RU2051115C1 - Complex water treatment installation - Google Patents
Complex water treatment installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2051115C1 RU2051115C1 SU5067324A RU2051115C1 RU 2051115 C1 RU2051115 C1 RU 2051115C1 SU 5067324 A SU5067324 A SU 5067324A RU 2051115 C1 RU2051115 C1 RU 2051115C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- rod
- anode
- cylindrical
- rod electrode
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 15
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N Tritiated water Chemical class [3H]O[3H] XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 10
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 4
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000009297 electrocoagulation Methods 0.000 description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- -1 ferrous iron ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000011369 optimal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике очистки природных, производственных и хозбытовых сточных вод и может быть использовано в химической, нефтегазовой и других отраслях промышленности. The invention relates to techniques for treating natural, industrial and domestic wastewater and can be used in chemical, oil and gas and other industries.
Известна установка для очистки производственных стоков типа "Струя", включающая входной и выходной патрубки, наклонный отстойник и камеру хлопьеобразования, а также песчаный фильтр /1/. A known installation for the purification of industrial effluents of the type "Jet", including the inlet and outlet pipes, inclined sump and flocculation chamber, as well as a sand filter / 1 /.
Однако такая установка недостаточно эффективна, так как принцип очистки ее требует введения значительных количеств реагентов-коагуляторов и дополнительного осветления очищаемой воды на песчаных фильтрах. Кроме того установка громоздка и предназначена только для стационарных производств. However, such an installation is not effective enough, since the principle of cleaning it requires the introduction of significant quantities of coagulant reagents and additional clarification of the purified water on sand filters. In addition, the installation is cumbersome and is intended only for stationary production.
Наиболее близкой к предлагаемой является электрокоагуляционная установка, включающая наклонный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, трубчатый тонкослойный отстойник, накопитель с патрубком отвода осадка и электрокоагулятор с системой цилиндрических электродов /2/. Closest to the proposed is an electrocoagulation unit, including an inclined cylindrical body with inlet and outlet nozzles, a tubular thin-layer sedimentation tank, a drive with a sediment discharge pipe and an electrocoagulator with a system of cylindrical electrodes / 2 /.
Однако такая установка обладает недостаточной производительностью и эффективностью удаления устойчивых к коагуляции тонкодисперсных взвесей, образующихся при электрохимических процессах в приэлектродных слоях и объеме очищаемой воды. However, such an installation has insufficient productivity and the efficiency of removing coagulation-resistant fine particles formed during electrochemical processes in the near-electrode layers and the volume of water being treated.
Это объясняется тем, что при увеличении скорости потока очищаемой жидкости, а, следовательно, и производительности установки, время пребывания высокодисперсных частиц в аппарате оказывается меньше, чем это необходимо для их полной коагуляции и осаждения в отстойном блоке установки. В результате часть нескоагулированных загрязнений не успевает осесть в аппарате и выносится вместе с очищаемой водой. This is explained by the fact that with an increase in the flow rate of the liquid being cleaned, and, consequently, in the productivity of the installation, the residence time of finely dispersed particles in the apparatus turns out to be less than necessary for their complete coagulation and sedimentation in the settling unit of the installation. As a result, some of the uncoagulated contaminants do not have time to settle in the apparatus and are discharged together with the water being treated.
Кроме того без существенной переналадки электродной системы известная установка не может быть использована для широкой категории обрабатываемых стоков, резко отличающихся по составу и свойствам содержащихся загрязнений. In addition, without a significant readjustment of the electrode system, the known installation cannot be used for a wide category of treated effluents, which sharply differ in the composition and properties of the contaminants contained.
Целью изобретения является повышение производительности и степени очистки широкой категории обрабатываемых стоков при обеспечении компактности установки и возможности ее транспортировки. The aim of the invention is to increase the productivity and degree of purification of a wide category of treated effluents while ensuring the compactness of the installation and the possibility of its transportation.
