УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к аппаратам электрохимической очистки сточных вод с использованием процессов электрокоагуляции и может найти применение в химической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности.
Известно устройство для электрокоагуляционной очистки сточных вод с использованием растворимых электродов, в котором жидкость после электрокоагулятора направляется в отстойник ("Инженерная защита поверхностных сточных вод от промышленных стоков". Учебное пособие Д.А.Кривошеин, П.П.Кукин, В.Л. Лапин др. Москва, Высшая школа, стр.212-214) - [1]. Это устройство характеризуется повышенной пожаро- и взрывоопасностью за счет выделения катодного водорода.
Известно устройство по авторскому свидетельству №1691319, С02Р 1/46, опубл. Бюл.№42 от 15.11.91 - [2], в котором осуществляется отстаивание и флотация. Данное устройство принято нами за прототип. Устройство содержит корпус, разделенный перегородками на электродную камеру с растворимыми электродами, камеру отстаивания и выпускную камеру, патрубок для подачи исходной жидкости, патрубок для отвода очищенной воды, содержит трубопровод, расположенный вдоль днища корпуса и соединяющий выпускную камеру с электродной, причем днище электродной камеры выполнено наклонным, электроды расположены параллельно днищу, выход трубопровода расположен под, а патрубок ввода над электродами и выполнен в виде трубы Вентури.
Недостатки данного устройства следующие:
- Поднимающаяся флотационная пена, образованная выделяющимся при электролизе водородом, образует с воздухом взрывоопасные смеси, которые могут привести к загораниям и взрывам или в данном помещении, или в системах вытяжной вентиляции;
- Осадок, оседающий в камере отстаивания, накапливается на дне камеры отстаивания, что требует проведения периодической трудоемкой операции очистки;
- Значительная часть осадка, оседающая в выпускной камере, может попадать в трубопровод и поступать в электродную камеру, ухудшая электродные процессы и степень очистки;
- Флотационная пена на поверхности пеноотводящего устройства накапливается, т.к. не отводится принудительно в пеноприемник, что приводит к вытеснению пены через края камеры коагулирования во все стороны.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении степени очистки и обеспечении взрывобезопасности.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для электрокоагуляционной очистки сточных вод, содержащем корпус, разделенный перегородками на электродную камеру с растворимыми электродами, камеру отстаивания и выпускную камеру, которые сообщены между собой окнами в перегородках, пеноотводящий лоток, патрубок для подачи исходной воды, патрубок для отвода очищенной воды, патрубок для отвода осадка, новым является то, что в перегородке, разделяющей камеру отстаивания от выпускной камеры, выполнено выше трубопровода, соединяющем выпускную и электродную камеры, окно для отвода осадка, в камере отстаивания ниже окна для отвода осадка и выше расположения трубопровода выполнена наклонная поверхность, а в выпускной камере ниже окна для отвода осадка, но выше трубопровода и ниже патрубка для отвода осадка выполнена наклонная фильтрационная сетка. Устройство дополнительно содержит устройство для отвода пены, содержащее щелевой коллектор, соединенный со смесителем воздуха и ингибитора, расположенный с возможностью сдува пены с поверхности жидкости камеры коагулирования в направлении к пеноотводящему лотку.
Сущность полезной модели пояснена на фиг.1 и 2, где:
фиг.1 - устройство для очистки сточных вод;
фиг.2 - устройство для удаления флотационной пены. Здесь: 1 - камера коагулирования; 2 - камера отстаивания; 3 - выпускная камера; 4 - щелевой коллектор; 5 - камера смешения воздуха и ингибитора; 6 - окна; 7 - пеноотводящий лоток; 8 - шламоприемник; 9 - патрубок для подачи исходной воды; 10 - растворимые электроды (анод и катод); 11 - перфорированная перегородка; 12 - трубопровод; 13 - наклонная поверхность; 14 - электродная камера; 15 - фильтрационная сетка; 16 - патрубок для отвода осадка; 17 - патрубок для отвода очищенной воды; 18 - эжекционное устройство; 19 - окно для отвода осадка; 20 - карман для отвода очищенной воды; 21 - перегородка, разделяющая камеру отстаивания от выпускной камеры; 22 - перегородка, разделяющая камеру коагулирования от камеры отстаивания.
