DE2552486C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei einer bekannten derartigen Vorrich­ tung gemäß DE-OS 22 12 959 dient ein metallischer, z. B. aus Stahl bestehender Behälter als Kathode, in den die zu reini­ gende Flüssigkeit über einen durch ein Einlaßventil steuerba­ ren Zulauf chargenweise einleitbar ist. Eine oder mehrere Anoden, z. B. aus Aluminium, sind im gefüllten Zustand des Behälters in die Flüssigkeit eingetaucht. Während der Elek­ trolyse entstehende Gasbläschen und Hydroxyde heften sich an Schmutzteilchen und adsorbieren flüssige Verunreinigungen. Damit steigen sie zur Oberfläche auf, wo sich Schmutzflocken bilden, die abgeschöpft werden können. Die gereinigte Flüssig­ keit wird über ein Auslaßventil aus dem Behälter abgeleitet und danach der Zulauf wieder geöffnet. Die Steuerung der Einlaß- und Auslaßventile kann in Abhängigkeit vom elektri­ schen Widerstand zwischen den Elektroden erfolgen.

Die bekannte Vorrichtung hat innerhalb einer bestimmten Zeit­ dauer nur einen verhältnismäßig geringen Reinigungseffekt, da sich ein großer Teil der Bläschen auf dem Weg zur Flüssig­ keitsoberfläche wieder von den Schmutzteilchen löst, und zwar vor allem diejenigen Bläschen, die gegeneinander oder gegen die Wände des Behälters stoßen. Die zur Erzeugung dieser Bläschen verbrauchte Energie geht verloren. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich die Anode nicht nur an der äußersten Endfläche, sondern an allen in die Flüssigkeit eingetauchten Flächen verbraucht. Somit än­ dern sich die wirksame Anodenfläche und der Elektroden­ abstand, also die Bedingungen der Elektrolyse selbst dann, wenn die Anode axial nachgestellt werden kann. Außerdem ist die für die Reinigungswirkung maßgebende Stromdichte nicht nur zeitlich, sondern auch örtlich unterschiedlich und wegen der großen Elektrodenfläche und des weiten Elektrodenabstands verhältnismäßig niedrig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Rei­ nigungsvorrichtung dahingehend zu verbessern, daß sie mit einem geringeren Energieverbrauch pro Einheit der gereinig­ ten Flüssigkeit auskommt.

Vorstehende Aufgabe wird durch die Kombination der im Kenn­ zeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die damit erzielte Energieeinsparung beruht einerseits auf der hohen Stromdichte im Elektrodenspalt infolge des gerin­ gen Widerstands der Flüssigkeit über den engen Spalt und der verhältnismäßig kleinen wirksamen Elektrodenfläche, andererseits darauf, daß Gasbläschen und durch Verbrauch der Anode gebildete Hydroxyde mit anhaftenden Schmutz­ teilchen und Öl nicht erst einen längeren, turbulenten Weg durch die zu reinigende Flüssigkeit bis zur Oberfläche zurücklegen müssen, sondern von vornherein schon oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche entstehen und sich dort halten, bis sie abgeschöpft werden.

Eine besonders zuverlässige Flüssigkeitsverbindung zwischen den Elektroden wird in bevorzugter Ausgestaltung der Erfin­ dung dadurch erhalten, daß die zu reinigende Flüssigkeit zuerst an die eine Elektrode heranführbar ist, ehe sie zwischen die Elektroden gelangt. Man läßt also z. B. die zu reinigende Flüssigkeit über eine gewisse Ent­ fernung in Berührung mit der einen Elektrode strömen, bevor sie zwischen die Elektroden gelangt. Hierzu kann in weiterer bevorzugter Ausführung vorgesehen sein, daß die Anode über der Kathode angeordnet ist und ein Füh­ rungsteil der Anode einen Zulaufkanal für die zwischen die Elektroden geleitete Flüssigkeit bildet. Die zu reinigende Flüssigkeit kann auch durch eine oder mehrere Düsen in den Spalt zwischen den Elektroden ge­ sprüht werden.

