УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ.
Полезная модель относится к области очистки водных потоков от примесей органической и неорганической природы и может быть использовано в технологии химических производств, машиностроении, гальванических производствах и т.д. для решения, проблем обеспечения экологической безопасности, создания систем оборотного водоснабжения, совершенствования циклов водоподготовки.
Известны различные устройства для электрохимической очистки воды ( И.Г. Краснобородько, E.G. Светашова  Электрохимическая очистка сточных вод, Л.. 1978, стр. 49, 53, 61), например, аппарат для элекгрофлотации с электродами, выполненными в виде пластин или трехгранных призм, напорный электрокоагулятор со смешаной схемой движения воды в вертикальном направлении с пакетом электродов из железных или алюминиевых пластин, аппарат для электрохимического окисления, состоящий из шестнадцати электролизных ячеек, образованных вертикально расположенными электродами.
Известно устройство для очистки воды, включающее центрифугу для механического разделения водных потоков, электрокаогулятор горизантальный с отстойником, снабженный железными электродами, подсоединенными к реверсивному источнику постоянного тока, напорный флотатор с системой газонасыщения рециркуляционного потока и инже1сторами для ввода газо-воздушной смеси во флотационную камеру, горизонтальный флотатор с системой плоскопараллельных нерастворимых электродов, пеноприемник, отводной трубопровод которого соединен с камерой приема исходных водных потоков.( SU, Авторское свидетельство № 1171440, СО2 F 9/00, 1985 г.)
Указанное устройство не обеспечивает высокую степень очистки водных потоков от растворенных и дисперсных примесей и характеризуется высокими энергозатратами на проведение просесса очистки.
Задачей полезной модели является разработка установки, обеспечивающей повышение степени очистки от растворенных и мелкодисперсных примесей, обладающего повышенной надежностью.
Задача решается следующим образом.
Установкавключает электрокоагулятор, напорный флотатори
электрофлотатор, выполненные в едином корпусе в виде блока физико-химической очистки, вводной патрубок которого расположен выше рабочих электродров
МКИ  С02 F 9/00
элеетрокоагулятора. Элеетрокоагулятор, напорный флотатор и элекгрофлотатор соединены последовательно. Блок физико-химической очистки снабжен
трубопроводами для подачи водо-воздушной смеси, при этом часть трубопроводов установлена под электродами электрокоагулятора.
Устройство дополнительно снабжено блоком предварительного анодного окисления , расположенным перед блоком физико-химической очистки..
Кроме того, устройство может быть снабжено блоком доочистки для элеетрохимического дожигания растворенных примесей.
Блок предварительного анодного окисления выполнен в виде камеры, снабженной пакетом плоскопараллельных нерастворимых пластин, попарно разделенных сепаратором, межэлектродное пространство заполнено каталитически аетивированным активным углем. Уголь активирован металлооксидным катализатором.
Блок доочистки, предназначенный для электрохимического дожигания растворенных примесей выполнен в виде емкости, состоящей из двух полостей, в одной из которых расположены нерастворимые элеетроды, а полость перед выводным патрубком разделена перегородкой и заполнена каталитически активированным сорбентом, например, углем или селикогелем, с нанесенной на поверхность двуокисью марганца.
Блок предварительного окисления, установленный перед блоком физикохимической очистки, позволяет частично окислить растворенные плохо коагулирующие органические вещества до образования карбоксильных групп, которые затем хорошо адсорбируются гидроокисями А1 и Fe. При подаче напряжения на электроды блока доочистки пористая поверхность угольной каталитической засыпки подвергается анодной поляризации
Расположение входного патрубка блока физико-химической очистки выше рабочих электродов электрбкоагулятора связано с тем, что выделяемый на катоде электрокоагулятора водород флотирует часть коагулянта, адсорбирующего загрязнения.
Расположение части трубопроводов для ввода водо-воздушной смеси под электродами электрокоагулятора обеспечивает более быстрое  созревание коагулянта, т.е. более быстрый процесс извлечения загрязнений и, и как следствие уменьшение габаритов установки.