Цель достигается тем, что в комплексной установке для очистки загрязненной воды, содержащей цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, отстойник, накопитель с патрубком отвода осадка и электрокоагулятор с системой цилиндрических электродов, установленных коаксиально корпусу, электрокоагулятор снабжен дополнительным электродом, выполненным сменным в виде стержня и размещенным коаксиально внутри полости внутреннего цилиндрического электрода, внешний и внутренний цилиндрические электроды последовательно соединены между собой и подключены и отрицательному полюсу, а средний цилиндрический электрод и стержневой электрод к положительному полюсу источника тока, отстойник выполнен в виде двух последовательно соединенных отсеков, один из которых содержит пакет мембранных элементов и снабжен дополнительным патрубком с регулирующим органом. The goal is achieved by the fact that in a complex installation for the purification of contaminated water containing a cylindrical body with inlet and outlet nozzles, a sump, a drive with a sediment discharge pipe and an electrocoagulator with a system of cylindrical electrodes mounted coaxially to the body, the electrocoagulator is equipped with an additional electrode made interchangeable in the form of a rod and placed coaxially inside the cavity of the inner cylindrical electrode, the outer and inner cylindrical electrodes are connected in series between and the negative pole, and the middle cylindrical electrode and the rod electrode to the positive pole of the current source, the sump is made in the form of two series-connected compartments, one of which contains a package of membrane elements and is equipped with an additional pipe with a regulatory body.
Цель достигается также тем, что стержневой электрод выполнен из анодно-растворимого или анодно-нерастворимого материала. Цель достигается также тем, что стержневой электрод выполнен составным из участков с различной анодной растворимостью, стержневой электрод выполнен составным из участков с различной толщиной, мембранный пакет выполнен составным из ультрафильтрационных элементов. The goal is also achieved by the fact that the rod electrode is made of anode-soluble or anode-insoluble material. The goal is also achieved by the fact that the rod electrode is made up of sections with different anodic solubility, the rod electrode is made up of sections with different thicknesses, the membrane bag is made up of ultrafiltration elements.
Существенными отличительными признаками предлагаемого изобретения являются: электрокоагулятор снабжен дополнительным электродом, выполненным сменным в виде стержня и размещенным коаксиально внутри полости внутреннего цилиндрического электрода; внешний и внутренний цилиндрические электроды последовательно соединены между собой и подключены к отрицательному полюсу, а средний цилиндрический электрод и стержневой электрод к положительному полюсу источника тока; отстойник выполнен в виде двух последовательно соединенных отсеков, один из которых содержит пакет мембранных элементов и снабжен дополнительным патрубком с регулирующим органом; стержневой электрод выполнен из анодно-растворимого или анодно-нерастворимого материала; стержневой электрод выполнен составным из участков с различной анодной растворимостью; стержневой электрод выполнен составным из участков с различной толщиной; мембранный пакет выполнен в виде ультрафильтрационных элементов. Salient features of the invention are: the electrocoagulator is equipped with an additional electrode, made removable in the form of a rod and placed coaxially inside the cavity of the inner cylindrical electrode; the outer and inner cylindrical electrodes are connected in series with each other and connected to the negative pole, and the middle cylindrical electrode and the rod electrode to the positive pole of the current source; the sump is made in the form of two series-connected compartments, one of which contains a package of membrane elements and is equipped with an additional pipe with a regulatory body; the rod electrode is made of anode-soluble or anode-insoluble material; the rod electrode is made integral of sections with different anodic solubility; the rod electrode is made integral of sections with different thicknesses; the membrane package is made in the form of ultrafiltration elements.
На чертеже представлена схема предлагаемой установки. The drawing shows a diagram of the proposed installation.