Die Anode besteht vorzugsweise aus einem oder mehreren Dräh­ ten oder Rohren oder aus einer oder mehreren Matten, Platten od. dgl. aus Aluminium. Sie kann z. B. derart über der Katho­ de gehalten sein, daß sich entweder die Enden der Elektroden gegenüberstehen oder daß die Anode mit der Kathode einen Winkel bildet. In weiterer bevorzugter Ausführung ist eine Vorschubeinrichtung vorhanden, mittels welcher die Anode unter Einhaltung eines bestimmten Abstands zwischen den Elektroden zur Kathode hin vorschiebbar ist. Zum Vorschie­ ben kann z. B. das Eigengewicht ausgenutzt oder auch eine mechanische Vorschubeinrichtung mit an der Anode angreifen­ den Rädern vorgesehen werden. Ein bestimmter Abstand zwischen Anode und Kathode läßt sich z. B. dadurch einhalten, daß die Anode nach einem vorgegebenen Programm oder unter Verwendung geeigneter Fühlglieder, die den Abstand zwischen den Teilen messen, vorgeschoben wird. In einer besonders einfachen praktischen Ausführung der Erfindung wird der Elektroden­ abstand dadurch eingehalten, daß die Anorde gegen einen An­ schlag vorschiebbar ist.

Bei einer weiteren wegen ihrer Einfachheit bevorzugten Ausfüh­ rung ist die Kathode eine Rinne für die zu reinigende Flüs­ sigkeit. Um der Gefahr vorzubeugen, daß die bei der Elektro­ lyse gebildeten Schmutzflocken im Elektrodenspalt hängen­ bleiben und diesen zusetzen, sieht eine weitere bevorzug­ te Ausführungsform der Erfindung vor, daß die Kathode eine rotierend antreibbare Scheibe oder Rolle oder ein umlaufend antreibbares endloses Band ist.

Die Elektroden werden vorzugsweise an eine Niederspannungs­ quelle von z. B. 12 Volt angeschlossen. Die Stromstärke be­ trägt dabei etwa 1,5 bis 2 Ampere, und die bisher durchge­ führten Versuche haben einen Energieverbrauch von nur etwa einem halben Watt pro Liter zu reinigender Flüssigkeit er­ geben. Dies ist nur ein Bruchteil der bisher zur Erzielung derselben Reinigungswirkung benötigten Energie. Während des Reinigungsvorgangs ließ sich in der neuen Vorrichtung eine kräftige Wasserstoff- und Schaumbildung an den Elektroden beobachten, die zu der gewünschten starken Ausflockung der Schmutzteilchen führte. Wenn sich der Elektrodenspalt in der Luft befindet, kann man die Flocken und die Tropfen klaren, gereinigten Wassers deutlich von der Reaktions­ stelle herabfallend sehen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten vereinfachten Ausführungsbeispielen näher er­ läutert. Es zeig

Fig. 1 und 2 Schemazeichnungen zur Veranschaulichung des Funktionsprinzips der neuen Vorrichtung;

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung einer Reini­ gungsanlage insgesamt;

Fig. 4 bis 8 verschiedene Ausführungen und Anordnungen der Elektroden;

Fig. 9 und 10 die Anordnung nach Fig. 8 in Draufsicht bzw. Seitenansicht.

In allen Zeichnungsfiguren ist eine Aluminium-Anode durch­ gehend mit 1 bezeichnet, während die Kathode jeweils durch die Ziffer 2 gekennzeichnet ist. Ein Führungsteil für die Anode trägt das Bezugszeichen 3.

In Fig. 2 ist bei 4 die bei der neuen Vorrichtung zu beobachtende kräftige Schaumbildung im Elektrodenspalt 7 dar­ gestellt. Von der Kathode herabfallende Wassertropfen und Flocken sind mit 5 bezeichnet.

Fig. 3 zeigt, wie die zu reinigende Emulsion oder das zu reinigende Wasser aus einem Vorratsbehälter 6 in ein Führungs­ rohr für die Anode geleitet wird, in dessen Inneren die Anode von einer Rolle aus zu einer konischen Kathode 2 hin vorge­ schoben wird. Von der Kathode tropfen Wasser und Flocken in einen Auffangbehälter 8, wobei die Flocken 9 auf der Wasseroberfläche bleiben und von dort z. B. mittels einer geeigneten Pumpe 10 in bekannter Weise abgesaugt werden können.

