DE3490699C2 - Apparatus for the electrochemical cleaning of a contaminated liquid - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssig keit und betrifft insbesondere Apparate für die elektro chemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit.The invention relates to devices for the electrochemical cleaning of a contaminated liquid speed and in particular concerns apparatus for the electro chemical cleaning of a contaminated liquid.
Von den bekannten Vorrichtungen für die elektroche mische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit finden in der jüngsten Zeit dank ihren hohen verfahrenstechni schen Möglichkeiten Apparate für die elektrochemische Rei nigung einer verschmutzten Flüssigkeit, insbesondere Ap parate, die elektrokoagulative und elektroflotative Rei nigungsverfahren realisieren, eine immer breitere An wendung.Of the known devices for electroche Find mixed cleaning of a contaminated liquid in recent times thanks to their high process technology possibilities for electrochemical cleaning cleaning of a dirty liquid, especially Ap ready, the electrocoagulative and electroflotative Rei Realization process, an ever broader application turn.
Es sind Apparate bekannt, die den Prozeß der elektro chemischen Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit in der diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Fahrweise verwirklichen, die letzteren scheinen aussichtsreicher zu sein.Apparatuses are known which control the process of electro chemical cleaning of a contaminated liquid discontinuous or continuous driving realize, the latter seem to be more promising be.
Es ist ein Apparat für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit bekannt, der eine Absetz kammer und eine in dieser koaxial angeordnete Elektroko agulationskammer, ein System von löslichen Elektroden, Eintritts- und Austrittsstutzen für die verschmutzte bzw. die gereinigte Flüssigkeit sowie eine Vorrichtung zur Ent fernung des Schaums aus dem Apparat enthält (US-PS 35 05 188 C1 204-149, 1970).It is an apparatus for electrochemical cleaning a dirty liquid known to have a settling chamber and in this coaxially arranged Elektroko agulation chamber, a system of soluble electrodes, Inlet and outlet nozzle for the soiled or the cleaned liquid and a device for ent Removal of the foam from the apparatus contains (US-PS 35 05 188 C1 204-149, 1970).
Die Vorrichtung zur Entfernung des Schaumes ist bei diesem Apparat in Form eines im oberen Teil der Absetztkam mer angeordneten Abstreifers ausgebildet.The device for removing the foam is at this apparatus in the form of an mer arranged stripper trained.
Bei einer solchen konstruktiven Ausführung der Vor richtung zur Entfernung des Schaumabfallstoffes wird ein Teil von denen durch den Abstreifer in die in der Absetzt kammer befindliche, zu reinigende Flüssigkeit hineinge bracht und mit dem Strom der gereinigten Flüssigkeit aus dem Apparat ausgetragen, wodurch der Reinigungsgrad und so mit die Leistung des Apparates beeinträchtigt wird. In such a constructive execution of the front direction for removing the foam waste is a Part of which is deposited by the scraper into the one in the chamber, liquid to be cleaned brings and with the flow of the purified liquid discharged to the apparatus, thereby the degree of cleaning and so with the performance of the apparatus is impaired.
Es ist auch ein Apparat für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit bekannt (SU- Urheberschein 9 14 506, 1982, Kl. C 02 F 7/46), ent haltend eine Absetzkammer mit Austrittsstutzen für die gereinigte Flüssigkeit und Abfälle, die mit einer in ihr koaxial angeordneten Elektrokoagulationskammer in Ver bindung steht, in deren unterem Teil sich ein System von löslichen Elektroden befindet und die einen Stutzen für die Zuführung der verschmutzten Flüssigkeit in die er wähnte Kammer oberhalb der löslichen Elektroden und ei nen Eintrittsstutzen für den Elektrolyt hat, sowie eine Vorrichtung zur Entfernung von sich während der Reinigung der verschmutzten Flüssigkeit bildenden Schaumabfallstof fen aus dem Apparat, welche Vorrichtung ein Schaumsam melgefäß und eine rotierende, über der Absetzkammer ange ordnete Rohrleitung mit einem Luftinjektor und einer Rohr muffe an einem Ende enthält.It is also an electrochemical apparatus Cleaning of a dirty liquid is known (SU- Copyright certificate 9 14 506, 1982, Kl. C 02 F 7/46), ent holding a settling chamber with outlet connection for the purified liquid and waste with one in it coaxially arranged electrocoagulation chamber in Ver stands in the lower part of which is a system of soluble electrodes and which is a nozzle for the supply of the contaminated liquid into which he imagined chamber above the soluble electrodes and egg has an inlet connection for the electrolyte, and one Device for removing itself during cleaning of the contaminated liquid-forming foam waste fen from the apparatus, which device a foam mel vessel and a rotating, above the settling chamber arranged pipeline with an air injector and a pipe sleeve at one end contains.