Блок доочистки устанавливают в случае, когда исходное содержание растворенных органических веществ велико и требуется более глубокая доочистка сточных вод.
На рис.1 представлена принципиальная технологическая схема полезной модели.
Основные элементы схемы : 1 - блок предварительного анодного окисления, 2 электроды, попарно изолированные сепаратором, 3 - межэлектродная загрузка из активного угля, 4 - блок физико-химической очистки, 5 - электрокаогулятор, 6 напорный флотатор, , 7 - электрофлотатор, 8 - электроды электрофлотатора, 9 вводной патрубок, 10 - выводной патрубок, 11 - электроды элекгрокоагулятора, 12 блок доочистки, 13 - вводной патрубок блока доочистки 12, 14 - выводной патрубок блока доочистки 12, 15 - электроды блока доочистки 12, 16 - перегородка, 17 углеродный адсорбент в блоке доочистки 11, 18 - эжектор, 19 - насос, 20 - трубы для подачи водо-воздушной смеси, 21 - трубопровод байпасного отвода воды.
Загрязненный водный поток подают в блок 1 предварительного анодного окисления. При подаче напряжения на электроды 2 блока 1, пористая поверхность угольной каталитической загрузки 3 подвергается анодной поляризации, при этом растворенные в воде органические вещества, адсорбируясь на поверхности, частично окисляются и химически трансформируются.
Из блока предварительного анодного окисления 1 поток направляют через вводной патрубок 9 блока физико-химической очистки в элекгрокаогулятор 5. Частично окисленные органические вещества лучше извлекаются каогулянтом, генерируемым в электрокаогуляторе 5. Генерация под действием постоянного тока каогулянта на элекгродах 2 происходит за счет процесса электрохимического растворения металлических анодов из железа, алюминия или их сплавов. Количество генерируемого каог/лянта регулируют, изменяя величину постоянного тока в зависимости от количества загрязнений и мощности обрабатываемого потока. Для более равномерного расхода электродов 11 и предотвращения их пассивации периодически изменяют их полярность, реверсируя ток. Одновременно с помощью насоса 19 и эжекгора 18 в подэлектродное пространство электорокаогулятора 5 подают водо-воздушную смесь. Пузырьки воздуха совместно с выделяемым на катоде водородом турбулизуют в подэлекгродном пространстве поток обрабатываемой жидкости, вследствие чего депассивируются электроды 11, снижается на них рабочее напряжение, повышается эффективность каогуляции и интенсифицируется флотационная составляющая, что повышает степень очистки потока.
Водо-воздушную смесь получают, отбирая часть водного потока из элекгрофлотатора 7 по байпасному трубопроводу 21, и направляют по трубопроводам 20 в подэлектродное пространство электрокаогулятор 5 и на напорный флотатор 6.
Напорная флотация в блоке 6 обеспечивает доокисление Fe(OH)2- каогулянта в Ре(ОН)з - каогулянт и вывод из устройства крупнодисперсных веществ.
В блоке электрофлотации 7, оборудованном электродами 8, выполненными в виде плоскопараллельных пластин, происходит элеюгролиз воды и производится флотация выделяющимися при этом газами. Элекгрофлотация обеспечивает вывод мелкодисперсных примесей.
В случае, когда содержание растворенных органических загрязнений велико или требуется более глубокая их доочистка, устанавливают блок доочистки 12 электрохимического доокислителя с вводным 13 и выводным 14 патрубками, электродами 15, перегородкой 16 и углеродным адсорбентом 17.
Разработанная установка обеспечивает обработку водных потоков с содержанием взвешанных веществ до 1000мг/л, нефтепродуктов до 2000 мг/л, железа до 100 мг/л, цинка, меди, хрома, никеля, и других тяжелых металлов до 50 мг/л. При этом энергозатраты не превышают 1,5-2 Квтч/м. Установка способна перерабатывать воды, содержащие фенолы, альдегиды, органические кислоты, радионуклиды и другие загрязнения.
Таблица результатов анализов промышленной сточной воды до и после переработки промышленной сточной воды в соответствие с разработанной полезной моделью.