RU2361821C1

RU2361821C1 - Device for purifying liquid

Info

Publication number: RU2361821C1
Application number: RU2008107663/15A
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Голованчиков (RU); Александр Борисович Голованчиков; Юлия Леонидовна Беляева (RU); Юлия Леонидовна Беляева; Елена Викторовна Москвичева (RU); Елена Викторовна Москвичева; Анастасия Владимировна Юрко (RU); Анастасия Владимировна Юрко
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2009-07-20

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: device for purifying liquid contains an electrocoaguator, installed in the top part of a reservoir with liquid to be purified, comprising a case and a horizontal perforated anodic current conductor with a bulk anode placed on it. The said case is made from dielectric material, and its sidewalls and bottom are uniformly perforated. The reservoir is earthed. Above the case there is a nozzle for discharging purified water on the bulk anode.

EFFECT: increased efficiency due to faster formation of coagulant and rate of its circulation from the electrocoagulator to the reservoir with purified water.

1 dwg

Description

Устройство относится к устройствам для очистки сточных вод и может найти применение в химической, нефтехимической, машиностроительной, автотранспортной, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности, а также в коммунальных службах при очистке бытовых стоков.The device relates to a device for wastewater treatment and can find application in the chemical, petrochemical, engineering, automotive, food, pharmaceutical and other industries, as well as in public utilities in the treatment of domestic wastewater.

Известен электрокоагулятор для очистки жидкости, в котором используются засыпные электроды, измельченные в виде стружки (Грановский М.Н. Электрообработка жидкости. - Л.: Машиностроение, 1976, с.36-37).Known electrocoagulator for cleaning liquids, which uses filling electrodes, crushed in the form of chips (Granovsky MN Electric processing of liquids. - L .: Engineering, 1976, p. 36-37).

К причине, препятствующей достижению заданного технического результата, относится низкая производительность из-за малой скорости образования коагулянта и низкой скорости его циркуляции.The reason that impedes the achievement of a given technical result is low productivity due to the low rate of coagulant formation and its low circulation rate.

Известна конструкция электрокоагулятора, состоящего из корпуса с двумя камерами, в одной из которых находится металлическая стружка, а вторая предназначена для подачи обрабатываемой жидкости, при этом камеры разделены вертикальной диафрагмой (Яковлев С.В., Краснобородько И.Г., Рогов В.М. Технология электрохимической очистки воды. - Л.: Стройиздат, 1987, с.128).The known design of the electrocoagulator, consisting of a housing with two chambers, one of which contains metal chips, and the second is designed to supply the processed fluid, while the cameras are separated by a vertical diaphragm (Yakovlev S.V., Krasnoborodko I.G., Rogov V.M. Technology of electrochemical water treatment. - L .: Stroyizdat, 1987, p.128).

К причине, препятствующей достижению заданного технического результата, относится низкая производительность, связанная с большими затратами времени на образование коагулянта при электролизе и его медленной циркуляцией.The reason that impedes the achievement of a given technical result is the low productivity associated with the large time spent on the formation of a coagulant during electrolysis and its slow circulation.

Известен электрокоагулятор, включающий корпус из диэлектрического материала, горизонтальный перфорированный анодный токопровод с размещенным на нем засыпным анодом, сетку из диэлектрика и катод, размещенный на сетке из диэлектрика, при этом катод выполнен сетчатым из электропроводных нитей, а сетка из диэлектрика и катод выполнены в виде гибкой двухслойной ткани (патент России №2039710, кл. С02F 1/463, 1995).Known electrocoagulator, comprising a housing of dielectric material, a horizontal perforated anode conductor with a charge anode placed on it, a dielectric grid and a cathode placed on a dielectric grid, the cathode being made of wire-mesh wires, and the dielectric grid and cathode are made in the form flexible two-layer fabric (patent of Russia No. 2039710, CL 02F 1/463, 1995).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата при использовании известного устройства, относятся невысокая скорость образования коагулянта при электролизе и его малая циркуляция, а также большие затраты времени на вспомогательные операции загрузки насыпного анода и подготовки его к работе.The reasons that impede the achievement of a given technical result when using the known device include the low rate of coagulant formation during electrolysis and its low circulation, as well as the high time spent on auxiliary operations of loading the bulk anode and preparing it for work.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению устройством того же назначения по совокупности признаков является устройство для очистки жидкости, содержащее электрокоагулятор, установленный в верхней части емкости с очищаемой жидкостью и включающий корпус, горизонтальный перфорированный анодный токопровод с размещенным на нем засыпным анодом, сетку и катод, при этом корпус электрокоагулятора выполнен из электропроводного материала и имеет щелевую прорезь в боковой поверхности и является катодом (Патент РФ №2039710, С02F 1/463, 1995 г.).Closest to the proposed invention, a device of the same purpose for a combination of features is a device for cleaning liquid, containing an electrocoagulator installed in the upper part of the tank with the liquid being cleaned and including a housing, a horizontal perforated anode conductor with a filling anode placed on it, a grid and a cathode, the housing of the electrocoagulator is made of an electrically conductive material and has a slot in the side surface and is a cathode (RF Patent No. 2039710, С02F 1/463, 1995).