Der betreffende Apparat gewährleistet eine kontinuier liche Entfernung aus der Absetzkammer der Schaumabfall stoffe, die sich bei der Koagulierung von Schmutzstoffen durch Metallhydroxide in der Elektrokoagulationskammer bil den.The apparatus in question ensures a continuous removal from the settling chamber of foam waste substances involved in the coagulation of contaminants by metal hydroxides in the electrocoagulation chamber bil the.
Zugleich wird die bekannte Vorrichtung zur Entfer nung der Schaumabfallstoffe aus dem Apparat durch einen erschwerten Betrieb und das Vorhandensein eines zusätzli chen Antriebs, um die Schaumentnahmevorrichtung in Dreh bewegung zu versetzen, gekennzeichnet, wodurch die Lei stungsfähigkeit des Apparates nur begrenzt erhöht werden kann. Außerdem ist keine wiederholte Ausnutzung der Schaum abfallstoffe vorgesehen, um die verschmutzte Flüssigkeit vor ihrer Einführung in den Apparat vorläufig zu reinigen.At the same time, the known device for removal the foam waste from the apparatus through a difficult operation and the presence of an additional Chen drive to rotate the foam removal device Movement to move, characterized by which the lei Stability of the apparatus can be increased only to a limited extent can. In addition, there is no repeated use of the foam Waste materials provided to the contaminated liquid to be cleaned temporarily before being introduced into the apparatus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ap parat für die elektrochemische Reinigung einer verschmutz ten Flüssigkeit mit einer derartigen konstruktiven Gestal tung der Vorrichtung zur Entfernung der sich bei der Koa gulation bildenden Abfallstoffe zu schaffen, die es ge stattet, nicht nur ein Verdichten der Abfallstoffe und ein Absetzen derer Fraktionen in die Tiefe der zu behan delnden Flüssigkeit zu verhindern, sondern auch einen Teil der in den Abfallstoffen enthaltenen, nicht in Wech selwirkung getretenen Metallhydroxide wiederholt auszu nutzen, wodurch die Stabilität des technologischen Rei nigungsprozesses und die Leistungsfähigkeit des Apparates erhöht sowie die im Zusammenhang mit dem Betrieb des Appa rates stehenden spezifischen Kosten gesenkt werden kön nen.The invention is based, an Ap ready for the electrochemical cleaning of a dirt th liquid with such a constructive shape tion of the device for removing the Koa gulation-forming waste materials that ge not just compacting the waste materials and a deposition of their factions in the depth of the prevent liquid, but also a Part of the contained in the waste, not in change selectively exerted metal hydroxides harness, thereby increasing the stability of the technological Rei cleaning process and the performance of the apparatus increased as well as those related to the operation of the Appa specific costs can be reduced nen.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß ein Apparat für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit, enthaltend eine Absetzkammer mit Austritts stutzen für die gereinigte Flüssigkeit und Abfälle, die jeweils in ihrem oberen und unteren Teil untergebracht sind, und mit einer Schaumentnahmevorrichtung mit einem Injektor, die über der Absetzkammer angeordnet sind, eine in der Absetzkammer koaxial mit ihr angeordnete und von ihr durch eine ringförmige Trennwand getrennte Elektro koagulationskammer, wobei sich im unteren Teil der Elek trokoagulationskammer lösliche Elektroden befinden, un ter denen ein Zuführungsstutzen für den Elektrolyt ange ordnet ist und über denen ein Sammelgefäß vorgesehen ist, das mit einem Stutzen für die Zuführung der verschmutz ten Flüssigkeit verbunden ist, erfindungsgemäß mit einem Mischbehälter versehen ist, der durch eine Schaumleitung mit der Schaumentnahmevorrichtung in Verbindung steht, die mit der ringförmigen Trennwand gas- und wasserdicht verbunden ist.This object is achieved in that an apparatus for the electrochemical cleaning of a dirty one Liquid containing a settling chamber with an outlet cut for the cleaned liquid and waste that housed in their upper and lower parts are, and with a foam removal device with a Injector, which are arranged above the settling chamber, one arranged coaxially with it in the settling chamber and by your electric separated by an annular partition coagulation chamber, with the lower part of the elec trocoagulation chamber are soluble electrodes, un ter which is a feed pipe for the electrolyte is arranged and above which a collecting vessel is provided, that with a nozzle for feeding the dirt th liquid is connected, according to the invention with a Mixing container is provided by a foam line is connected to the foam removal device, the one with the ring-shaped partition gas and watertight connected is.