Установка включает наклонный цилиндрический корпус 1 с установленными в нем электрокоагулятором 2 с системой электродов в виде трех коаксиальных цилиндров: внешнего 3, внутреннего 4 и среднего 5, консольно прикрепленного к верхней части электрокоагулятора 2 при помощи фланцевого соединения 6. Электроды 3 и 4 являются катодами и соединены между собой в нижней части. Электрод 5 анодом. Электрокоагулятор 2 снабжен размещенными в межэлектродном зазоре прокладками 7 с чередующимися лево- и правосторонними проточками. The installation includes an inclined
Внутреннее пространство 8 электрода 4 электрокоагулятора 2 сообщается с межэлектродным пространством с помощью кольцевого зазора 9 и снабжено по оси стержневым электродом 10, соединенным с положительным полюсом источника постоянного тока. The
На выходе (отверстии) 11 из внутреннего электрода 4 расположен отражательный щит 12. Электрокоагулятор 2 снабжен крышкой 13 с патрубком 14 для ввода стержневого электрода 10 и отвода газообразных продуктов электролиза. At the exit (hole) 11 of the inner electrode 4 is a
Для ввода загрязненной воды в верхней части внешнего электрода 3 тангенциально к главной оси электрокоагулятора 2 вмонтирован входной патрубок 15. For the introduction of contaminated water in the upper part of the
В пространстве между электрокоагулятором 2 и стенкой цилиндрического корпуса 1 в нижней его части размещен трубчатый тонкослойный отстойный блок 16, поддерживаемый решеткой 17, а в верхней пакет мембранных элементов 18. In the space between the
В цилиндрическом корпусе 1 вмонтированы выходные патрубки 19 и 20, на которых установлены запорно-регулирующие устройства 21 и 22. In the
Цилиндрический корпус 1 имеет коническое днище 23, служащее осадконакопителем и снабженное отводящим патрубком 24 с задвижкой 25. The
Установка поддерживается в наклонном положении с помощь опоры 26. The installation is supported in an inclined position using the
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
Обрабатываемая жидкость подается под напором через тангенциально расположенный патрубок 15 в электрокоагулятор 2, а именно в верхнюю часть электрода 3. The processed liquid is supplied under pressure through a tangentially located
Далее вода проходит по кольцевому зазору между электродами 3 и 5, а затем восходящим потоком по кольцевому зазору между электродами 4 и 5 попадает во внутреннее пространство 8 электрода 4. Next, the water passes through the annular gap between the
Благодаря тангенциальному подводу жидкости создается первоначальное спиралеобразное течение потока, которое в дальнейшем поддерживается по всей электродной системе расположенными в ней прокладками с винтообразными прокладками 7, причем чередование прокладок с право- и левосторонними проточками создает дополнительно турбулизацию потока. Все это повышает эффективность электрокоагуляции стоков, так как спиралеобразное течение потока увеличивает время контакта жидкости в межэлектродном пространстве, а турбулизация потока благоприятствует активному контакту жидкости с электродами и снижению их пассивации (поляризации). Thanks to the tangential fluid supply, an initial spiral-shaped flow stream is created, which is further supported throughout the electrode system by gaskets with helical gaskets 7 located in it, and the alternation of gaskets with right- and left-side grooves additionally creates flow turbulence. All this increases the efficiency of electrocoagulation of effluents, since the spiral-shaped flow increases the contact time of the fluid in the interelectrode space, and the turbulization of the flow favors the active contact of the fluid with the electrodes and reduces their passivation (polarization).
При переходе жидкости из межэлектродного пространства во внутреннее пространство электрода 4 скорость потока резко замедляется, в результате чего создаются необходимые предпосылки формирования образовавшихся в электрокоагуляторе взвесей в агрегаты и хлопья. When the fluid moves from the interelectrode space to the inner space of the electrode 4, the flow velocity sharply slows down, as a result of which the necessary conditions are created for the formation of suspensions formed in the electrocoagulator into aggregates and flakes.
В решающей степени этому процессу способствует наличие в осевом пространстве стержневого электрода 10, приводящего к возникновению во внутреннем пространстве 8 электрода 4 неоднородного электрического поля повышенной напряженности. Высокодисперсные частицы, поляризуясь, втягиваются в эту область силовых полей, взаимно коагулируя и образуя агрегаты и хлопья из взвесей загрязнений. При этом воздействие электрического тока высокой напряженности улучшает бактериологические и органолептические показатели воды. To a decisive extent, this process is facilitated by the presence in the axial space of the
Далее поток очищаемой воды через выходное отверстие 11 поступает в отстойный блок 16, меняя при этом свое направление на 180о. Такое резкое изменение направления потока улучшает эффект отделения хлопьев коагулянта от воды.Next, the flow of purified water through the outlet 11 enters the sludge block 16, while changing its direction by 180 about . Such a sharp change in flow direction improves the effect of separating coagulant flakes from water.
