ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ОЧИСТКИ КИСЛОЙ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩЕЙ СТОЧНОЙ ВОДЫ

ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ОЧИСТКИ КИСЛОЙ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩЕЙ СТОЧНОЙ ВОДЫ


RU (11) 2056361 (13) C1

(51) 6 C02F1/46 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1996.03.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 4937431/26 
(22) Дата подачи заявки: 1991.05.16 
(45) Опубликовано: 1996.03.20 
(56) Аналоги изобретения: Авторское свидетельство СССР N 1562325, кл. C 02F 1/46, 1990. 
(71) Имя заявителя: Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН 
(72) Имя изобретателя: Горшков В.А.; Фролова С.И.; Миляков Г.В. 
(73) Имя патентообладателя: Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН 

(54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ОЧИСТКИ КИСЛОЙ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩЕЙ СТОЧНОЙ ВОДЫ 

Использование: для очистки кислых сточных вод, содержащих катионы различных металлов. Электролизер содержит последовательно расположенные анодные и катодные камеры, соответственно с пластинчатыми анодами и сетчатыми катодами, снабженные с плоских сторон синтетической сеткой и разделенные диафрагмой в виде змеевика, изогнутой вокруг анодов и катодов. Воздухораспределитель в виде многозубчатой двухсторонней гребенки размещен под камерами. Имеется крышка со штуцерами ввода и вывода воздуха и штуцера ввода и вывода воды. Сетка выполнена из нити толщиной 0,8 - 1,2 мм с ячейками 2х 2 мм. Электроды выполнены в виде плотного пакета анодов и катодов, чередующихся сетками с диафрагмой. 2 з. п. ф-лы, 4 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к устройствам для электрохимической очистки кислых сточных вод и может быть использовано для очистки природных и сточных вод, содержащих катионы различных металлов.

Известен способ умягчения природной воды в диафрагменном электролизере с отдельной подачей воды в катодную и анодную камеры, раздельным выводом католита и анолита с последующим их смещением, очисткой католита от труднорастворимых соединений. Процесс ведут с использованием пористого или перфорированного катода. Умягченную воду подают с одной стороны вдоль него, а с другой в закатодное пространство часть очищенного католита, насыщенного кислородом, с фильтрацией его через пористый катод для увеличения стабильности работы последнего. Установка для реализации этого способа содержит диафрагменный электролизеp, состоящий из анодной и катодной камер с размещенным в них соответственно анодом и перфорированным катодом, закатодной камеры, бачок-сепаратор, механический фильтр и эжектор. Данный электролизер взят за прототип.

Недостатки электролизера-прототипа наличие устройства для раздельной подачи воды в катодную и анодную камеры, наличие в схеме сепаратора отделителя кислорода в анолите, фильтра очистки католита с эжектором. Электролизер подобного типа может нормально работать только при условии более высокого давления католита в закатодном пространстве. В противном случае, при увеличении сопротивления фильтра католита, свежая очищенная вода будет вытеснять насыщенный кислородом католит из закатодной области и эффекта стабильности не будет. Невозможна очистка сточных вод от большого числа растворенных компонентов. Характерны большие затраты электроэнергии и относительно низкая производительность.

Цель изобретения повышение производительности, снижение энергозатрат и увеличение количества очищаемых компонентов.

Указанная цель достигается тем, что в электролизере, содержащем последовательно расположенные анодные и катодные камеры, разделенные диафрагмой, с размещенными в них пластинчатыми анодами и сетчатыми катодами, штуцером ввода сточных вод, двумя штуцерами вывода католита и анолита, крышки со штуцерами подвода воздуха и выходным патрубком, диафрагма выполнена в виде гармошкообразно изогнутой вокруг анодов и катодов непрерывной ленты. Катоды и аноды с плоских сторон снабжены синтетической сеткой. Под анодными и катодными камерами установлено воздухораспределительное устройство, выполненное в виде многозубчатой двухсторонней гребенки. Сетка выполнена из нити толщиной 0,8-1,2 мм с ячейками 2 х 2 мм. Электроды выполнены в виде плотного пакета анодов и катодов, чередующихся сетками и диафрагмой.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный электролизер отличается тем, что диафрагма выполнена в виде гармошкообразно вогнутой вокруг катодов и анодов непрерывной ленты, а катоды и аноды с плоских сторон снабжены синтетической сеткой из нити толщиной 0,8-1,2 мм с ячейками 2 х 2 мм. Под анодными и катодными камерами установлено воздухораспределительное устройство, выполненное в виде многозубчатой двухсторонней гребенки. Электроды выполнены в виде плотного пакета анодов и катодов, чередующихся сетками и диафрагмой.