К причине, препятствующей достижению заданного технического результата, относится низкая производительность из-за малой скорости образования коагулянта при электролизе материала насыпного анода и низкой скорости его естественной циркуляции из корпуса коагулятора в емкость с очищаемой жидкостью.The reason that impedes the achievement of a given technical result is low productivity due to the low rate of coagulant formation during electrolysis of the bulk anode material and the low rate of its natural circulation from the coagulator body to the container with the liquid being cleaned.

Техническим результатом предлагаемой конструкции устройства для очистки жидкости является увеличение производительности за счет увеличения скорости образования коагулянта и скорости его циркуляции из корпуса электрокоагулятора в емкость с очищаемой жидкостью.The technical result of the proposed design of a device for cleaning liquid is to increase productivity by increasing the rate of formation of the coagulant and the speed of its circulation from the body of the electrocoagulator in a container with a cleaned liquid.

Поставленный технический результат достигается тем, что в устройстве для очистки жидкости, содержащем электрокоагулятор, установленный в верхней части емкости с очищаемой жидкостью, включающий корпус, горизонтальный перфорированный анодный токопровод с размещенным на нем насыпным анодом, корпус выполнен из диэлектрического материала, боковые стенки и днище которого равномерно перфорированы, емкость заземлена, а над корпусом установлен патрубок для подачи очищаемой воды на засыпной анод.The technical result is achieved by the fact that in the device for cleaning liquid containing an electrocoagulator installed in the upper part of the tank with the liquid to be cleaned, comprising a housing, a horizontal perforated anode conductor with a bulk anode placed on it, the housing is made of dielectric material, the side walls and the bottom of which evenly perforated, the container is grounded, and a nozzle is installed above the housing for supplying purified water to the filling anode.

Выполнение корпуса элeктpoкoaгулятopa из диэлектрического материала позволяет отделить горизонтальный перфорированный анодный токопровод с размещенным на нем насыпным анодом от стенки емкости с очищаемой водой, чтобы предотвратить короткое замыкание анода на стенку емкости и землю. Выполнение боковых стенок и днища корпуса электрокоагулятора равномерно перфорированными позволяет, во-первых, пропускать ток через эти отверстия по очищаемой воде и растворять насыпной анод с образованием хлопьев коагулянта и, во-вторых, вымывать этот коагулянт через отверстия, перфорации из корпуса электрокоагулятора в емкость с очищаемой водой. Заземление емкости позволяет устанавливать электрокоагулятор внутрь любой емкости с очищаемой жидкостью без ее предварительной установки на электроизоляторах и подключения корпуса к отрицательному полюсу источника постоянного тока.The execution of the housing of the electrocooler from dielectric material allows you to separate the horizontal perforated anode conductor with the bulk anode placed on it from the wall of the tank with water to be cleaned, to prevent a short circuit of the anode on the wall of the tank and the ground. The execution of the side walls and the bottom of the electrocoagulator case uniformly perforated allows, firstly, to pass current through these holes through the water to be purified and to dissolve the bulk anode with the formation of coagulant flakes and, secondly, to wash this coagulant through holes and perforations from the electrocoagulator body into a container with purified water. Grounding the tank allows you to install the electrocoagulator inside any tank with the liquid being cleaned without first installing it on the insulators and connecting the case to the negative pole of the DC source.

В этом случае разность потенциалов обеспечивается подключением анодного токопровода с размещенным на нем насыпным анодом к положительному полюсу источника постоянного тока, и ток идет от него по анодному токопроводу, насыпному аноду, очищаемой воде, находящейся в зазорах между элементами насыпного анода и в отверстиях боковой стенки корпуса электрокоагулятора, а затем по стенке емкости с очищаемой жидкостью на землю.In this case, the potential difference is provided by connecting the anode current lead with the bulk anode placed on it to the positive pole of the direct current source, and the current flows from it through the anode current lead, the bulk anode, the water being cleaned, located in the gaps between the elements of the bulk anode and in the openings of the side wall of the housing electrocoagulator, and then along the wall of the tank with the liquid being cleaned to the ground.

