоны, где происходит дополнительное отстаивание.
Недостатком данного устройства является постепенное заполнение межэлектродного пространства осадком, что уменьшает активную электродную поверхность, а также постепенное окисление и растворение титановых электродов в результате действия тока в водной среде. Это приводит к необходимости резкого уменьшения электродной плотности тока, что сказывается на эффективности процесса, а при наличии в водной среде агрессивных компонентов - хлоридов, окислителей и др. делает невозможным использование титановых электродов в принципе.
Полезная модель направлена на устранение указанных недостатков.
Технический результат - повышение эффективности процесса очистки вод и растворов, увеличение устойчивости электродной системы.
Результат достигается тем, что в устройстве для электрической обработки воды и водных растворов, содержащем корпус, разделенный на входной, электродный и выходной отсеки, сообщающиеся между собой при помощи щелей, в электродном отсеке установлены электроды в виде перфорированных пластин из титана или его сплавов, согласно полезной модели, для предотвращения окисления или растворения электродов из титана или его сплавов поверхность электродов защищена слоем карбида титана, выходной отсек отделен двумя перегородками, одна из которых образует сифон, а другая задает уровень воды или раствора в электродном отсеке, при этом электроды установлены выше уровня днища корпуса на диэлектрической подставке, выполненной в виде пластины с отверстием для прохождения осадка, а пространство под подставкой заглушено с выходной стороны перегородкой для предотвращения проскока жидкости из электродного отсека.
Предлагаемое устройство содержит корпус 1, разделенный на 3 отсека: входной, электродный с электродами 2 и выходной. Отсеки сообщаются между собой при помощи щелей, при этом, выходной отсек отделен от электродного двумя перегородками, щелевой перегородкой 3 - образующей сифон, и дополнительной перегородкой 4, задающей уровень воды или раствора в электродном отсеке. Электроды 2 выполнены в виде перфорированных пластин из титана или его сплавов. Для удаления накапливающегося осадка между электродами 2 их устанавливают на диэлектрической подставке, выполненной в виде пластины 5, располагаемой выше днища корпуса 1 и имеющей отверстие для прохождения осадка. Для предотвращения протока жидкости из электродного отсека пространство под подставкой 5 заглушено с выходной стороны перегородкой 6. При этом пространство под подставкой 5 не заглушено на входе для удобства удаления осадка.
Для предотвращения окисления и растворения электродов 2, выполненных из титана или сплавов титана, их поверхность защищена карбидом титана, получаемым в результате термохимической обработки. Образующийся в этом случае поверхностный слой обладает хорошей электропроводностью в сочетании с более высокой устойчивостью к действию тока в водной среде, чем у обычного титана или его сплавов. Это позволяет использовать защищенные таким образом титановые электроды не только в водной среде, но и в щелочных растворах.
-2
Устройство для электрической обработки воды или водных растворов работает следующим образом. Вода или раствор, поступает во входной отсек устройства, где происходит распределение потока по поверхности электродов 2 электродного блока, чему способствует перфорированная поверхность электродов 2. На электроды 2 электронного блока подают напряжение, при этом электродная поверхность, защищенная слоем карбида титана, выдерживает плотности тока до 1,0 А.дм, позволяет обеспечить повышенную эффективность процесса. Выполнение электродов с защитным слоем позволяет использовать электроды более длительное время, чем дорогостоящие электроды типа ОРТА, ОКТА и т.п. Электроды 2 устанавливают на электрической подставке 5, имеющей отверстие для удаления осадка взвешенных частиц, осаждающихся в электродном отсеке, который выполняет дополнительную функцию отстойника. Это обеспечивает постоянство рабочей площади электродов 2.
Вода или раствор, прошедшие обработку в электродном отсеке, через щелевую перегородку 3 поступают в выходной отсек устройства, при этом перегородка отделяет всплывшую часть из воды или раствора, а дополнительная перегородка 4 задает постоянный уровень воды или раствора в электронном отсеке.
Поверхностный слой электродов, покрытый слоем карбида титана обладает хорошей электропроводностью в сочетании с более высокой устойчивостью к действию тока в водной среде, чем у обычного титана или его сплавов. Это позволяет использовать защищенные таким образом титановые электроды не только в водной среде, но и в щелочных растворах. Наличие подставки для установки электродов предотвращает заполнение межэлектродного пространства осадком.