Der Apparat in der beschriebenen konstruktiven Aus führung gewährleistet eine kontinuierliche Abführung der Abfallstoffe aus der Absetzkammer, die sich als Ergebnis der Koagulation von Schmutzstoffteilchen in der Elektro koagulationskammer bei Einwirkung der auf elektrochemischem Wege erhaltenen Metallhydroxide auf die zu reinigende Flüssigkeit bilden.The device in the described constructive Aus management ensures continuous removal of the Waste from the settling chamber, which results as a result the coagulation of contaminant particles in electronics coagulation chamber when exposed to electrochemical Metal hydroxides obtained on the one to be cleaned Form liquid.
Dies hat zur Folge, daß sich die Abfallstoffe in der Absetzkammer nich ansammeln, sondern mittels der Schaumleitung in den Mischbehälter abgeführt werden, wo die verschmutzte Flüssigkeit unmittelbar zugeführt wird. Dabei werden die Abfallstoffe im Mischbehälter als eine Filterschicht ausgenutzt, durch die die verschmutzte Flüs sigkeit durchfließt, während ein Teil von in den Abfall stoffen enthaltenem unverbrauchtem Metallhydroxid die in der zur Reinigung zugeführten Flüssigkeit enthaltenen Schmutzstoffteilchen zusätzlich koaguliert, wodurch die verschmutzte Flüssigkeit vor ihrem Eintritt in die Elek trokoagulationskammer vorläufig gereinigt werden kann und die Leistungsfähigkeit des Apparates um bis 16% ge steigert und der spezifische Aufwand an Elektroenergie und an Metall der löslichen Elektroden gesenkt werden kann.This has the consequence that the waste materials in not accumulate in the settling chamber, but by means of the Foam line can be discharged into the mixing tank where the contaminated liquid is supplied immediately. The waste materials in the mixing container are classified as one Filter layer exploited, through which the polluted rivers liquid flows through, while a part of in the waste contains unused metal hydroxide which in of the liquid supplied for cleaning Contaminant particles additionally coagulated, causing the contaminated liquid before it enters the elec trocoagulation chamber can be cleaned temporarily and the performance of the apparatus by up to 16% increases and the specific expenditure of electrical energy and lowered on metal of the soluble electrodes can.
Es ist vorteilhaft, die Schaumentnahmevorrichtung mit Luftstutzen mit Ventilen zu versehen und den oberen Teil der ringförmigen Trennwand in der erwähnten Schaum entnahmevorrichtung mit einem Abstand in bezug auf deren Innenfläche, die mit ihr einen Ringraum bildet, anzu ordnen und mit einem kegelförmigen Führungsansatz, der die Form der Schaumentnahmevorrichtung wiederholt, zu versehen.It is advantageous to use the foam removal device with air nozzles with valves and the upper one Part of the annular partition in the foam mentioned removal device with a distance with respect to their Inner surface that forms an annular space with it arrange and with a conical guiding approach, the repeated the shape of the foam extractor Mistake.