На фиг.1 показан электролизер, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг;1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 катод, разрез.

Электролизер состоит из корпуса 1 со съемной крышкой 2, ряда чередующихся листовых нерастворимых анодов 3, синтетических сеток 4 с толщиной нити 0,8-1,2 мм, расположенных с обеих боковых сторон катодов и анодов, полупроницаемой диафрагмы 5 из ткани типа бельтинг в виде непрерывной гармошкообразно сложенной ленты, ряда чередующихся катодов 6 из металлической сетки с толщиной проволоки 1 мм и размером ячейки 1 х 1 мм, входного штуцера 7, изготовленного для увеличения жесткости боковой стенки в виде кармана, выходных штуцеров католита 8 и анолита 9, газоотводной крышки 10 с входными штуцерами 11 воздуха и выходным патрубком 1

2, регулятором 13 расхода католита и анолита, выполненными в виде заслонок, двух нижних опор 14, изготовленных из стеклотекстолита с овальными отверстиями для прохода воды, воздухораспределительной гребенки 15. Съемная боковая крышка и стенки электролизера выложены листовой резиной 16 для защиты корпуса от кислых стоков и исключения перетоков воды из анодных камер в катодные и обратно.

Электролизер работает следующим образом.

Кислые сточные воды, очищенные от механических примесей через штуцер 7, поступают в нижнюю часть корпуса 1 электролизера и параллельными потоками поднимаются по анодным и катодным камерам. Под действием электрического тока происходит разложение металлосодержащих солей и образование гидроксидов. Поскольку катоды 6 выполнены из одной или нескольких нержавеющих сеток 4 из проволоки диаметром 1 мм и размером ячейки 1 х 1 мм площадь поверхности катода намного превышает площадь листового анода 3 процесс протекает в условиях низкой поляризации электрода с малым газообразованием. Достижение эффекта турбулизации восходящего потока и постоянного обновления контактируемой поверхности жидкости с анодами происходит за счет синтетических сеток 4, расположенных с обеих сторон. Что же касается катода, то кроме сеток подобный эффект достигается и конструкцией самого катода 6. Изменение направления водных потоков на катоде изображено схематично на фиг.4. Сетчатые катоды и синтетические сетки облегчают газовыделение, уменьшают гидравлическое сопротивление электролизера и увеличивают производительность в несколько раз. Очищенный католит и анолит сливается в прорези карманов из своих камер в стороны не закрытые с торцов диафрагмой и через штуцер 8 и 9 выводятся из электролизера. Для очистки катодов и анодов от возможного осаждения на их поверхности образующихся гидроксидов через воздухораспределительную гребенку 15 в электролизер подается сжатый воздух. Газы, образовавшиеся в процессе электролиза и воздух, подаваемый в электролизер через гребенку, собираются в газоотводной крышке 10, разбавляются воздухом, подаваемым через штуцеры 11 и выводятся через патрубок 12 наружу.

Результаты очистки кислых шахтных стоков одной из шахт Кизеловского угольного бассейна приведены в таблице. Из таблицы видно, что 11 компонентов практически очищены до уровня ПДК.

Удельные энеpгозатраты по прототипу составляют 1,3-4,8 Вт ч/л, а по предлагаемому устройству 0,4-0,6 Вт ч/л. Следовательно, экономится электроэнергия, причем степень очистки всех 11 компонентов составляет 80-100%

Предлагаемая конструкция электролизера позволяет очищать сточные воды с большим содержанием самых разнообразных солей, а прототип позволяет лишь умягчить природную воду. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ОЧИСТКИ КИСЛОЙ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩЕЙ СТОЧНОЙ ВОДЫ, содержащий последовательно расположенные анодные и катодные камеры, разделенные диафрагмой, с размещенными в них пластинчатыми анодами и сетчатыми катодами, штуцер ввода воды и штуцеры вывода анолита и католита, крышку со штуцером ввода и вывода воздуха, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен воздухораспределителем, выполненным в виде многозубчатой двусторонней гребенки и размещенным под камерами, диафрагма выполнена в виде змеевика, изогнутого вокруг анодов и катодов, причем аноды и катоды с плоских сторон снабжены синтетической сеткой.

2. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что сетка выполнена из нити толщиной 0,8 - 1,2 мм с ячейками 2 х 2 мм.

3. Электролизер по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что электроды выполнены в виде плотного пакета анодов и катодов чередующихся сетками с диафрагмой.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru