УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИИ

Полезная модель относится как к области водоподготовки (обезжелезивание, умягчение), так и к области очистки промывных и сточных вод содержащих взвешенные примеси, нефтепродукты, жиры, белки и другие органические и неорганические соединения способом электрохимической очистки, для применения в различных отраслях промышленности; для локальной очистки малых объемов сточных вод периодически поступающих на установку (электролизер периодического действия) и очистки общего стока поступающего в постоянном режиме (электрофлотация).
Известно устройство для очистки сточных вод методом электрофлотации, содержащий емкость с размещенными в ней анодами и катодами, устройством для сбора пены, снабженный вертикальными перегородками из электроизоляционного материала, разделяющими емкость на анодные и катодные секции по числу электродов (RU 2102335 С1. 20.01.1998).
Недостатком данного устройства является то, что затруднено обслуживание и монтаж/демонтаж электродных блоков.
Известно устройство для очистки сточных вод методом электро флотации, содержащее корпус с патрубком подвода сточных вод, разделенный на камеры электрофлотации, с электродными блоками, включающими анод и катод, расположенный в верхней части корпуса над камерами электрофлотации скребковый механизм для отведения флотопены и сбора ее в приемной камере флотошлама с патрубком отвода флотошлама, камеру отведения очищенного стока с патрубком отвода очищенного стока, причем плоское днище корпуса выполнено с наклоном в сторону камеры отведения очищенного стока с образованием зоны сбора осаждающегося осадка и патрубком его отведения. Электродные блоки состоят из графитового анода и катода в виде двух стальных проволочных сеток, состыкованных со смещением ячеек одной сетки относительно ячеек другой сетки и соединенных точечной сваркой участками по всему полю катода и по окантовке на периферии (RU 2102330 C1, 20.01.1998).
Данное устройство наиболее близко по технической сущности и числу общих признаков к заявленной полезной модели, в силу чего принято в качестве ближайшего аналога.
Недостатком данного устройства является использование анода из графита и катода в виде стальных проволочных сеток. При этом наблюдается активная пассивация электродов, обрастание их жирами, большой расход электродов и электроэнергии; использование растворимых анодов ведет к вторичному загрязнению очищаемых стоков продуктами разрушения анодов.
Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в том, чтобы избежать пассивации электродов, снизить электропотребление, сократить расходы при замене электродов, повысить надежность и технологичность при ремонтно-профилактических работах установки, обеспечить безопасные условия эксплуатации установки.
Поставленная задача решается и технический результат достигается за счет того, что установка электрофлотации содержит корпус с патрубком подвода сточных вод, разделенный на камеры электрофлотации, с электродными блоками, включающими анод и катод, расположенный в верхней части корпуса над камерами электрофлотации скребковый механизм для отведения флотопены и сбора ее в приемной камере флотошлама с патрубком отвода флотошлама, камеру отведения очищенного стока с патрубком отвода очищенного стока, причем плоское днище корпуса выполнено с наклоном в сторону камеры отведения очищенного стока с образованием зоны сбора осаждающегося осадка и патрубком его отведения, при этом новым является то, что она снабжена вытяжным зонтом, установленным над корпусом и подключенным приточно-вытяжным коробом к системе вентиляции, камерой усреднения, с насосом перемешивания стока и подачи его в камеру смешения и электрофлотации, блоком реагентного хозяйства коррекции рН, подключенного трубопроводом к камере усреднения, переливным устройством, установленным в перегородке корпуса между камерой электро флотации и камерой отведения очищенного стока и шибером, установленным в камере отведения очищенного стока, при этом в зоне сбора осаждающегося осадка установлено устройство для сбора осадка, а электродные блоки выполнены из нерастворимых анодов и катодов из титана с депассивирующим активным покрытием.
Техническим результатом от использования предложенной конструкции является улучшение работоспособности установки, увеличение эффективности очистки обрабатываемой жидкости, обеспечение безопасности работы установки, сокращение расходов при замене электродов, повышение надежности и технологичности при ремонтно-профилактических работах установки.
На чертеже показана схема установки электрофлотации.
Установка электрофлотации содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода сточных вод, разделенный на камеры 3,4 электрофлотации, с электродными блоками 5, включающими анод и катод, расположенный в верхней части корпуса 1 над камерами 3,4 электрофлотации скребковый механизм 25 для отведения флотопены и сбора ее в приемной камере 6 флотошлама с патрубком 7 отвода флотошлама, камеру 8 отведения очищенного стока с патрубком 9 отвода очищенного стока, причем плоское днище 10 корпуса 1 выполнено с наклоном в сторону камеры 8 отведения очищенного стока с образованием зоны 11 сбора осаждающегося осадка и патрубком 12 его отведения, при этом она снабжена вытяжным зонтом 13, установленным над корпусом 1 и подключенным приточно-вытяжным коробом 14 к системе вентиляции (на чертеже не показана), камерой 15 усреднения, с насосом 16 перемешивания стока и подачи его в камеру 4 смешения и электрофлотации, блоком 18 реагентного хозяйства коррекции рН, подключенного трубопроводом 19, трубопроводом 20 для введения дополнительных реагентов к камерам 15 и 4 соответственно, усреднения и смешения, переливным устройством 21, установленным в перегородке 22 корпуса 1 между камерой 3 электрофлотации и камерой 8 отведения очищенного стока и шибером 23, установленным в камере 8 отведения очищенного стока, при этом в зоне 11 сбора осаждающегося осадка установлено устройство для сбора осадка 24, а электродные блоки 5 выполнены из нерастворимых анодов и катодов из титана с депассивирующим активным покрытием.
Установка электро флотации работает следующим образом.
Камера 15 усреднения через патрубок 2 подвода заполняется сточными водами, где она накапливается и в случае необходимости из блока 18 реагентного хозяйства в нее добавляется реагент для коррекции рН. Далее включается насос 16, который перемешивает сток воды и подает ее в камеру 4 смешения и электрофлотации, которая заполняется необходимой суспензией и поступает также в камеру 3 электрофлотации. Электродные блоки 5 включаются в сеть постоянного тока. В процессе электролиза на них образуются дополнительные пузырьки кислорода и водорода, всплывающие на поверхность суспензии под действием силы Архимеда. Во время движения на поверхность суспензии за счет электростатических сил пузырьки, образуют с частицами твердой фракции суспензии флотокомплекс и выносят последние на ее поверхность флотопену пену, которая уходит под действием силы тяжести. По патрубку 7 отводят флотошлам. Применение нерастворимых анодов и катодов из титана с депассивирующим активным покрытием, которое обеспечивает высокое качество очистки, и не приводит к вторичному загрязнению очищаемых стоков продуктами разрушения анодов. Идентичное покрытие анодов и катодов позволяет работать установке в реверсивном режиме (смены полюсов), что дает возможность избежать обрастания и зажиривания электродов.
Известно, что в результате электролиза водорода по объему выделяется в два раза больше, чем кислорода (Флеров В.Н. Сборник задач по прикладной электрохимии. М. Высшая школа, 1967, 291 с.). Установлено также, что эффективность флотации зависит от концентрации пузырьков электролизных газов в единице объема суспензии (Матов Б.М. Флотация в пищевой промышленности. М. Пищевая промышленность, 1976, 167 с.). Исходя из основных законов электролиза, концентрация пузырьков газа в системе находится в прямой зависимости от плотности тока в электрофлотаторе, что, в свою очередь, определяет энергозатраты процесса флотации. Определив оптимальный уровень плотности тока в электрофлотаторе, можно добиться максимальной эффективности флотации при минимальных энергозатратах. Другая часть потока достигает переливного устройства 21, установленного в перегородке 22 корпуса 1 попадает в камеру 8 отведения очищенного стока, где переливается через шибер 23, установленным в камере 8 отведения очищенного стока. Подъемом и опусканием шибера 23 уровень воды в корпусе 1 выводится на требуемую высоту. После перелива через шибер 23 очищенная вода удаляется по трубопроводу 9. При введении коагулянтов и флокулянтов, особенно при временной работе установки наблюдается образование крупных флоккул и выпадение их в осадок, который удаляется по трубопроводу 12 устройством 24, установленным в зоне 11 сбора осаждающегося осадка. Газообразные продукты вышедшие из камер 3 и 4 электрофлотации попадают в вытяжной зонт 13, установленный над корпусом 1 и удаляются через приточно-вытяжной короб 14 системы вентиляции.