Durch Vorhandensein von Luftstutzen mit Ventilen in der Schaumentnahmevorrichtung kann der Elektroenergieauf wand für den Betrieb des Apparates aufgrund der Injektion der Abfallstoffe aus dem oberen Teil der Absetzkammer durch die atmosphärische Luft vermindert werden.Due to the presence of air nozzles with valves in The electrical energy can be applied to the foam removal device wall for the operation of the apparatus due to the injection the waste from the top of the settling chamber be reduced by the atmospheric air.
Die Anwendung eines kegelförmigen Führungsansatzes in dem oberen Teil der ringförmigen Trennwand verringert die Wahrscheinlichkeit, daß sich die Abfallstoffe auf der Innenfläche der Schaumentnahmevorrichtung ablagern, und schließt eine Verschmutzung der Oberfläche der in der Ab setzkammer angeordneten löslichen Elektroden aus, wodurch die Betriebskosten um 8 bis 12% im Durchschnitt zurück gehen.The application of a conical guiding approach reduced in the upper part of the annular partition the likelihood that the wastes on the Deposit the inner surface of the foam removal device, and includes contamination of the surface of the in the Ab placement chamber arranged soluble electrodes, whereby operating costs decreased by 8 to 12% on average go.
Innerhalb der Schaumleitung für die Beförderung der Abfallstoffe aus der Absetzkammer in den Mischbehälter kann zweckmäßigerweise ein Einsatzstück in Form einer Archimedischen Schnecke angeordnet werden und die Schaum leitung von außen her mit einem Dampfmantel umgeben wer den sowie die Schaumleitung mit einem Stutzen für die Zu führung einer Mineralsäure versehen werden.Within the foam line for the transportation of the Waste from the settling chamber into the mixing container can expediently an insert in the form of a Archimedean snail are arranged and the foam Surround the pipe with a steam jacket from the outside the as well as the foam line with a nozzle for the Zu management of a mineral acid.
Das Vorhandensein eines Einsatzstückes in Form einer Archimedischen Schnecke innerhalb der Schaumleitung erlaubt es, den Prozeß der Trennung der Schaumabfallstoffe in ein zelne Bestandteile wie Erdölprodukte, Wasser und Luft zu intensivieren und somit die Menge an Schaumabfallstoffen zu vermindern.The presence of an insert in the form of a Archimedean snail allowed inside the foam line it, the process of separating the foam waste into one individual components such as petroleum products, water and air intensify and thus the amount of foam waste to diminish.
Die Trennung der Schaumabfallstoffe innerhalb der Schaumleitung erfolgt auf das wirkungsvollste bei Tempe raturen von 35 bis 80°C je nach der Art der Schmutzstoffe und der strukturmechanischen Eigenschaften der entstehen den Abfälle. Bei der Wärmebehandlung erhöht sich die Ge schwindigkeit der der Trennung der Abfallstoffe, was im großen und ganzen zur Verminderung der Länge der Schaum leitung und zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Appa rates beiträgt.The separation of foam waste within the Foam piping is most effective at Tempe temperatures from 35 to 80 ° C depending on the type of contaminants and the structural mechanical properties that arise the waste. The Ge increases during the heat treatment speed of separation of waste materials, what in overall to reduce the length of the foam management and to increase the performance of the Appa rates contributes.
Bei Bedarf an einer Korrektur der Säure oder alkali schen Eigenschaften der verschmutzten Flüssigkeit vor de ren elektrochemischen Behandlung im Apparat wird durch ei nen an der Schaumleitung angebrachten Stutzen eine Mineral säure zugeführt, bis die Flüssigkeit einen vorgegebenen pH-Wert erreicht. Dabei werden günstige Bedingungen ge schaffen, um den Koagulationsprozeß durch Einwirkung auf das disperse System mit elektrisch erzeugten Metallhydroxi den zu verwirklichen.If necessary to correct the acid or alkali properties of the contaminated liquid before de ren electrochemical treatment in the apparatus by ei a nozzle attached to the foam pipe acid supplied until the liquid reaches a predetermined pH reached. Favorable conditions are ge create to act on the coagulation process the disperse system with electrically generated metal hydroxides to realize that.