Дальнейшее отделение твердой фазы от жидкости и ее осветление происходит на трубчатых тонкослойных элементах отстойного блока 16. Осевший на стенках трубчатых элементов осадок под действием силы тяжести сползает в нижнюю часть цилиндрического корпуса 1, где он собирается в днище 23, уплотняется и через патрубок 24 периодически удаляется из установки, при этом для предотвращения взмучивания осадка в период его накопления на выходе (отверстии) 11 из электрокоагулятора 2 устанавливают отражательный щит 12. Further separation of the solid phase from the liquid and its clarification takes place on the tubular thin-layer elements of the settling unit 16. The precipitate deposited on the walls of the tubular elements by gravity slides into the lower part of the
Для окончательной и полной очистки, заключающейся в удалении коллоидных фракций загрязнений с высокой агрегативной устойчивостью, а также примесей высокомолекулярных соединений, очищаемая вода из отстойного блока 16 направляется в мембранный отсек (элементы) 18, снабженный ультрафильтрационными трубчатыми элементами, в которых под действием избыточного давления (0,1-0,4 МПа) происходит разделение потока. Чистая вода, которая просачивается через стенки трубчатых элементов, удаляется из аппарата посредством выходного патрубка 20. Не прошедшие через боковые стенки трубчатых мембран остатки загрязнений выводятся из аппарата через выходной патрубок 19, который снабжен запорно-регулирующим устройством 21, которое регулирует величину избыточного давления на ультрафильтрационных мембранах. Запорное устройство 22 выходного патрубка 20 служит для периодической промывки мембранных элементов, а также для их выключения из работы (при необходимости), при этом устройство 21 полностью открыто, а устройство 22 закрыто. For final and complete cleaning, consisting in the removal of colloidal fractions of contaminants with high aggregate stability, as well as impurities of high molecular weight compounds, the purified water from the sludge block 16 is sent to the membrane compartment (elements) 18, equipped with ultrafiltration tubular elements in which under the action of excessive pressure ( 0.1-0.4 MPa) there is a separation of the flow. Pure water that seeps through the walls of the tubular elements is removed from the apparatus through the
Использование в установке дополнительного стержневого электрода и пакета мембранных элементов не только повышает эффективность ее работы в целом, но и в значительной степени расширяет ее функциональные возможности. The use of an additional rod electrode and a package of membrane elements in the installation not only increases its overall performance, but also significantly expands its functionality.
Введение в осевое пространство цилиндрического электрода 4, противоположно заряженного стержневого электрода 10 приводит к возникновению в установке дополнительной электродной системы типа цилиндр-стержень. В отличие от системы электродов плоскость-плоскость напряженность электрического поля (Е, В/см), в которой подчиняется линейному закону E U/l (где U напряжение на электродах, В; l расстояние между электродами, см), напряженность электрического поля в системе цилиндр-стержень подчиняется логарифмическому закону E U/(r ln R/r) (где R радиус цилиндра, r радиус стержня). The introduction of an oppositely
Такая зависимость (таблица) проявляется в значительном повышении напряженности электрического поля у стержневого электрода. Such a dependence (table) is manifested in a significant increase in the electric field strength at the rod electrode.
Как видно из таблицы при равных расстояниях между электродами и при одинаковом напряжении на них напряженность электрического поля в коаксиальной системе возрастает с уменьшением радиуса стержневого электрода на порядок и более по сравнению с плоскопараллельной системой. As can be seen from the table, at equal distances between the electrodes and at the same voltage across them, the electric field strength in the coaxial system increases with a decrease in the radius of the rod electrode by an order of magnitude or more compared to a plane-parallel system.
В результате возникновения мощного силового электрического поля время коагуляции высокодисперсных частиц резко сокращается и происходит их выпадение из потока очищаемой жидкости в виде агрегатов частиц и хлопьев. Все это позволяет увеличить скорость потока очищаемых стоков в аппарате, а, следовательно, и его производительность. As a result of the emergence of a powerful electric force field, the coagulation time of finely dispersed particles is sharply reduced and they drop out of the stream of purified liquid in the form of aggregates of particles and flakes. All this allows you to increase the flow rate of the treated effluents in the apparatus, and, consequently, its performance.
Кроме того воздействие на обрабатываемую воду сильных электрических полей приводит к глубокому деструктивному распаду сложных органических загрязнителей (красители, поверхностно-активные вещества: фенолы и др.) до простейших малотоксичных или нетоксичных соединений (СО2, Н2О, N2 и др.).In addition, exposure to treated water of strong electric fields leads to a deep destructive decomposition of complex organic pollutants (dyes, surfactants: phenols, etc.) to the simplest low-toxic or non-toxic compounds (СО 2 , Н 2 О, N 2 , etc.) .
Воздействие электрическим током высокой напряженности является также универсальным с точки зрения улучшения широкого диапазона бактериологических и органолептических показателей воды. The impact of high voltage electric current is also universal in terms of improving a wide range of bacteriological and organoleptic indicators of water.