Устройство содержит корпус, разделенный перегородкой 21 на камеру отстаивания 2 и выпускную камеру 3, перегородкой 22 на камеру коагулирования 1 и камеру отстаивания 2, при этом камеры сообщены между собой окнами 6 в перегородках 21 и 22. Над камерой коагулирования 1 расположено устройство для отвода пены, содержащее щелевой коллектор 4, соединенный со смесителем воздуха и ингибитора 5, расположенный с возможностью сдува пены с поверхности жидкости камеры коагулирования 1 в направлении к пеноотводящему лотку 7. Под лотком 7 установлен шламоприемник 8.
В нижней части камеры коагулирования 1 под перфорированной перегородкой 11 находится электродная камера 14, в которой расположены растворимые электроды 10 (катод и анод). Патрубок подачи исходной (загрязненной, сточной) воды 9 соединен с электродной камерой 14 эжекционным устройством 18. Камера коагулирования 1 соединена с выпускной камерой 3 трубопроводом 12. В перегородке 21, разделяющей камеру отстаивания 2 от выпускной камеры 3, выполнено окно для отвода
осадка 19, находящееся выше трубопровода 12. В камере отстаивания 2 ниже выполненного окна для отвода осадка 19 и выше трубопровода 12 расположена наклонная поверхность 13. В выпускной камере 3 расположена наклонная фильтрационная сетка 15, одна сторона которого расположена ниже окна для отвода осадка 19, но выше трубопровода 12, а другая сторона - ниже патрубка для отвода осадка 16 из выпускной камеры 3.
Устройство работает следующим образом. Сточная вода подается в патрубок 9 и попадает в эжекционное устройство 18, где направляется вверх и увлекает жидкость из электродной камеры 14 вместе с гидроксидами металлов, являющихся коагулянтами, и газовыми пузырьками. На электроды 10 подается рабочий ток и они начинают растворяться. Газовые пузырьки, поднимаясь вверх, производят процесс флотации, и в камере 1 на поверхности жидкости собирается слой флотационной пены. Из щелевого коллектора 4 выдувается плоская струя смеси воздуха с ингибитором (напр. бромистым этилом), поступающая из смесителя 5, тем самым обеспечивается взрывобезопасность за счет взаимодействия водорода с ингибитором. Эта плоская струя направляется вдоль поверхности жидкости камеры коагулирования 1 и сдувает флотационную пену в пеноотводящий лоток 7, откуда пена удаляется в шламоприемник 8.
Вода, насыщенная гидроксидами металлов, через отверстие 6 поступает в камеру отстаивания 2, где укрупненные комплексы под действием сил гравитации оседают на наклонную поверхность 13, откуда по ней проходят через окно для отвода осадка 19 и, далее, осадок отводится через патрубок для отвода осадка 16. Фильтрационная сетка 15 является элементом фильтрации и препятствует попаданию осадка в трубопровод 12 и в электродную камеру 14, тем самым не нарушается работа электродов 10 и увеличивается степень очистки сточных вод.
Очищенная вода из камеры отстаивания 2 через окно 6 попадает в выпускную камеру 3. В выпускной камере 3 происходит доочистка жидкости и оставшиеся коагулированные частицы оседают вниз и отводятся вместе с
остальным осадком через патрубок для отвода осадка 16, а очищенная вода поступает в карман для отвода очищенной воды 20, откуда забирается патрубком для отвода очищенной воды 17.
Таким образом, в предлагаемом устройстве производится одновременно несколько процессов очистки: электрокоагуляция с использованием растворимых электродов, флотация с использованием газовых пузырьков, осаждение за счет сил гравитации. Одновременно производится принудительный сдув флотационной пены и обеспечивается взрывобезопасность за счет ингибирования водородом.