CZ286978B6 - Elektroimpulzní způsob čištění odpadních vod a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents
Elektroimpulzní způsob čištění odpadních vod a zařízení k provádění tohoto způsobu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ286978B6 CZ286978B6 CZ1997501A CZ50197A CZ286978B6 CZ 286978 B6 CZ286978 B6 CZ 286978B6 CZ 1997501 A CZ1997501 A CZ 1997501A CZ 50197 A CZ50197 A CZ 50197A CZ 286978 B6 CZ286978 B6 CZ 286978B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- electrodes
- pulse
- space
- sewage water
- treating waste
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 15
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title abstract 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 8
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 5
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 4
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000009297 electrocoagulation Methods 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 3
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 2
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical class [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000005108 dry cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000004801 process automation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Způsob čištění odpadních vod impulzy elektrických výbojů v prostoru s granulovaným elektricky vodivým materiálem při hodnotách impulzního napětí 300 až 1000 V, impulzního proudu 500 až 2000 A, délky impulzů 20 až 40 .mi.s a frekvence impulzů 100 až 1500 Hz. Zařízení k čištění odpadních vod impulzy elektrických výbojů, jehož katoda a anoda (4, 6) mají tvar soustředných válců a jehož prostor mezi elektrodami (4, 6), vytvářející výbojovou komoru (7), je vyplněn pohybujícími se granulemi elektricky vodivého materiálu.ŕ
Description
Elektroimpulzní způsob čištění odpadních vod a zařízení k provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
V souvislosti se stále náročnějšími požadavky ochrany životního prostředí jsou vyvíjeny a používány stále dokonalejší metody čištění průmyslových i komunálních odpadních vod k odstraňování fyzikálního, chemického i biologického znečištění, tj. toxických i jinak škodlivých chemických látek včetně těžkých kovů, ropných produktů, organických a karcinogenních látek a mikroorganizmů.
Dosavadní stav techniky
K tradičním metodám patří především chemické srážení a filtrace nebo biologické vyhnívání. Nedostatkem srážecích metod je skutečnost, že účinné srážecí látky (koagulanty) jsou obvykle poměrně drahé, nejsou účinné k odstraňování sloučenin těžkých kovů a za přítomnosti tuků se zanášejí a ztrácejí účinnost. Procesy srážení škodlivých látek je možno podpořit ionizujícím a ultrafialovým zářením.
Další velkou skupinu čisticích procesů představují metody elektrokoagulační,. Jejich principem je elektrochemické (anodové) rozpouštění kovů za vzniku iontů, které další reakci s vodou vytvářejí hydroxidy sloužící jako koagulanty k vázání ve vodě přítomných znečišťujících látek. Tyto metody jsou ovšem do praxe zavedeny jen málo.
Nedostatky zmíněných elektrokoagulačních postupů souvisejí především s malou hustotou energie v aktivní zóně zařízení a s tím, že se vytvářené hydroxidy shromažďují v prostoru mezi elektrodami a tím postupně snižují výkon zařízení. Dále dochází kpasivaci elektrod a tím k přepětí, které zvyšuje spotřebu energie. Pokusy o odstranění těchto nedostatků například zvýšením vodivosti čištěné kapaliny okyselením, vyvolaly opět nutnost řešení problému regenerace elektrod. Kromě toho je provoz elektrokoagulačních zařízení cyklický, což opět snižuje výkon, komplikuje případnou automatizaci procesu atd. Další nedostatky představuje velký objem vznikajících kalů a možnost vytváření výbušných směsí vodíku a kyslíku zejména u organických znečišťujících látek.
Podstata technického řešení
Bylo zjištěno, že nedostatky dosavadních metod je možno do značné míry odstranit postupem, jehož podstatou je, že se znečištěné odpadní vody za přítomnosti granulí obsahujících kovové sloučeniny vedou prostorem mezi kladnou a zápornou elektrodou, mezi nimiž probíhají impulzy elektrických výbojů o napětí 300 až 1000 V, proudu 500 až 2000 A, délce impulz 20 až 40 ps a frekvenci 100 až 1500 Hz, načež se elektrickými impulzy vytvořené aktivované částice znečišťujících látek vážou na aktivní oxidy kovů z granulované náplně.
Zatímco u shora zmíněných elektrokoagulačních postupů vzniká elektrochemickým rozpouštěním jako koagulant hydroxid kovu (zpravidla hydroxid železitý), za podmínek podle tohoto řešení, tedy v intenzivním elektrickém výboji vytvářejícím silné elektromagnetické pole a vysoké lokální teploty a tlaky, nastává elektroerozní dispergování kovu, jehož další oxidací vznikají oxidy. Zásadní výhodou tohoto způsobu je, že při něm prostřednictvím kovových částic dochází ke kontaktu anody a katody v zařízení, takže nevznikají problémy s pasivací elektrod a se zhoršováním hydrodynamického režimu v důsledku shromažďování hydroxidu v prostoru mezi elektrodami.
