DE3433449A1

DE3433449A1 - Configuration for generating flocculants

Info

Publication number: DE3433449A1
Application number: DE19843433449
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. 6000 Frankfurt Hrska
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-09-12
Filing date: 1984-09-12
Publication date: 1986-03-20

Abstract

In order to generate flocculants on the basis of metal hydroxides, chlorides, sulphates directly in the medium in which they are to become active, a configuration is used containing an electrolytic cell in which the anode is electrolytically reacted in the medium. The hydroxides etc. freshly prepared from the metal anode are especially active and therefore more suitable for flocculation. The amount generated can be controlled as required in each case with the aid of the electrolytic current. The method is particularly suitable for improved precipitation of colloids in slightly contaminated media. It is used for improved purification of bathing water, for example in swimming pools.

Description

Anordnung zur Erzeugung von FlockungshilfsmittelnArrangement for the production of flocculants

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung von Flockungshilfsmitteln auf der Basis von Metallverbindungen, wobei diese Metallverbindungen unmittelbar in dem Medium erzeugt werden, in dem sie wirksam werden sollen.The invention relates to an arrangement for producing flocculants on the basis of metal compounds, these metal compounds directly be generated in the medium in which they are to take effect.

Zur besseren Abscheidbarkeit von sehr kleinen Teilchen z.B. Kolloiden, vor allem organischen Ursprungs wie Eiweißmoleküle, die nur in geringen Mengen im Wasser, z.B. im Wasser eines Schwimmbades enthalten sind, werden sogenannte Flockungshilfsmittel eingesetzt, die mit diesen Schwebstoffen Flocken bilden, die sich in einem Filter (Sand- Kiesfilter) zurückhalten lassen.For better separability of very small particles e.g. colloids, mainly of organic origin such as protein molecules, which are only present in small quantities in the Water, e.g. contained in the water of a swimming pool, become so-called flocculation aids used, which form flakes with these suspended solids, which are then deposited in a filter (Sand-gravel filter) hold back.

Diese Flockungshilfsmittel, meist Metallhydroxide, -Chloride, -Sulfate, werden in geringen Mengen dem Wasser zudosiert. Sie müssen, wenn die Flockenbildung optimal sein soll, kontinuierlich zugegeben werden.These flocculants, mostly metal hydroxides, chlorides, sulfates, are added to the water in small amounts. You have to when the flaking should be optimal, be added continuously.

Chargenweise Zugabe (z.B. von Hand) führt zu Trübungen oder Verfärbungen des Wassers.Batch addition (e.g. by hand) leads to cloudiness or discoloration of the water.

Bekannte Verfahren arbeiten mit einem Ansatzbehälter, in dem eine bestimmte Menge des jeweiligen Flöckungshilfsmittels gelöst oder suspendiert wird. Aus diesm Behälter wird dann mittels einer Dosierpumpe das Konzentrat in kleinen Mengen dem Wasser zugegeben.Known methods work with a batch container in which a A certain amount of the particular flocculant is dissolved or suspended. From this container the concentrate is then made into small pieces by means of a dosing pump Quantities added to the water.

Schwierigkeiten entstehen bei der Herstellung einer geeigneten Lösung oder Suspension und bei der Lagerung derselben. Im allgemeinen muß in einem solchen Ansatzbehälter ständig gerührt werden, da sich sonst im Behälter Klumpen bilden können oder sich die suspendierten Metallverbindungen am Boden absetzen und als Schlamm in die Ansaugleitung der Dosierpumpe kommen und diese verstopfen könnten.Difficulties arise in producing a suitable solution or suspension and in storage the same. Generally must be constantly stirred in such a batch container, otherwise the container Lumps can form or the suspended metal compounds settle on the bottom and get into the suction line of the dosing pump as sludge and block it could.