Более того, поскольку напряженность электрического поля в коаксиальной системе может регулироваться как типоразмером стержневого электрода, так и величиной напряжения электрического тока, подаваемого на электроды, то необходимая величина электрического поля, при которой достигается полная коагуляция загрязнений, достигается уменьшением типоразмера стержневого электрода при одновременном снижении и напряжения (нагрузки) на электродах, а, следовательно, и электрозатрат на очистку стоков. Moreover, since the electric field strength in the coaxial system can be controlled both by the standard size of the rod electrode and the magnitude of the voltage of the electric current supplied to the electrodes, the required electric field at which complete coagulation of contaminants is achieved is achieved by reducing the size of the rod electrode while reducing and voltage (load) on the electrodes, and, consequently, the cost of wastewater treatment.
Природа электрохимических процессов такова, что большинство металлических электродов, являющихся анодом, подвержены растворению в электропроводных водных средах. При создании высоких напряженностей электрического поля за счет резкого уменьшения радиуса анода происходит такое же резкое снижение срока его службы. The nature of electrochemical processes is such that most metal electrodes, which are the anode, are susceptible to dissolution in electrically conductive aqueous media. When creating high electric field strengths due to a sharp decrease in the radius of the anode, the same sharp decrease in its service life occurs.
Необходимо совмещение этих двух противоположных тенденций. It is necessary to combine these two opposite trends.
В этих случаях длительная работа электрода может быть обеспечена либо изготовлением анода из нерастворимых проводящих материалов (графит, свинец, магнетит, оксикобальт и др.), либо подачей на него противоположного по знаку заряда, что достигается простым переключением полюсов источника постоянного тока. In these cases, the long-term operation of the electrode can be achieved either by manufacturing the anode from insoluble conductive materials (graphite, lead, magnetite, oxycobalt, etc.), or by feeding a charge opposite in sign, which is achieved by simply switching the poles of the DC source.
Однако в ряде случаев необходимо совмещение этих двух противоположных тенденций (одновременное наличие растворимости и высокой напряженности электрического поля). However, in some cases it is necessary to combine these two opposite trends (the simultaneous presence of solubility and high electric field strength).
Например, электролиз цианистых сточных вод с использованием свинцовых, магнетитовых или других нерастворимых анодов приводит к деструкции загрязнений до образования циапатов, а затем газообразного азота и аммиака. For example, electrolysis of cyanide wastewater using lead, magnetite or other insoluble anodes leads to the destruction of contaminants to form cyapates, and then nitrogen gas and ammonia.
С другой стороны, при растворении, например, железных анодов за счет перехода в раствор ионов двухвалентного железа имеется возможность обезвреживать соединение хрома в сточных водах гальванического производства, меховых фабрик и др. On the other hand, when dissolving, for example, iron anodes due to the transition of ferrous iron ions into the solution, it is possible to neutralize the chromium compound in wastewater of galvanic production, fur factories, etc.
То есть при сложном составе сточных вод необходимо комбинированное воздействие на них, например, и высокое силовое электрическое поле, и доставка в обрабатываемый раствор ионов железа, меди или других металлов. That is, with a complex composition of wastewater, a combined effect on them is necessary, for example, a high electric force field and delivery of iron, copper or other metals to the solution to be treated.
В этих случаях одновременное использование противоположных эффектов может быть достигнуто применением комбинированных электродов, отдельные участки которых выполнены из чередующихся анодно растворимых и нерастворимых материалов, при этом нерастворимые секции изготовляют минимально возможной (для создания высоких напряженностей), а растворимые максимально возможной толщины. In these cases, the simultaneous use of opposite effects can be achieved by using combined electrodes, individual sections of which are made of alternating anodically soluble and insoluble materials, while the insoluble sections are made as low as possible (to create high tensions), and soluble as long as possible.
Такая комбинация электродных участков анодного стержня позволяет целенаправленно изменять физико-химические условия оптимальной очистки широкой категории очищаемых стоков по их составу и свойствам. Such a combination of electrode sections of the anode rod allows one to purposefully change the physicochemical conditions for optimal treatment of a wide category of treated effluents by their composition and properties.
К настоящему времени не существует общего объяснения для всех известных электрохимических реакций, поэтому в каждом конкретном случае необходимо специальное изучение механизма деструкции и осаждения органических и неорганических загрязнений, и в зависимости от электролитического эффекта подбирать условия электролиза, материалы электродов, их конфигурации и конструкцию. To date, there is no general explanation for all known electrochemical reactions, therefore, in each case, a special study of the mechanism of destruction and deposition of organic and inorganic contaminants is necessary, and depending on the electrolytic effect, select the electrolysis conditions, electrode materials, their configuration and design.
