[go: up one dir, main page]

RU2172298C1 - Apparatus for purifying electroplating chemical production waste waters - Google Patents

Apparatus for purifying electroplating chemical production waste waters

Info

Publication number
RU2172298C1
RU2172298C1 RU2000120795/12A RU2000120795A RU2172298C1 RU 2172298 C1 RU2172298 C1 RU 2172298C1 RU 2000120795/12 A RU2000120795/12 A RU 2000120795/12A RU 2000120795 A RU2000120795 A RU 2000120795A RU 2172298 C1 RU2172298 C1 RU 2172298C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
drain pipe
waste water
pulsation chamber
pulsation
Prior art date
Application number
RU2000120795/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.И. Жилинская
В.А. Чантурия
П.М. Соложенкин
Г.М. Никитин
И.П. Соложенкин
О.И. Соложенкин
Михаил Павлович Юрьев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество СтандартИммаш
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество СтандартИммаш filed Critical Закрытое акционерное общество СтандартИммаш
Application granted granted Critical
Publication of RU2172298C1 publication Critical patent/RU2172298C1/en

Links

Abstract

FIELD: waste water purifying equipment used in electroplating industry and nonferrous metallurgy. SUBSTANCE: apparatus has housing formed of two fixed vertical cylindrical axially aligned vessels, and tangential water inlet branch pipes. Inner drain pipe for discharging purified water is equipped with flared pipe and grid and is arranged centrally of housing. Inner drain pipe is connected to outer drain pipe. Pulsating chamber is formed as truncated cone with larger base disposed on perforated housing side wall. Several pulsating chambers are extending in horizontal axes of housing. Construction of apparatus allows heavy metal cations and anions to be effectively removed from waste water. EFFECT: enhanced reliability in operation and reduced production costs. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для обработки промышленных сточных вод и может быть использовано для обезвреживания стоков гальванических, металлургических, химических производств от различных загрязнений, например примесей цветных и тяжелых металлов, галогенидов, цианидов, а также масляных и нефтяных примесей. The invention relates to a device for the treatment of industrial wastewater and can be used for the treatment of galvanic, metallurgical, chemical effluents from various contaminants, for example, non-ferrous and heavy metal impurities, halides, cyanides, as well as oil and oil impurities.

Известно устройство в виде вертикальной цилиндрической колонны с наполнителем, патрубками ввода и вывода стоков и воздуха. Корпус колонны жестко закреплен на платформе, установленной на опорах с возможностью совершения колебательных движений, платформа снабжена электродвигателем, на валу электродвигателя перпендикулярно его оси жестко закреплена штанга с размещенным на ней грузом [1]. A device in the form of a vertical cylindrical column with a filler, nozzles for the input and output of drains and air. The column body is rigidly fixed on a platform mounted on supports with the possibility of oscillatory movements, the platform is equipped with an electric motor, a rod with a load placed on it is rigidly fixed to the shaft of the electric motor perpendicular to its axis [1].

Известно устройство, работающее в пульсационном режиме и состоящее из цилиндрического корпуса, расположенного вертикально, пульсационной камеры, слоя наполнителя, размещенного между нижней и верхней ограничительной решетками и снабженного вертикальными вставками в виде гофрированных полос [2,3]. A device that operates in a pulsating mode and consisting of a cylindrical body located vertically, a pulsating chamber, a filler layer located between the lower and upper restrictive gratings and equipped with vertical inserts in the form of corrugated stripes [2,3].

Гальванокоагулятор [2] является наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков и принимается в качестве прототипа. The galvanocoagulator [2] is the closest to the claimed in the aggregate of essential features and is adopted as a prototype.