Es ist auch bekannt, daß frisch hergestellte Lösungen bzw. Suspensionen wesentlich reaktionsfreudiger sind und leichter Flocken bilden als ältere Ansätze. Bei der Erfindung werden die oben beschriebenen Nachteile vermieden und sowohl der Ansatzbehält er mit Rührwerk als auch die Dosierpumpe eingespart.It is also known that freshly prepared solutions or suspensions are much more reactive and form flakes more easily than older approaches. In the invention, the disadvantages described above are avoided and both the He saves the batch tank with agitator and the dosing pump.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine einfache Anordnung bereitzustellen, mit deren Hilfe ein Flockungshilfsmittel in der jeweils erforderlichen Konzentration erzeugt werden kann, Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß eine Elektrodenanordnung, bestehend aus Anode und Kathode, eingesetzt wurde, wobei die Anode im Elektrolyten allmählich gelöst wird. Die Anode besteht deshalb aus einem Metall, dessen Hydroxid als Flockungsmittel geeignet ist. Da dies z.B. für Aluminiumoxid zutrifft, wurde die Anode aus Aluminium hergestellt. Bei der elektrolytischen Umsetzung im Wasser entsteht aus Aluminium Aluminiumhydroxid. The invention is based on the object of providing a simple arrangement with the aid of which a flocculant can be produced in the concentration required in each case. The object was achieved in that an electrode arrangement consisting of anode and cathode was used, the anode gradually in the electrolyte is resolved. The anode therefore consists of a metal whose hydroxide is suitable as a flocculant. Since this is the case for aluminum oxide, for example, the anode was made of aluminum. The electrolytic conversion in water turns aluminum into aluminum hydroxide.

Um Elektroden mit möglichst kleinem Volumen und großer Oberfläche zu erhalten, wurden sie plattenförmig ausgebildet und zu Paketen zusammengefügt.Around electrodes with the smallest possible volume and large surface To obtain them, they were made plate-shaped and assembled into packages.

Anoden- und Kathodenpakete werden kammförmig ineinander gesteckt und mittels isolierender Abstandhalter gleichmäßige Zwischenräume zwischen Anoden und Kathoden fixiert. In diesen Zwischenräumen fließt das Wasser und wird dort bei eingeschalteter Elektrolyse mit Aluminiumhydroxid angereichert.Anode and cathode packages are plugged into one another in a comb shape and using insulating spacers, uniform spaces between anodes and Cathodes fixed. The water flows in these spaces and is there when the Electrolysis enriched with aluminum hydroxide.

Zweckmäßig ist es, Anoden und Kathoden aus dem gleichen Material herzustellen. Man hat dann die Möglichkeit, die Elektroden von Zeit zu Zeit umzupolen und abwechselnd die eine und dann die andere Elektrode als Anode zu schalten, um so eine einigermaßen gleichmäßige Abtragung der Elektroden zu erzielen. Das ergibt eine doppelt so lange Standzeit der Elektroden bis zum Zeitpunkt des Austausches gegen neue. Außerdem wird dabei auch noch eine Verkalkung der Elektroden verhindert. Der Niederschlag von Kalziumkarbonat, der sich auf der jeweiligen Kathode absetzt, wird wieder abgelöst, sobald sie als Anode geschaltet wird.It is useful to manufacture anodes and cathodes from the same material. You then have the option of reversing the polarity of the electrodes from time to time and alternately to switch one and then the other electrode as an anode, so to some extent to achieve even removal of the electrodes. That makes twice as long The service life of the electrodes up to the point in time when they are replaced with new ones. aside from that calcification of the electrodes is also prevented. The precipitation calcium carbonate, which is deposited on the respective cathode, is released again, as soon as it is switched as an anode.

Da die elektrochemische Umsetzung an den Elektroden nach Faraday dem Elektrolysestrom proportional ist, kann man mittels der Stromstärke in weiten Grenzen die jeweils zu erzeugende Menge an Aluminiumhydroxid steuern. Eine günstige Anordnung ergibt sich, wenn man einen steuerbaren Strom- Spannungs- Konstanthalter verwendet.Since the electrochemical conversion at the electrodes according to Faraday dem Electrolysis current is proportional, one can by means of the current strength within wide limits control the amount of aluminum hydroxide to be produced in each case. A favorable arrangement results when a controllable current-voltage stabilizer is used.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Ansatz von Flockungshilfsmitteln in konzentrierter Form entfällt, und damit die Lagerung des Flockungshilfsmittels sowie der Ansatzbehälter mit Rührwerk und die Dosierpumpe überflüssig werden. Die Dosierung erfolgt nun einfach mit Hilfe des Elektrolysestromes.The advantages achieved with the invention are in particular: that the approach of flocculants in concentrated form is omitted, and thus the storage of the flocculant as well as the batch container with agitator and the dosing pump become superfluous. The dosage is now simply done with the help of the electrolysis current.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel, das schematisiert gezeichnet ist, näher erläutert.Further details of the invention are given below using an exemplary embodiment, which is drawn schematically, explained in more detail.

