ЭЛЕКТРОФЛОТАТОР

Полезная модель относится к устройствам непрерывного действия и предназначена для очистки природных, поверхностных и производственных сточных вод от взвешенных, эмульгированных, коллоидных примесей, а также от растворенных веществ и может быть использована в различных отраслях народного хозяйства для очистки воды с целью ее использования в технологических процессах, для хозяйственно-питьевого назначения или для сброса в природные водоемы.
Известно устройство для электрохимической очистки воды, характеризующееся тем, что содержит реактор, внутри корпуса которого у стенки установлена электрокоагуляционная кассета, содержащая вертикально расположенные и параллельно установленные электроды, объем которых занимает электрокоагуляционная кассета внутри корпуса реактора, составляет, по меньшей мере, не более трети всего внутреннего объема реактора, часть упомянутых электродов, в их верхней части, содержит окна для прохода в свободный объем корпуса реактора поднимающегося между электродами водного потока, в нижней части корпуса реактора, под упомянутыми вертикальными электродами, расположено устройство подачи воды на очистку, а в верхней части свободного объема корпуса реактора расположено устройство для сбора и удаления шлама, а внизу корпуса реактора выполнено устройство слива очищенной воды (RU №2339583, МПК C02F 1/463, C02F 1/465, 2007).
Недостатками этого устройства являются низкая производительность, вследствие малой степени использования его рабочего объема и периодичности процесса очистки.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому эффекту является горизонтальный электрофлотатор для очистки сточных вод, включающий корпус, разделенный перегородками на электродную, флотационную, шламовую, впускную (входную) и выпускную камеры (SU №1100238, МПК C02F 1/46, 1983). В нижней части электродной камеры расположен пакет пластинчатых электродов, перед которым установлена решетка-успокоителя (водонаправляющее устройство), впускная камера снабжена патрубком для подачи очищаемой воды, а выпускная камера - патрубком для вывода очищенной воды, по ходу потока воды электродная камера размещена перед флотационной, а флотационная - перед выпускной. Скребковый механизм со скребками, помещен вверху электродной, флотационной и шламовой камер, при этом скребки установлены с возможностью перемещения от флотационной камеры к шламовой. Шламовая камера размещена перед электродной камерой.
Недостатком этого электрофлотатора является низкая производительность и недостаточное время контакта очищаемой воды с электродами, вследствие малой площади электродов и объема электродной камеры по сравнению с объемом аппарата, а также малоэффективной работы флотационной камеры. Последняя занимает значительную часть рабочего объема электрофлотатора по сравнению с электродной камерой, в то время как интенсивность флотационного процесса в электродной камере существенно выше по сравнению с флотационной камерой. К другим недостаткам электрофлотатора можно отнести большие его габариты и, как следствие, большую его металлоемкость.
Технической задачей, на решение которой направлен заявляемый электрофлотатор, является повышение производительности его работы, а также компактность и низкая металлоемкость.
Поставленная техническая задача решается тем, что электрофлотатор включает корпус, разделенный перегородками на входную, электродную, шламовую и выпускную камеры, в нижней части электродной камеры расположен пакет пластинчатых электродов и водонаправляющее устройство, а в верхней ее части - устройство для сбора и удаления пены. Новым, согласно предложенной полезной модели, является установка пластинчатых электродов в пакете вертикально, параллельно друг другу и вдоль движения потока очищаемой воды, водонаправляющее устройство установлено перед торцом пакета электродов и над ним выполнено окно, соединяющее рабочие объемы впускной и электродной камер, а выход очищенной воды из электродной камеры в выпускную камеру расположен напротив второго торца пакета пластинчатых электродов.
Водонаправляющее устройство выполнено в виде экрана с отверстиями в нижней его части, а его высота равна высоте пакета электродов.
На рис.1 представлена схема электрофлотатора, на фиг.2 - сечение по А-А по фиг.1.
Электрофлотатор для очистки производственных сточных вод включает корпус 1, разделенный перегородками на входную 2, электродную 3, шламовую 4 и выпускную 5 камеры. В нижней части электродной камеры 3 расположен пакет пластинчатых электродов 6, состоящий из анодов 7 и катодов 8, которые чередуются друг с другом. Аноды 7 и катоды 8 выполнены пластинчатой формы, установлены вертикально, параллельно друг другу и вдоль движения потока очищаемой воды. Перед одним из торцов пакета пластинчатых электродов 6 установлено водонаправляющее устройство 9, выполненное в виде экрана с отверстиями 10 в нижней ее части. Высота водонаправляющего устройства 9 равна высоте пакета электродов 6. Над водонаправляющим устройством 9 выполнено окно 11, соединяющее рабочие объемы входной 2 и электродной 3 камер. Патрубок 12 для подачи очищаемой воды во входную камеру 2 расположен перед и коллоидные примеси. Эта пена собирается и удаляется с поверхности очищаемой воды 15 устройством 14 для сбора и удаления пены в шламовую камеру 4.
Основной поток очищаемой воды через отверстия 10 водонаправляющего устройства 9 поступает в электродную камеру 3, где в ламинарном режиме проходит между вертикальных пластин анодов 7 и катодов 8 от одного торца пакета электродов 6 до другого, подвергаясь" комплексной электрохимической обработке (электрохимическое окисление-восстановление и флотация).
Вспомогательный поток очищаемой воды через окно 11 над водонаправляющим устройством 9 поступает в электродную камеру 3, здесь он смешивается над пакетом пластинчатых электродов 6 с основным потоком очищаемой жидкости. Этим самым повышается эффективность процесса флотации. Высота водонаправляющего устройства 9, равная высоте пакета пластинчатых электродов 6, способствует вспомогательному потоку очищаемой воды устранять образование застойных зон над пакетом пластинчатых электродов 6.
Очищенная вода из электродной камеры 3 через выход 13 поступает в выпускную камеру 5, откуда она выводится из электрофлотатора. Конструкция электрофлотатора позволяет расположить в электродной камере 3 электроды с большей рабочей поверхностью и, следовательно, положительно влияет на производительность электрофлотатора и качество очистки воды. К другим достоинствам электрофлотатора можно отнести его малые габариты и, как следствие, его малую металлоемкость.
Предлагаемая конструкция электрофлотатора обеспечивает высокую производительность его работы и позволяет создавать высокопроизводительные линии очистки производственных сточных вод при достаточной компактности аппаратурного оформления водоочистных сооружений.