Необходимым условием для эффективного проведения процесса очистки сточных вод при использовании метода гальванохимической обработки является фактор перемешивания элементов гальванопары. В процессе перемешивания компонент гальванопары, различающихся по своим физико-механическим параметрам, будет происходит расслоение компонентов наполнителя, что приведет к снижению очистки, т. к. эффект короткозамкнутой гальванопары наблюдается только в условиях непосредственного контакта элементов между собой. Для оптимизации условий аэрации обрабатываемого стока необходимо стремиться к снижению диаметра пузырьков воздуха. A necessary condition for the efficient implementation of the wastewater treatment process using the galvanochemical treatment method is the mixing factor of the galvanic couple elements. In the process of mixing the components of the galvanic pair, which differ in their physical and mechanical parameters, the filler components will delaminate, which will lead to a decrease in cleaning, since the effect of a short-circuited galvanic pair is observed only in direct contact between the elements. To optimize the aeration conditions of the treated runoff, it is necessary to strive to reduce the diameter of air bubbles.

Процесс очистки сточных вод методом гальванохимической обработки является массообменным, к существенным факторам, влияющим на его интенсивность (эффективность) относится характер гидродинамической обстановки на границе раздела фаз: наполнитель (твердая фаза) - обрабатываемый раствор (жидкая фаза). The process of wastewater treatment by galvanochemical treatment is mass transfer; significant factors affecting its intensity (efficiency) include the nature of the hydrodynamic situation at the interface: filler (solid phase) - treated solution (liquid phase).

Одним из наиболее радикальных методов, позволяющих преодолевать литимирующее воздействие диффузионного барьера, является создание нестационарной гидродинамической обстановки на границе раздела фаз, например, при помощи пульсаций обрабатываемого потока жидкости. One of the most radical methods to overcome the limiting effect of the diffusion barrier is the creation of an unsteady hydrodynamic situation at the phase boundary, for example, using pulsations of the processed fluid flow.

Целью и техническим результатом изобретения является снижение затрат и повышение эффективности очистки СВ от катионов тяжелых металлов и анионов. The purpose and technical result of the invention is to reduce costs and increase the efficiency of cleaning CB from cations of heavy metals and anions.

Технический результат в устройстве для очистки промышленных сточных вод достигается тем, что сточные воды взаимодействуют с гальванопарой в центробежном поле, на пристенный слой гальванопары периодически накладываются боковые пульсации. The technical result in the device for treating industrial wastewater is achieved by the fact that the wastewater interacts with the galvanic couple in a centrifugal field, lateral pulsations are periodically applied to the wall layer of the galvanic couple.

Отличительные от прототипа признаки заявляемого устройства: предлагается устройство идеального вытеснения, очистка практически не лимитирована; корпус устройства выполнен в виде двух вертикальных неподвижных цилиндрических соосных емкостей; сточные воды поступают по тангенциальным направляющим по разным сторонам корпуса емкости в его нижней и верхней части на разной высоте, расположены навстречу друг другу; пульсационная камера выполнена в виде усеченного конуса, у которого большое основание прикреплено к перфорированной боковой стенке корпуса цилиндра, при этом диаметр отверстий перфорированной стенки убывает в вертикальном направлении; на пристенный слой гальванопары накладывают боковые пульсации. Distinctive features of the prototype of the claimed device: a device for perfect displacement is proposed, the cleaning is practically unlimited; the device body is made in the form of two vertical fixed cylindrical coaxial containers; wastewater flows along tangential guides on different sides of the tank casing in its lower and upper parts at different heights; they are located towards each other; the pulsation chamber is made in the form of a truncated cone, in which a large base is attached to the perforated side wall of the cylinder body, while the diameter of the holes of the perforated wall decreases in the vertical direction; lateral pulsations are applied to the galvanic couple wall layer.

Недостатками известного устройства являются
1. Внутреннее размещение пульсационной камеры с объемом от 0,1 до 0,4 от общего устройства сокращает на указанные доли соответственно общий полезный объем устройства.
The disadvantages of the known device are
1. The internal placement of the pulsation chamber with a volume of from 0.1 to 0.4 from the total device reduces the total useful volume of the device by the indicated shares, respectively.