Das gereinigte Wasser wird, wie bekannt, zu einer Stelle 11 weitergeleitet. Möglicherweise auftretende Ablagerungen werden bei 12 entnommen.

Fig. 4 zeigt eine plattenförmige Anode 1 und ein entsprechend geformtes Führungsteil 3. Die Kathode 2 ist in diesem Fall eine Rinne aus rostfreiem Stahl. Die Elektroden werden auch bei dieser Ausführungsform in einem nur geringen Zwischen­ abstand 7 von wenigen Millimetern gehalten.

Gemäß Fig. 5 bildet die Kathode 2 eine Verlängerung eines als Führungsteil für die Anode 1 und die zu reinigende Flüssig­ keit dienenden Rohrs 3. Ein geeigneter Elektrodenspalt wird durch Führungsstücke 15 erreicht. Die Anode wird von einer Rolle 21 aus mittels ziehender Zylinder 20 zugeführt. Das Ende der Elektrode läßt man gegen einen Isolator 14 im Be­ hälter 13 stoßen. Das gereinigte Wasser und die Flocken können in bekannter Weise über den Rand des Behälters abfließen, um weiterbehandelt zu werden.

Fig. 6 zeigt hinsichtlich der Anode 1 und ihres Führungs­ teils 3 eine ähnliche Anordnung wie Fig. 5. In diesem Fall ist jedoch der Isolator 14 auf einer rotierenden Kathoden­ scheibe 2 angeordnet und stellt den gewünschten Elektroden­ abstand sicher. Die rotierende Scheibe ist geeigneterweise von einem Behälter 16 umgeben.

Fig. 7 zeigt ebenfalls eine den oben beschriebenen Ausfüh­ rungen ähnliche Anordnung der Anode. Unter der mit dieser zusammen­ wirkenden Kathode 2 ist aber diesmal ein endloses Band 17 angeordnet, durch welches das gereinigte Wasser 19 abtropft, während die auf der Oberfläche der be­ handelten Flüssigkeit 18 treibenden Flocken mit dem Band abgezogen werden.

Fig. 8 zeigt in Seitenansicht eine rotierende Kathodenrolle 2 mit Rippen. Die Anode 1 besteht aus einer entlang einer Rinne 3 verlegten Drahtmatte, die bis auf einen bestimmten geringen Zwischenabstand an den Umfang der Kathodenrolle 2 herange­ führt ist und mit dem vorderen Ende gegen einen diesen Ab­ stand sichernden Isolator stößt.

Fig. 9 zeigt dieselbe Vorrichtung von oben und Fig. 10 noch einmal von einer anderen Seite.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Reinigung von Flüssigkeiten wie Emulsionen oder verschmutztes Wasser, insbesondere Öl enthaltendes Wasser, mittels Elektrolyse, in welcher die zu reinigende Flüssigkeit zwischen Elektroden geleitet wird und die bei der Elektrolyse gebildeten schwimmfähigen Schmutzflocken an einer Flüssigkeitsoberfläche abschöpfbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Elektroden (1, 2) oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet sind, die sich in einer Auffang­ vorrichtung (8, 17) bildet, in welche die zwischen den Elektroden (1, 2) strömende Flüssigkeit von den Elektroden (1, 2) abläuft, und
• b) der Abstand zwischen den Elektroden (1, 2) nur wenige Millimeter beträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zu reinigende Flüssig­ keit zuerst an die eine Elektrode (1, 2) heranführbar ist, ehe sie zwischen die Elektroden (1, 2) gelangt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich­ net durch eine Vorschubeinrichtung (20), mittels welcher die Anode (1) unter Einhaltung eines bestimmten Abstands zwischen den Elektroden zur Kathode (2) hin vorschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anode (1) gegen einen Anschlag (14) vorschiebbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (1) über der Kathode (2) angeordnet ist und ein Führungsteil (3) der Anode (1) einen Zulaufkanal für die zwischen die Elektroden (1, 2) geleitete Flüssigkeit bildet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anode (1) aus einem oder mehreren Drähten oder Roh­ ren oder aus einer oder mehreren Matten, Platten oder dergleichen aus Aluminium besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kathode (2) eine Rinne ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kathode (2) eine rotierend antreibbare Scheibe oder Rolle oder ein umlaufend antreibbares endloses Band ist.