Wie aus der Figur hervorgeht, besteht die Anordnung aus der Elektrolysezelle 1 mit den Anschlüssen 2 und 3 zum Einbau in eine vorhandene Rohrleitung.As can be seen from the figure, the arrangement consists of the electrolytic cell 1 with connections 2 and 3 for installation in an existing pipeline.

In der Elektrolysezelle sind das Anoden- 4 und das Kathodenpaket 5 fixiert und die elektrischen Anschlüsse 6 und 7 herausgeführt. Die Kathodenbleche sind zu einem Kathodenpaket 5 und die Anodenbleche zu einem Anodenpaket 4 zusammengefügt und fest verbunden. Die beiden Pakete greifen kammförmig ineinander, so daß die Spalte zwischen den Elektroden, durch die das Wasser strömt, immer abwechselnd von einer Anoden- und einer Kathodenoberfläche begrenzt werden.The anode pack 4 and the cathode pack 5 are in the electrolytic cell fixed and the electrical connections 6 and 7 led out. The cathode sheets are joined together to form a cathode package 5 and the anode sheets to form an anode package 4 and firmly connected. The two packages engage in one another in the shape of a comb, so that the Gaps between the electrodes through which the water flows, always alternating from an anode and a cathode surface are limited.

Zur besseren Ubersicht sind in der Figur die Halte~ rungen der Elektroden nicht eingetragen und die Eintritts- und Austrittsöffnungen der Elektrolysezelle nur durch Pfeile gekennzeichnet, die auch die Strömungsrichtung angeben.For a better overview, the holders of the electrodes are shown in the figure not entered and the inlet and outlet openings of the electrolytic cell only indicated by arrows, which also indicate the direction of flow.

Die elektrische Versorgungseinrichtung ist in der Figur nicht dargestellt, da solche Anordnungen bereita bekannt und am Markt erhältlich sind. Auch die Umpolung von Anode und Kathode, die eine gleichmäßige Abtragung beider Elektrodenpakete gewährleistet und gleichzeitig den Ansatz von Kalziumkarbonat verhindert, wird mit handelsüblichen Zeit- und Schaltelementen vorgenommen.The electrical supply device is not shown in the figure, since such arrangements are already known and available on the market. Also the polarity reversal of anode and cathode, which ensures that both electrode packages are removed evenly and at the same time prevents the build-up of calcium carbonate using commercially available Time and switching elements made.

Die Elektrolysezelle wird in eine bestehende Rohrleitung eingebaut. Bei kleinen Rohrdurchmessern kann die Zelle direkt in den Hauptstrom und bei großen Qilerschnitten zweckmäßig in einen Bypass gelegt werden. Vorhandene Umwälzeinrichtungen sorgen für eine gleichmäßige Durchströmung der Elektrolysezelle.The electrolysis cell is installed in an existing pipeline. With small pipe diameters can direct the cell into the main stream and in the case of large sections, it is advisable to place them in a bypass. Existing Circulation devices ensure a uniform flow through the electrolysis cell.

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Claims

Claims 1. Arrangement for the production of flocculants on the basis of suitable metal compounds characterized in that these Metal compounds directly in the medium in which they are to be effective, are represented electrolytically.

2. Arrangement for the production of flocculants according to claim 1 characterized in that the metal compound by implementing an electrolytic soluble anode is produced.

3. Arrangement for the production of flocculants according to the claims 1 and 2 characterized in that the anode and cathode are made of the same material and are therefore interchangeable with one another.

4. Arrangement for the production of flocculants according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the conversion at the anodes is controlled according to the respective need via the electrolysis current.

5. Arrangement for the production of flocculants according to at least one of claims 1 to 4 characterized in that the electrodes are made of aluminum or an aluminum alloy.

6. Arrangement for the production of flocculants after at least one of claims 1 to 5, characterized in that the spaces the medium flows through between anodes and cathodes.

7. Arrangement for the production of flocculants according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the flow of the medium is at least so strong that sufficient mixing takes place.

8. Arrangement for the production of flocculants according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the electrodes are constructed in this way and attached so that they can be easily replaced.