В этом смысле конструктивное сочетание в предлагаемой установке электрокоагулятора, камеры хлопьеобразования со сменным комбинированным стержневым электродом, тонкослойного отстойника и пакета мембранных элементов позволяет обеспечить в результате их тесной функциональной взаимосвязи в сравнении с прототипом оптимальные физико-химические условия для высокопроизводительной и глубокой очистки широкой категории сточных вод при сохранении компактности установки и возможности ее транспортировки. In this sense, the constructive combination in the proposed installation of an electrocoagulator, a flocculation chamber with a replaceable combined rod electrode, a thin-layer sedimentation tank and a package of membrane elements makes it possible to ensure optimal physical and chemical conditions for high-performance and deep treatment of a wide category of wastewater as a result of their close functional interconnection while maintaining the compactness of the installation and the possibility of its transportation.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5067324 RU2051115C1 (en) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | Complex water treatment installation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5067324 RU2051115C1 (en) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | Complex water treatment installation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2051115C1 true RU2051115C1 (en) | 1995-12-27 |
Family
ID=21615663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5067324 RU2051115C1 (en) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | Complex water treatment installation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2051115C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2299860C1 (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-27 | Дмитрий Викторович Грин | Installation for electrochemical purification and decontamination of water |
| RU2399722C1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования (ГОУ ВПО) "ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Magnet collector of magnetic oil products |
| RU2758698C1 (en) * | 2020-11-03 | 2021-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибводразработка и С" | Installation for electrocoagulation treatment of drinking and waste water |
-
1992
- 1992-10-09 RU SU5067324 patent/RU2051115C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Когановский А.Н., Клименко Н.А. и др. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. М.: Химия, 1983, с.48-50. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 1242475, кл. C 02F 1/46, 1986. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2299860C1 (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-27 | Дмитрий Викторович Грин | Installation for electrochemical purification and decontamination of water |
| RU2399722C1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования (ГОУ ВПО) "ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Magnet collector of magnetic oil products |
| RU2758698C1 (en) * | 2020-11-03 | 2021-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибводразработка и С" | Installation for electrocoagulation treatment of drinking and waste water |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6740245B2 (en) | Non-chemical water treatment method and apparatus employing ionized air purification technologies | |
| US5611907A (en) | Electrolytic treatment device and method for using same | |
| US8845906B2 (en) | Process for single system electrocoagulation, magnetic, cavitation and flocculation (EMC/F) treatment of water and wastewater | |
| CA2736196C (en) | Method and apparatus for electrocoagulation | |
| US6923901B2 (en) | Non-chemical water treatment method and apparatus employing ionized air purification technologies for marine application | |
| CA2298122C (en) | Water and wastewater treatment system and process for contaminant removal | |
| EP2834197B1 (en) | Process and device for electrochemical treatment of industrial wastewater and drinking water | |
| US6325916B1 (en) | Waste water treatment method and apparatus | |
| EP2448508B1 (en) | Turboelectric coagulation apparatus | |
| US20040026335A1 (en) | Multi-stage photo-catalytic oxidation fluid treatment system | |
| US20110233136A1 (en) | Water Treatment Process | |
| WO2010028097A1 (en) | Electrocoagulation devices and methods of use | |
| WO2006084110A2 (en) | Ballasted flocculation process and system incorporating an electro-coagulation reactor for treating water or wastewater | |
| WO2010131991A1 (en) | Complex for the sorption purification of polluted water | |
| EP0668244A1 (en) | Effluent treatment involving electroflotation | |
| RU2057080C1 (en) | Method for treatment of sewage and device for its embodiment | |
| RU2051115C1 (en) | Complex water treatment installation | |
| US20220106212A1 (en) | System for industrial and hydrocarbon wastewater treatment | |
| RU2043308C1 (en) | Method for electrochemical purification of drinkable water | |
| RU2043304C1 (en) | Device for sewage treatment | |
| RU2171788C1 (en) | Method of purification and rendering harmless of contaminated liquids and device for method embodiment | |
| KR102055729B1 (en) | Apparatus of electro contaminant removal | |
| RU2850808C2 (en) | Comprehensive method for reagent-free purification of natural and waste water | |
| RU54034U1 (en) | INSTALLATION FOR ELECTROCHEMICAL CLEANING AND DISINFECTION OF WATER | |
| RU2299860C1 (en) | Installation for electrochemical purification and decontamination of water |