Der Mischbehälter kann zweckmäßigerweise in seinem un teren Teil über einen Stutzen an eine Rückumlaufleitung für die Zuführung der verschmutzten Flüssigkeit in die Elek trokoagulationskammer angeschlossen werden und im oberen Teil mit Eintritts- und Austrittsstutzen für die verschmutz te Flüssigkeit bzw. für die sich bildenden Abfallstoffe ver sehen werden.The mixing container can be conveniently in its un tter part via a connector to a return line for supplying the contaminated liquid to the elec trocoagulation chamber can be connected and in the upper Part with inlet and outlet connection for the dirty te liquid or for the waste that forms will see.
Durch Verwendung des Mischbehälters können die sich im oberen Teil der Absetzkammer ansammelnden Schaumabfall stoffe, die Aggregate von mit Metallhydroxiden koagulier ten Schmutzstoffteilchen sowie einen Teil von freiem Me tallhydroxid enthalten, wiederholt auf der ersten Reini gungsstufe zur vorläufigen Koagulation der Schmutzstoffe genutzt werden. Die Abfallstoffe, die in den Mischbehälter geleitet werden, dienen dabei als eine Filterschicht, durch die die verschmutzte Flüssigkeit mit Hilfe einer Brauseeinrichtung durchgelassen wird, während das unver brauchte Metallhydroxid die in der Flüssigkeit enthalte nen Schmutzstoffe koaguliert, wodurch eine vorläufige Rei nigung der verschmutzten Flüssigkeit vor deren Eintritt in die Elektrokoagulationskammer erzielt und die Leistungs fähigkeit des Apparates bei einem hohen Reinigungsgrad be trächtlich erhöht wird.By using the mixing container you can Foam waste collecting in the upper part of the settling chamber substances that aggregates of coagulating with metal hydroxides particles and part of free me contain tall hydroxide, repeated on the first Reini stage for the preliminary coagulation of the pollutants be used. The waste that goes into the mixing container are used as a filter layer, through which the contaminated liquid is removed using a Shower device is let through, while the non needed metal hydroxide contained in the liquid contaminants coagulated, causing a preliminary cleaning cleaning of the contaminated liquid before it enters the electrocoagulation chamber achieved and the performance ability of the apparatus with a high degree of cleaning is increased dramatically.
Des weiteren wird das Wesen der Erfindung an Hand ei ner ausführlichen Beschreibung ihrer konkreten Ausführungs beispiele mit Hinweisen auf die Zeichnung nä her erläutert, auf der die Gesamtansicht eines Apparates für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit im Schnitt dargestellt ist.Furthermore, the essence of the invention is egg e A detailed description of their concrete execution examples with references to the drawing nä forth explained on the overall view of an apparatus for the electrochemical cleaning of a dirty one Liquid is shown in section.
Der Apparat für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit enthält in gegenseitiger koaxi aler Anordnung eine ringförmige Absetzkammer 1 und eine aus zwei Sektionen bestehende auseinandernehmbare Elektrokoagu lationskammer 2.The apparatus for the electrochemical cleaning of a contaminated liquid contains, in mutual coaxial arrangement, an annular settling chamber 1 and a two-section detachable electrocoagulation chamber 2 .
In der unteren Sektion der Elektrokoagulationskammer 2, die freitragend über die Absetzkammer 1 hinausragt, sind lösliche Elektroden 3 untergebracht. Die beiden Teile der Elektrokoagulationskammer 2 sind mit einem Ringspalt 4 angeordnet und miteinander durch ein gemeinsames Sammel gefäß verbunden, dessen Innenraum mit einem Stutzen 6 für die Einführung der verschmutzten Flüssigkeit verbunden ist.Soluble electrodes 3 are accommodated in the lower section of the electrocoagulation chamber 2 , which projects cantilevered beyond the settling chamber 1 . The two parts of the electrocoagulation chamber 2 are arranged with an annular gap 4 and connected to one another by a common collecting vessel, the interior of which is connected to a nozzle 6 for the introduction of the contaminated liquid.