Установка над корпусом электрокоагулятора патрубка для подачи очищаемой воды на засыпной анод позволяет создать систему принудительного вымывания хлопьев коагулянта, образующегося в зазорах между элементами насыпного анода, через отверстия перфорации боковых стенок и днища корпуса и принудительной циркуляции очищаемой жидкости через насыпной анод, ее фильтрацию вместе с хлопьями коагулянта из корпуса в емкость через эти же отверстия и принудительную циркуляцию очищаемой воды с хлопьями коагулянта в емкости с очищаемой водой.The installation of a pipe over the casing of the electrocoagulator for supplying purified water to the filling anode makes it possible to create a system for forcing coagulant flakes formed in the gaps between the elements of the bulk anode through holes in the perforations of the side walls and the bottom of the housing and forced circulation of the cleaned liquid through the bulk anode, filtering it together with the flakes coagulant from the body into the container through the same holes and forced circulation of the purified water with flakes of coagulant in the container with purified water.

Все вышесказанное позволяет увеличить скорость образования хлопьев коагулянта при электролизе и растворении материала, а также скорость его вымывания и циркуляции как в корпусе электрокоагулятора, так и в емкости с очищаемой водой, а значит увеличить производительность для заданной степени очистки или увеличить степень очистки при заданной производительности.All of the above makes it possible to increase the rate of formation of coagulant flakes during electrolysis and dissolution of the material, as well as the speed of its washing and circulation both in the body of the electrocoagulator and in the tank with purified water, which means increasing productivity for a given degree of purification or increasing the degree of purification at a given performance.

Кроме того, поток очищаемой жидкости, подаваемой сверху на засыпной анод, заставляет его по мере растворения уплотняться и опускаться вниз, что уменьшает зазоры между элементами засыпного анода и снижает напряжение, а значит уменьшает расход электроэнергии. Более плотная динамичная во времени упаковка элементов насыпного анода по мере его срабатывания позволяет периодически загружать новый засыпной анод в корпус электрокоагулятора без остановки работы, что также способствует увеличению производительности устройства для очистки сточных вод.In addition, the flow of the liquid being cleaned, which is supplied from above to the filling anode, causes it to condense and lower down as it dissolves, which reduces the gaps between the elements of the filling anode and reduces the voltage, and thus reduces the energy consumption. A denser, time-dynamic packing of the elements of the bulk anode as it is triggered allows you to periodically load a new charge anode into the body of the electrocoagulator without stopping operation, which also helps to increase the productivity of the wastewater treatment device.

Схема предлагаемого устройства для очистки жидкости приведена на чертеже.A diagram of the proposed device for cleaning liquid is shown in the drawing.

Устройство для очистки жидкости состоит из электрокоагулятора, установленного в верхней части емкости с очищаемой жидкостью и включающего корпус 1, выполненный из диэлектрического материала, боковые стенки и днище которого равномерно перфорированы. На перфорированном днище корпуса 1 установлен горизонтальный перфорированный анодный токопровод 2 с размещенным на нем засыпным анодом 3. Анодный токопровод 2 соединен стержнем-шиной 4 с положительным полюсом источника постоянного тока. В верхней части корпуса 1 установлен крюк 5 для навешивания корпуса на стенку емкости 6 с очищаемой жидкостью. Емкость 6 заземлена, как показано на чертеже, или при ее установке на изоляторах, выполненных из диэлектрического материала, присоединена к отрицательному полюсу источника постоянного тока. Над верхней частью корпуса 1 установлен патрубок 7 с вентилем 8 для подачи очищаемой жидкости на засыпной анод 3 и регулирования ее расхода. Для отвода очищенной жидкости из емкости 6 в ее нижней части установлен патрубок 9 с вентилем 10, а в верхней части емкости 6 установлен пеносборник 11 для отвода пены.A device for cleaning liquid consists of an electrocoagulator installed in the upper part of the tank with the liquid to be cleaned and comprising a housing 1 made of dielectric material, the side walls and the bottom of which are uniformly perforated. On the perforated bottom of the housing 1 is installed a horizontal perforated anode conductor 2 with a filling anode 3 placed on it. The anode conductor 2 is connected by a bus bar 4 to the positive pole of the DC source. A hook 5 is installed in the upper part of the housing 1 for hanging the housing on the wall of the container 6 with the liquid to be cleaned. The capacitance 6 is grounded, as shown in the drawing, or when installed on insulators made of dielectric material, connected to the negative pole of the DC source. Above the upper part of the housing 1 is installed a pipe 7 with a valve 8 for supplying the cleaned liquid to the filling anode 3 and controlling its flow rate. To drain the cleaned liquid from the tank 6, a pipe 9 with a valve 10 is installed in its lower part, and a foam collector 11 is installed in the upper part of the tank 6 for draining the foam.