2. Выполнение пульсационной камеры в виде усеченного конуса, у которого большое основание расположено на уровне верхнего слоя наполнителя не рационально, т. к. объем гальванопары в верхней части снижается, что приводит к снижению эффективности процесса гальванохимической очистки за счет увеличения скорости потока и уменьшения контакта раствора с гальванопарой. Возможно заклинивание движения гальванопары. 2. The implementation of the pulsation chamber in the form of a truncated cone, in which the large base is located at the level of the upper filler layer is not rational, because the volume of the galvanic couple in the upper part is reduced, which leads to a decrease in the efficiency of the galvanochemical cleaning process by increasing the flow rate and reducing contact solution with galvanic pair. Possible jamming of the movement of the galvanic couple.

3. Помещение в слое наполнителя параллельно оси корпуса вставок в виде гофрированных полос усложняет процесс создания на стадии загрузки и выгрузки насадки. 3. The placement in the layer of filler parallel to the axis of the body of the inserts in the form of corrugated stripes complicates the process of creating at the stage of loading and unloading nozzles.

4. Периодичность прохождения потока очищаемых сточных вод через наполнитель вследствие необходимости создания избыточного давления воздуха в пульсационной камере, в результате чего запирается линия подачи очищаемой жидкости. 4. The frequency of passage of the flow of treated wastewater through the filler due to the need to create excessive air pressure in the pulsation chamber, as a result of which the supply line of the cleaned liquid is locked.

5. Недостаточная эффективность очистки вследствие постепенной пассивации поверхности частиц наполнителя между моментами встряхивания последнего и образования отдельных струй потока очищаемых сточных вод в слое наполнителя за счет создания избыточного давления воздуха в пульсационной камере и разрыхления наполнителя. 5. Insufficient cleaning efficiency due to the gradual passivation of the surface of the filler particles between the moments of shaking the latter and the formation of separate streams of the treated wastewater stream in the filler layer due to the creation of excess air pressure in the pulsation chamber and loosening of the filler.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показано устройство для гальванохимической очистки сточной воды, состоящее из корпуса 1 в виде двух вертикальных неподвижных цилиндрических соосных емкостей, оснащенного патрубками ввода 2, внутренним сливным патрубком 3 с ограничительной решеткой 4 и раструбом 5, расположенным по центру и соединенным со сливной трубой, размещенной в центре крышки корпуса, пульсационной камерой 6, наполнителем из дисперсного материала гальванопары 7, эжектором 8, люками 9 и 10 для загрузки и разгрузки гальванопары. The invention is illustrated in the drawing, which shows a device for galvanochemical wastewater treatment, consisting of a housing 1 in the form of two vertical fixed cylindrical coaxial tanks, equipped with inlet pipes 2, an internal drain pipe 3 with a restrictive grill 4 and a socket 5 located in the center and connected to a drain pipe located in the center of the housing cover, a pulsation chamber 6, a filler made of dispersed material of an galvanic couple 7, an ejector 8, hatches 9 and 10 for loading and unloading the galvanic Ry.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Обрабатываемая среда (раствор очищаемой жидкости) подается в емкость 1 под давлением через патрубки ввода 2, установленные тангенциально по разным сторонам корпуса емкости в его нижней и верхней части на разной высоте для создания вращения потока в противоположные стороны, заполняет внутренний объем устройства для гальванохимической обработки и взаимодействует с наполнителем 7. Через эжектор 8 в систему подается воздух по обводной линии между всасывающим и напорными трубопроводами центробежного насоса (на чертеже не показано), благодаря чему усиливается эффект гальванохимической очистки раствора от содержащихся в нем примесей, вследствие высокой скорости растворения воздуха в воде. The medium to be treated (the solution of the liquid being cleaned) is supplied to the tank 1 under pressure through the inlet nozzles 2, which are installed tangentially on different sides of the tank body in its lower and upper parts at different heights to create flow rotation in opposite directions, fills the internal volume of the galvanochemical treatment device and interacts with the filler 7. Through the ejector 8, air is supplied to the system through a bypass line between the suction and pressure pipes of the centrifugal pump (not shown in the drawing), thanks which effect is enhanced galvanochemical cleaning solution from the impurities contained in it, due to the high air velocity of dissolution in water.