Zwischen der Absetzkammer 1 und der Elektrokoagulati onskammer 2 befindet sich eine ringförmige Trennwand 7, die den Weg der zu reinigenden Flüssigkeit in der Absetzkam mer 4 verlängert. Im Raum, der durch die Wände der Elek trokoagulationskammer 2 und die ringförmige Trennwand 7 gebildet ist, sind gelochte unlösliche Elektroden 8 un ter dem Flüssigkeitsstand waagerecht angeordnet.Between the settling chamber 1 and the electrocoagulation chamber 2 there is an annular partition 7 which extends the path of the liquid to be cleaned in the Absetzkam 4 mer. In the space formed by the walls of the electro-coagulation chamber 2 and the annular partition 7 , perforated insoluble electrodes 8 are arranged horizontally below the liquid level.
Über der Elektrokoagulationskammer 2 ist eine Schaum entnahmevorrichtung 9 angeordnet, die durch ein kegeliges, mit der ringförmigen Trennwand 7 gas- und wasserdicht verbundenes Einsatzstück 10 gebildet ist. Die Schaument nahmevorrichtung 9 hat Luftstutzen 11 mit Ventilen 12, die über dem Flüssigkeitsstand in der Absetzkammer 1 an geordnet sind.Above the electrocoagulation chamber 2 , a foam removal device 9 is arranged, which is formed by a conical insert 10, which is connected to the annular partition 7 in a gastight and watertight manner. The foam taking device 9 has air nozzle 11 with valves 12 which are arranged above the liquid level in the settling chamber 1 .
Der obere Teil der ringförmigen Trennwand 7 ist in der Schaumentnahmevorrichtung 9 mit einem Abstand 13 in bezug auf deren Innenfläche angeordnet und bildet mit ihr einen Ringraum 14, der durch eine Rohrleitung 15 mit ei nem eingebauten Ventil 16 an einen Stutzen 17 für die Zu führung des Elektrolyts in die untere Sektion der Elek trokoagulationskammer 2 angeschlossen ist. An diesem Teil der ringförmigen Trennwand 7 ist ein Führungsansatz 19 vor handen, dessen kegelige Form mit der Form der Schaument nahmevorrichtung 9 identisch ist.The upper part of the annular partition 7 is arranged in the foam removal device 9 with a distance 13 with respect to the inner surface thereof and forms with it an annular space 14 which through a pipe 15 with egg NEM built-in valve 16 to a nozzle 17 for the management of Electrolyte is connected to the lower section of the electrocoagulation chamber 2 . At this part of the annular partition 7 , a guide projection 19 is present, the conical shape of which is identical to the shape of the foam receiving device 9 .
Der obere Teil der Schaumentnahmevorrichtung 9 ist über eine Schaumleitung 20 an einen Mischbehälter 21 an geschlossen. In die Schaumleitung 20 sind über der Schaum entnahmevorrichtung 9 ein nach der Seite des Mischbehäl ters 24 gerichteter Injektor 22, ein in Form einer Archi medischen Schnecke ausgebildetes Einsatzstück 23 und ein Stutzen 24 für die Zuführung einer Mineralsäure eingebaut. Die Schaumleitung 20 ist von außen mit einem Dampfmantel 25 mit Stutzen 26 und 27 für die Zuführung eines Wärme trägers und für die Abführung des Kondensats entsprechend umgeben.The upper part of the foam removal device 9 is closed via a foam line 20 to a mixing container 21 . In the foam line 20 above the foam removal device 9 a directed towards the side of the Mischbehäl age 24 injector 22 , an insert in the form of an Archi med screw insert 23 and a nozzle 24 for the supply of a mineral acid are installed. The foam line 20 is surrounded from the outside with a steam jacket 25 with nozzle 26 and 27 for the supply of a heat carrier and for the removal of the condensate accordingly.