Устройство для очистки жидкости работает следующим образом. При подаче потенциала на клемму положительного источника постоянного тока он через стержень-шину 4 передается на перфорированный анодный токопровод 2 и засыпной анод 3. Под действием этого потенциала между засыпным анодом 3 и смежной с ним стенкой емкости 6, разделенных диэлектрическим материалом корпуса 1, в отверстиях перфорации возникает электрический ток, под действием которого идет растворение засыпного анода с образованием хлопьев коагулянта.A device for cleaning liquid works as follows. When potential is applied to the terminal of a positive DC source, it is transmitted through the bus bar 4 to the perforated anode current lead 2 and the filling anode 3. Under the action of this potential, between the filling anode 3 and the adjacent wall of the tank 6, separated by the dielectric material of the housing 1, in the holes perforation an electric current occurs, under the influence of which there is a dissolution of the charge anode with the formation of coagulant flakes.

Открывают вентиль 8 и по патрубку 7 на засыпной анод 3 подают очищаемую жидкость в верхнюю часть корпуса 1. Очищаемая жидкость вымывает хлопья коагулянта из корпуса 1 через отверстия перфорации боковых стенок и днища и отверстия горизонтального перфорированного анодного токопровода 2 в емкость 6, где хлопья коагулянта улавливают частицы и капельки дисперсной фазы из очищаемой жидкости и оседают с ними на дно емкости 6. Очищенную жидкость по патрубку 9 при открытом вентиле 10 сливают из емкости 6, а образующуюся пену собирают в пеносборнике 11.Open the valve 8 and through the nozzle 7 to the filling anode 3 serves the liquid to be cleaned in the upper part of the housing 1. The liquid to be cleaned flakes the coagulant flakes from the body 1 through the perforation holes of the side walls and the bottom and the holes of the horizontal perforated anode conductor 2 into the container 6, where the coagulant flakes are caught particles and droplets of the dispersed phase from the cleaned liquid and settle with them to the bottom of the tank 6. The cleaned liquid through the pipe 9 with the open valve 10 is drained from the tank 6, and the resulting foam is collected in a foam collector 11.

Предлагаемая конструкция устройства для очистки жидкости позволяет легко и быстро переносить его с места на место к емкостям, где периодически накапливаются загрязненные промышленные и бытовые сточные воды, а принудительное вымывание хлопьев коагулянта из засыпного анода потоком очищаемой жидкости и ее принудительная циркуляция в емкости увеличивает эффективность его использования, производительность и степень очистки сточной воды, снижает затраты электроэнергии и расход засыпного электрода, упрощает обслуживание, так как позволяет добавлять засыпной электрод по мере его расходования непосредственно в корпус устройства без остановки процесса очистки. Использование в качестве насыпного анода стружки, проволоки, спрессованных алюминиевых или консервных банок, другой утилизированной посуды или металлолома позволяет решить проблему переработки этих твердых металлических отходов, а использование пластмассовых канистр от автомобильных масел, горюче-смазочных материалов или другой пластмассовой тары в качестве корпуса 1 позволяет решить проблему утилизации этих пластмассовых отходов.The proposed design of a liquid purification device allows you to easily and quickly transfer it from place to place to containers where contaminated industrial and domestic wastewater periodically accumulates, and forced washing of coagulant flakes from the filling anode with a stream of cleaned liquid and its forced circulation in the tank increases the efficiency of its use , productivity and degree of wastewater treatment, reduces energy costs and the charge of the charge electrode, simplifies maintenance, as it allows t add Charging electrode consumption as it directly into the housing without interrupting the cleaning process. The use of shavings, wires, pressed aluminum or cans, other recycled utensils or scrap metal as a bulk anode allows us to solve the problem of processing these solid metal waste, and the use of plastic canisters from automobile oils, fuels and lubricants or other plastic containers as a housing 1 allows solve the problem of recycling this plastic waste.

Claims

A device for cleaning liquid, containing an electrocoagulator installed in the upper part of the container with the liquid to be cleaned, including a housing, a horizontal perforated anode conductor with a filling anode placed on it, characterized in that the housing is made of dielectric material, the side walls and the bottom of which are uniformly perforated, when this tank is grounded, and a pipe is installed above the housing for supplying purified water to the filling anode.