В пульсационной камере, выполненной в виде усеченного конуса, у которого большее основание прикреплено к перфорированной боковой стенке корпуса цилиндра, при этом диаметр отверстий перфорированной стенки убывает в вертикальном направлении, периодически с определенной частотой(0,25-2,5 Гц) создают избыточное давление, подавая сжатый воздух под давлением 0,07 МПа, под действием которого часть жидкости вытесняется из пульсационной камеры 6 и, распределяясь между пульсационной камерой и перфорированной обечайкой корпуса 1 периодически оттесняет пристеночную гальванопару, взрыхляет (выдавливает) наполнитель 7, перемещая его к центру и затем в вертикальное направление, вызывая разрушение возможных агломератов частиц наполнителя. Пульсационные воздействия, наложенные на поток обрабатываемой жидкости (промышленного стока), выполняют также задачу по перемешиванию частиц наполнителя, предотвращая их цементацию. Интенсивность перемешивания определяется произведением частоты пульсации на ее амплитуду. Чем больше концентрация примесей в сточных водах, тем устанавливается большая интенсивность перемешивания. In the pulsation chamber, made in the form of a truncated cone, in which a larger base is attached to the perforated side wall of the cylinder body, while the diameter of the holes of the perforated wall decreases in the vertical direction, overpressure is periodically generated at a certain frequency (0.25-2.5 Hz) supplying compressed air at a pressure of 0.07 MPa, under the action of which part of the liquid is expelled from the pulsation chamber 6 and, distributed between the pulsation chamber and the perforated shell of the housing 1 periodically it near-wall galvanic pair, loosens (squeezes) filler 7, moving it to the center and then in the vertical direction, causing the destruction of possible agglomerates of filler particles. The pulsating effects imposed on the flow of the processed fluid (industrial runoff) also perform the task of mixing the filler particles, preventing their cementation. The intensity of mixing is determined by the product of the pulsation frequency by its amplitude. The higher the concentration of impurities in wastewater, the greater the intensity of mixing.

При снятии избыточного давления в камере 6 поток жидкости устремляется из кольцевого пространства внутри емкостей 1 в камеру 6, увлекая частицы наполнителя 7 в обратном направлении. Пульсационная камера одновременно насыщает сточные воды в корпусе диспергированным воздухом, так как диаметр отверстий перфорированной стенки убывает в вертикальном направлении. В результате таких колебании и столкновений частиц наполнителя 7 происходит непрерывное обновление диффузионного пограничного слоя на поверхности частиц гальванопары, благодаря чему увеличивается эффективность массообменных процессов между твердой и жидкими фазами, и, следовательно, возрастает эффективность очистки. Пульсационные камеры размещены по горизонтальным осям корпуса. Количество их устанавливается в зависимости от производительности устройства. When removing excess pressure in the chamber 6, the fluid flow rushes from the annular space inside the containers 1 into the chamber 6, entraining the particles of the filler 7 in the opposite direction. The pulsation chamber simultaneously saturates the wastewater in the housing with dispersed air, since the diameter of the holes of the perforated wall decreases in the vertical direction. As a result of such vibrations and collisions of the particles of the filler 7, the diffusion boundary layer is continuously updated on the surface of the galvanic couple particles, thereby increasing the efficiency of mass transfer processes between solid and liquid phases, and, therefore, increasing the cleaning efficiency. Pulsation chambers are placed along the horizontal axes of the housing. Their number is set depending on the performance of the device.