-1 CZ 286978 B6
Tato skutečnost má zásadní význam například při odstraňování znečišťujících látek, které je třeba nejprve redukovat, jako jsou sloučeniny šestimocného chrómu, které se redukují na chrom troj mocný.
Předmětem tohoto vynálezu je i zařízení k čištění odpadních vod popsaným elektroimpulzním způsobem. Zařízení sestává z komory a kladné a záporné elektrody a jeho podstatou, že jeho komora i obě elektrody jsou válcovité, při čemž elektrody tvaru soustředných válců jsou umístěny v komoře a prostor mezi oběma elektrodami je vyplněn pohyblivou náplní elektricky vodivých částic. Výbojovou komorou mezi soustřednými válcovitými elektrodami protéká směrem nahoru čištěná voda a proti toku vody je transportována granulovaná vodivá náplň.
Přehled vyobrazení na výkresech
Obr. 1 představuje elektroimpulzní čisticí zařízení podle tohoto vynálezu v podélném řezu.
Příklad provedení
Čisticí zařízení podle tohoto vynálezu je znázorněno na připojeném výkresu v řezu. Zařízení má vnější plášť 1 s přívodním potrubím 2 znečištěné vody dole a odvodním potrubím 3 v horní části. Uvnitř pláště 1 jsou válcovité elektrody 4, 6 připojené ke generátoru vysokofrekvenčních impulz 5, které vytvářejí výbojovou komoru 7. Obě elektrody 4, 6 jsou umístěny na nosné desce 8, která je mezi elektrodami 4, 6 opatřena otvory 9. Kromě toho jsou mezi vnitřní elektrodou 4 a nosnou deskou 8 umístěny segmentové podložky vytvářející průchody mezi výbojovou komorou 7 a vnitřním prostorem vnitřní elektrody 4. Dále je nad výbojovou komorou 7 násypka 11 se zásobou granulovaného vodivého materiálu. Zařízení pracuje tak, že se znečištěná voda přivádí přívodním potrubím 2 do dolní části výbojové komory 7 naplněné granulemi 12 (např. kovové piliny, železnorudné sbalky, hliníkové granule). Voda pak protéká výbojovou komorou 7, na jejíž elektrody 4, 6 se přivádí impulzní napětí z generátoru 5. V prostoru mezi elektrodami 4, 6 a granulemi vznikají elektrické výboje o vysoké energii. Působením těchto výbojů a následného lokálního zvýšení teploty a tlaku na systém vody a znečišťujících látek se jednak uvolňují vazby mezi vodou a znečišťujícími látkami, jednak se náplň disperguje na malé částice s velkou plochou povrchu. Ty pak oxidoredukčními reakcemi vytvářejí kovové oxidy a hydroxidy sorbující znečišťující látky. Granulovaná náplň padá vnitřním prostorem vnitřní elektrody 4 a je znečištěnou kapalinou unášena prostorem výbojové komory 7. Procesem spotřebovaná náplň se doplňuje z násypky 11.
Vysoká energie impulzních výbojů a velký kontaktní povrch aktivních částic spolu s neustálým obnovováním vodivé náplně granulí 12 ve výbojové komoře 7 umožňují dosažení rychlého průtoku a tím vysoké účinnosti zařízení.
Po průchodu výbojovou komorou 7 se znečištěná voda odvádí do sedimentační nádrže, kde se dokončí srážení a proběhne usazení vytvořených kalů.
Elektroimpulzní způsob čištění odpadních vod byl použit k čištění koželužských odpadních vod. Technické parametry postupu byly následující:
Impulzní napětí 800 V, impulzní proud 500 A, délka impulzu 40 ps, frekvence impulzu 900 Hz, průměrný výkon 14,4 kW, průtok čištěné vody 5 m3/sek. Výsledky čistícího procesu uvádí tabulka 1:
-2CZ 286978 B6
Tabulka 1
| Před čištěním | Po čištění | |
| pH | 7,8 | 8,5 |
| Nerozp.látky,mg/1 | 787 | 198 ‘ |
| Rozp.látky, mg/1 | 2030 | 657 |
| Chem.spotřeba kyslíku,mgO2/l | 1589 | 404 |
| Amonium Nh4 +, mg/1 | 109 | 37 |
| Chrom, mg/1 | 10,2 | 0,37 |
| Nepolární uhlovodíky, mg/1 | 1,6 | 0,27 |
Jiný typ odpadních vod s rozdílným obsahem znečišťujících látek byl čištěn za těchto podmínek:
Impulzní napětí 800 V, impulzní proud 1500 A, délka impulzu 40 ps, frekvence impulzu 300 Hz, průměrný výkon 14,4 kW, průtok čištěné vody 5 m3/s. Výsledky čisticího procesu uvádí tabulka 2:
Tabulka 2
Před čištěním Po čištění
| pH | 5,5 | 7,3 |
| Nerozp.látky, mg/1 | 593 | 261 |
| Rozp. Látky, mg/1 | 950 | 380 |
| Chem.spotřeba kyslíku, mgO2/l | 1176 | 153 |
| Amonium NHÝ, mg/1 | 89 | 26 |
| Chrom, mg/1 | 17 | 0,1537 |
| Nepolární uhlovodíky, mg/1 | 1,6 | 0,27 |
Průmyslová využitelnost
Elektroimpulzní způsob čištění odpadních vod je použitelný ke zpracování nejrůznějších typů průmyslových i komunálních odpadních vod obsahujících např. tuky a oleje, povrchově aktivní látky a další organické sloučeniny, soli těžkých kovů a další. S úspěchem byl použit například k čištění koželužských vod a vod z čistíren a prádelen.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob čištění odpadních vod impulzy elektrických výbojů, vyznačující se tím, že se znečištěné odpadní vody za přítomnosti granulí obsahujících kovové sloučeniny vedou prostorem mezi kladnou a zápornou elektrodou, mezi nimiž probíhají impulzy elektrických výbojů o napětí 300 až 1000 V, proudu 500 až 2000 A, délce impulzů 20 až 40 ps a frekvenci 100 až 1500 Hz, načež se elektrickými impulzy vytvořené aktivované částice znečišťujících látek vážou na aktivní oxidy kovů z granulované náplně.