Очищенная вода вместе с гидроксидами металлов выводится из устройства через внутренний сливной патрубок 3 с ограничительной решеткой на нижнем конце 4 и раструбом 5, расположенным по центру корпуса и соединенным со сливной трубой, размещенной в центре крышки корпуса. Purified water together with metal hydroxides is discharged from the device through an internal drain pipe 3 with a restriction grill at the lower end 4 and a socket 5 located in the center of the housing and connected to a drain pipe located in the center of the housing cover.

Главной действующей в устройстве силой является центробежная сила инерции, возникающая при вращении раствора благодаря тангенциальной подаче исходного раствора и осевой разгрузке продуктов. Под действием центробежной силы компоненты гальванопары отбрасываются к внутренней стенке корпуса устройства, частицы контактируют между собой, раствор проходит наполнитель с гальванопарой 7 и выносится со сливом из емкости. The main force acting in the device is the centrifugal inertia force arising from the rotation of the solution due to the tangential feed of the initial solution and axial unloading of the products. Under the action of centrifugal force, the components of the galvanic couple are discarded to the inner wall of the device body, the particles come into contact with each other, the solution passes the filler with the galvanic couple 7 and is discharged from the tank.

Загрузка гальванопары осуществляется через люк 9, а выгрузка через люк с рукояткой 10. The loading of the galvanic couple is carried out through the hatch 9, and unloading through the hatch with a handle 10.

Использование газораспределительного блока позволяет повысить эффективность процесса очистки, т.к. обеспечивает возможность проведения массообменных процессов гальванохимической очистки в присутствии кислорода. The use of a gas distribution unit improves the efficiency of the cleaning process, as provides the ability to conduct mass transfer processes of galvanochemical purification in the presence of oxygen.

Ввиду того, что в заявленном устройстве отсутствуют подвижные механические элементы, энергозатраты при его эксплуатации минимальны. Коэффициент использования объема аппарата оказывается в заявленном устройстве равным 1, так как пульсационная камера вынесена наружу за пределы корпуса 1. Due to the fact that in the claimed device there are no movable mechanical elements, energy consumption during its operation is minimal. The utilization rate of the apparatus volume turns out to be equal to 1 in the claimed device, since the pulsation chamber is carried out outside the housing 1.

Предлагаемое техническое решение соответствует критериям промышленной применимости, новизны и изобретательского уровня. Заявляемое устройство, имеющие высокую эффективность и эффективность очистки сточных вод, будет промышленно применимым. The proposed technical solution meets the criteria of industrial applicability, novelty and inventive step. The inventive device having high efficiency and efficiency of wastewater treatment will be industrially applicable.

Источники информации
1. Патент РФ N 2130433 С1, 20.05.1999.
Sources of information
1. RF patent N 2130433 C1, 05.20.1999.

2. Патент РФ N 2079440 С1, 20.05.1997. 2. RF patent N 2079440 C1, 05.20.1997.

3. Патент РФ N 2111175 С1, 20.05. 1998. 3. RF patent N 2111175 C1, 05.20. 1998.

Claims (3)

1. Устройство для гальванохимической очистки сточных вод, содержащее емкость, заполненную гальваномассой, с патрубками подвода сточной воды, отвода обработанной воды, подачи гальванопары и удаления шламов и пульсационной камерой, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде двух вертикальных неподвижных цилиндрических соосных емкостей, патрубки подвода сточной воды расположены по тангенциальным направляющим по разные стороны корпуса в его нижней и верхней частях, внутренний сливной патрубок для отвода отработанной воды с решеткой и раструбом расположен по центру корпуса и соединен со сливной трубой, размещенной в центре крышки корпуса, а боковая пульсационная камера прикреплена к перфорированной стенке корпуса, при этом устройство дополнительно снабжено эжектором. 1. Device for galvanochemical wastewater treatment, containing a tank filled with galvanomass, with nozzles for supplying wastewater, discharging treated water, supplying galvanic couples and removing sludge and a pulsation chamber, characterized in that the housing is made in the form of two vertical fixed cylindrical coaxial tanks, nozzles waste water supply are located along tangential rails on different sides of the housing in its lower and upper parts, an internal drain pipe for discharging waste water with a grill and Strube is centrally disposed housing and connected to the drain pipe disposed at the center of the casing cover and the side pulsation chamber is attached to the perforated wall of the housing, wherein the apparatus is further provided with an ejector. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пульсационная камера выполнена в виде усеченного конуса, у которого большее основание расположено на перфорированной боковой стенке корпуса. 2. The device according to p. 1, characterized in that the pulsation chamber is made in the form of a truncated cone, in which a larger base is located on the perforated side wall of the housing. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус содержит несколько пульсационных камер, размещенных по его горизонтальным осям. 3. The device according to claim 1, characterized in that the housing contains several pulsation chambers placed along its horizontal axes.
RU2000120795/12A 2000-08-10 Apparatus for purifying electroplating chemical production waste waters RU2172298C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2172298C1 true RU2172298C1 (en) 2001-08-20

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2258041C2 (en) * 2001-10-25 2005-08-10 Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук Galvanizing cone

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1357358A1 (en) * 1985-12-09 1987-12-07 Мелитопольский Институт Механизации Сельского Хозяйства Apparatus for electrochemical cleaning of used electroplating solutions
DE4235833A1 (en) * 1992-10-23 1994-04-28 Baeumer Michael Method and device for water purification
RU2013114C1 (en) * 1991-10-10 1994-05-30 Абиев Руфат Шовкет Horizontal resonance apparatus
RU2079440C1 (en) * 1992-07-08 1997-05-20 Громов Сергей Львович Device for galvanic coagulation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1357358A1 (en) * 1985-12-09 1987-12-07 Мелитопольский Институт Механизации Сельского Хозяйства Apparatus for electrochemical cleaning of used electroplating solutions
RU2013114C1 (en) * 1991-10-10 1994-05-30 Абиев Руфат Шовкет Horizontal resonance apparatus
RU2079440C1 (en) * 1992-07-08 1997-05-20 Громов Сергей Львович Device for galvanic coagulation
DE4235833A1 (en) * 1992-10-23 1994-04-28 Baeumer Michael Method and device for water purification

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2258041C2 (en) * 2001-10-25 2005-08-10 Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук Galvanizing cone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5448050B2 (en) Water treatment device and water treatment device filter medium cleaning method
CN103764244A (en) Upper-layer purification device for water treatment device, and method for purifying water treatment device filter layer
US3893921A (en) Flocculation device for waste fluid treatment
RU2172298C1 (en) Apparatus for purifying electroplating chemical production waste waters
RU29248U1 (en) Hydrocyclone microflotator
CN110078166A (en) A kind of centrifugal degreasing unit of sewage treatment
US5792363A (en) Method for removing solids from a contaminated liquid
RU2114063C1 (en) Water flotation treatment plant
RU72148U1 (en) SAND FILTER
US20060283805A1 (en) Advanced separator system
RU2079440C1 (en) Device for galvanic coagulation
RU2236380C2 (en) Apparatus for electrochemical purification of sewage water
RU2524601C1 (en) Apparatus for reagentless purification and disinfection of water
RU2214367C2 (en) Method of industrial sewage water treatment and device for method embodiment
RU2144848C1 (en) Method of regeneration of ion-exchange resins
JP3825149B2 (en) Water treatment equipment
RU2258041C2 (en) Galvanizing cone
RU2125970C1 (en) Flotator for treatment of sewage
RU2214971C2 (en) Device for treatment of sewage
RU2111175C1 (en) Waste water treatment apparatus
RU2370455C1 (en) Device for water deironing
SU1242198A1 (en) Apparatus for cleaning process effluents from suspensions
KR20020000536A (en) The oil-water seperating system and seperating method
RU2201789C2 (en) Filter with granular charge
RU2296109C2 (en) Device for galvano-chemical purification of waste water