- 2. Zařízení k čištění odpadních vod impulzy elektrických výbojů způsobem podle nároku 1 sestávající z pláště a kladné a záporné elektrody, vyznačující se tím, že jeho plášť (1) obě elektrody (4, 6) jsou válcovité, přičemž elektrody (4, 6) tvaru soustředných válců jsou umístěny v plášti (1) a prostor mezi oběma elektrodami (4, 6) je vyplněn pohyblivou náplní (12) elektricky vodivých částic.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ1997501A CZ286978B6 (cs) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | Elektroimpulzní způsob čištění odpadních vod a zařízení k provádění tohoto způsobu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ1997501A CZ286978B6 (cs) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | Elektroimpulzní způsob čištění odpadních vod a zařízení k provádění tohoto způsobu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ50197A3 CZ50197A3 (cs) | 1998-09-16 |
| CZ286978B6 true CZ286978B6 (cs) | 2000-08-16 |
Family
ID=5461810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ1997501A CZ286978B6 (cs) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | Elektroimpulzní způsob čištění odpadních vod a zařízení k provádění tohoto způsobu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ286978B6 (cs) |
-
1997
- 1997-02-19 CZ CZ1997501A patent/CZ286978B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ50197A3 (cs) | 1998-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100494101C (zh) | 一种光电磁集成的废水高级氧化方法及其装置 | |
| US10183880B2 (en) | Wastewater treatment plant and method for treatment of waste sludge | |
| JP5881727B2 (ja) | 廃液処理用の炭素床電解槽及びそのプロセス | |
| US4310406A (en) | Apparatus for removing metal ions and other pollutants from aqueous solutions and moist gaseous streams | |
| ES2745979T3 (es) | Sistema y método para tratar fluidos mediante sonoelectroquímica | |
| CN104797535A (zh) | 电化学处理工业废水和饮用水的方法和装置 | |
| US20080006584A1 (en) | Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas | |
| AU2022378146B2 (en) | Fenton process and ceramic membrane filtering-integrated sewage treatment unit | |
| CN101353193B (zh) | 水处理方法及设备 | |
| KR200191269Y1 (ko) | 중공사막 필터를 이용한 초음파 폐수처리장치 | |
| RU2430889C1 (ru) | Способ электроимпульсной очистки загрязненных промышленных сточных вод и установка для электроимпульсной очистки загрязненных промышленных сточных вод | |
| CN207002537U (zh) | 一种多电极介质阻挡放电等离子体污泥处理装置 | |
| KR200186341Y1 (ko) | 초음파와 고주파 펄스 결합 고밀도 플라즈마 폐수처리장치 | |
| KR100292225B1 (ko) | 오·폐수 및 축산, 분뇨폐수의 중수도화에 관한 방법 및 장치 | |
| Das et al. | Industrial wastewater treatment by electrocoagulation process | |
| CZ286978B6 (cs) | Elektroimpulzní způsob čištění odpadních vod a zařízení k provádění tohoto způsobu | |
| KR102055729B1 (ko) | 전기응집장치 | |
| KR101444672B1 (ko) | 금속 함유 슬러지의 자원화설비 | |
| Omrani et al. | Removal of Landfill Leachate's Organic load by modified Electro-Fenton process | |
| KR100709983B1 (ko) | 저온 플라즈마를 이용한 선택적 난분해성 염색폐수 정화장치 | |
| KR200252264Y1 (ko) | 광산폐수처리장치 | |
| RU2337070C2 (ru) | Способ очистки природных и сточных вод и устройство для его осуществления | |
| CN220999487U (zh) | 一种污泥处理装置及污水处理系统 | |
| KR200314427Y1 (ko) | 고효율 전기응집 폐수처리장치 | |
| CN204625430U (zh) | 一种pcb电镀废水处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MK4A | Patent expired |
Effective date: 20170219 |