Im Mischbehälter 21 ist über der Anschlußstelle der Schaumleitung 20 ein Stutzen 28 für die Zuführung der ver schmutzten Flüssigkeit mit einer Brauseeinrichtung 29, um dem Mischbehälter 21 die verschmutzte Flüssigkeit zuzufüh ren, vorhanden. Innerhalb des Mischbehälter 21 ist eine horizontale gelochte Trennwand 30 vorgesehen, um eine Ab fallsstoffschicht von der Flüssigkeit abzutrennen, ober halb dieser Trennwand 30 ist ein Stutzen 31 für die Ent fernung der Abfallstoffe aus dem Mischbehälter 21 ange ordnet, während der untere Teil des Mischbehälters 21 über einen Stutzen 32 durch eine Rohrleitung 33 an den Stutzen 6 für die Zuführung der verschmutzten Flüssig keit in die Elektrokoagulationskammer 2 angeschlossen ist.In the mixing container 21 is a connector 28 for the supply of the contaminated liquid ver with a shower device 29 to the mixing container 21 to feed the contaminated liquid, available over the connection point of the foam line 20 . Within the mixing container 21 , a horizontal perforated partition 30 is provided to separate a layer of waste material from the liquid, upper half of this partition 30 is a nozzle 31 for the removal of the waste from the mixing container 21 , while the lower part of the mixing container 21st Via a nozzle 32 through a pipe 33 to the nozzle 6 for the supply of the contaminated liquid speed in the electrocoagulation chamber 2 is connected.
Die Absetzkammer 1 des Apparates ist mit Stutzen 34 und 35 für die Abführung der gereinigten Flüssigkeit und des Schlammes entsprechend versehen.The settling chamber 1 of the apparatus is provided with connecting pieces 34 and 35 for the removal of the cleaned liquid and the sludge.
Der Apparat für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit arbeitet folgenderweise.The device for electrochemical cleaning a dirty liquid works as follows.
Vor der Behandlung einer verschmutzten Flüssigkeit werden die Innenräume der Elektrokoagulationskammer 2 und der Absetzkammer 1 mit reinem Elektrolyt (reines Brauchwasser oder Wasser mit geringen Zusätzen von NaCl) gefüllt, wonach an die Elektroden 3 und 8 eine Spannung gelegt wird, welche die anodische Auflösung des Metalls der Elektroden 3 sowie die Entwicklung von Gasblasen auf diesen und auf den unlöslichen Elektroden 8 bewirkt.Before the treatment of a contaminated liquid, the interiors of the electrocoagulation chamber 2 and the settling chamber 1 are filled with pure electrolyte (pure process water or water with small additions of NaCl), after which a voltage is applied to the electrodes 3 and 8 , which causes the anodic dissolution of the metal the electrodes 3 and the development of gas bubbles on them and on the insoluble electrodes 8 .
Während der Anodenauflösung der Elektroden 3 im rei nen Elektrolyt bilden sich Metallhydroxide Al(OH)3 oder Fe(OH)3, die durch die Blasen des sich entwickelnden Ga ses an die Elektrolytoberfläche in der Schaumentnahme vorrichtung 9 flotiert werden, wo sie sich ansammeln, und bei der Druckluftzufuhr in den Injektor 22 werden die Teilchen von Metallhydroxid aus der Schaumschicht mittels der Schaumleitung 20 in den Mischbehälter 21 abgeführt.During the anode dissolution of the electrodes 3 in the pure electrolyte, metal hydroxides Al (OH) 3 or Fe (OH) 3 are formed , which are floated by the bubbles of the developing gas to the electrolyte surface in the foam removal device 9 , where they accumulate, and when the compressed air is fed into the injector 22 , the particles of metal hydroxide are discharged from the foam layer into the mixing container 21 by means of the foam line 20 .
Nach einer gewissen Zeit wird die Zuführung der ver schmutzten Flüssigkeit in den Apparat über die Brauseein richtung 29 geschaltet. Bei Bedarf einer Korrektur des pH-Wertes der verschmutzten Flüssigkeit wird über den Stutzen 24 eine bestimmte Menge an Mineralsäure beispiels weise HCl zugeführt. Bei der Wechselwirkung der Schmutz stoffteilchen im Mischbehälter 21 mit den Metallhydroxi den bilden sich grobe Aggregate der Teilchen, die sich über der gelochten Trennwand 30 ansammeln und im weite ren über den Stutzen 31 abgeführt werden. Dies führt zur Bildung einer zusätzlichen Filterschicht aus den koagulierten Aggregaten der Teilchen im Mischbehälter 21. Die verschmutzte Flüssigkeit, teilweise gereinigt von den Fremdstoffen im Mischbehälter 21, kommt über die Rohr leitung 33 und die Stutzen 32 und 6 sowie den Ringspalt 4 in die Elektrokoagulationskammer 2 unmittelbar über dem System der löslichen Elektroden 3 in einem Abstand von ihnen.After a certain time, the supply of the contaminated liquid into the apparatus is switched via the shower device 29 . If a correction of the pH value of the contaminated liquid is required, a certain amount of mineral acid, for example HCl, is supplied via the connector 24 . When the dirt particles interact in the mixing container 21 with the metal hydroxides, coarse aggregates of the particles form, which accumulate above the perforated partition 30 and are removed via the nozzle 31 in wide ren. This leads to the formation of an additional filter layer from the coagulated aggregates of the particles in the mixing container 21 . The contaminated liquid, partially cleaned of the foreign matter in the mixing container 21 , comes through the pipe line 33 and the nozzle 32 and 6 and the annular gap 4 in the electrocoagulation chamber 2 directly above the system of soluble electrodes 3 at a distance from them.
Die Verunreinigungen, die in der in die Elektro koagulationskammer 2 gelangten Flüssigkeit zurückgeblie ben sind, treten mit den im Aufstrom des Elektrolyts flotierbaren Metallhydroxidteilchen mit einem erhöhten Sorbtionsvermögen in Wechselwirkung. Die bei der Koagula tion gebildeten groben Aggregate der Teilchen werden mit dem Strom der Flüssigkeit an ihre Oberfläche in der Ab setzkammer 1 gebracht. Dazu tragen auch die sich auf den Elektroden 3 entwickelnden Gasblasen bei.The impurities that remained in the liquid in the electro coagulation chamber 2 ben, interact with the metal hydroxide particles that can float in the upstream of the electrolyte with an increased sorbent capacity. The coarse aggregates of the particles formed during the coagulation are brought to the surface in the settling chamber 1 with the flow of the liquid. The gas bubbles developing on the electrodes 3 also contribute to this.
Die Schaumabfallstoffe, die Aggregate von koagulier ten Verunreinigungen und einen Teil von aktiven, nicht in Wechselwirkung getretenen Metallhydroxidteilchen ent halten, werden aus der Schaumentnahmevorrichtung 9 über die Schaumleitung 20 durch die Injektion, die vom Injek tor 22 bei der Druckluftzufuhr erzeugt wird, in den Misch behälter 21 entfernt.The foam waste materials, the aggregates of coagulated impurities and a portion of active, non-interacting metal hydroxide particles ent, are from the foam removal device 9 via the foam line 20 through the injection, which is generated by the injector 22 in the compressed air supply, in the mixture container 21 removed.
Bei der Beförderung über die mit dem Einsatzstück 23 in Form einer Archimedischen Schnecke versehenen Schaum leitung 20 werden die Schaumabfallstoffe intensiv in Gas und eine Wasser, Verunreinigungen und ein Metallhydroxid enthaltende Flüssigkeit getrennt. Um die Abfallstoffe schnell und besser zu trennen, können sie thermisch be handelt werden, indem ein Wärmeträger in den die Schaum leitung 20 umgebenden Mantel 25 über den Stutzen 26 ein geleitet und das Kondensat über den Stutzen 27 abgeführt wird. Dabei wird die Temperaturführung der Wärmebehand lung der Abfallstoffe durch die Art der Verunreinigungen (Erdölprodukte, Polymere u. dgl.) bestimmt und in Abhän gigkeit davon in einem Bereich von 35 bis 90°C aufrecht erhalten.When transported over the foam line 20 provided with the insert 23 in the form of an Archimedean screw, the foam waste materials are intensively separated into gas and a liquid containing water, impurities and a metal hydroxide. To separate the waste quickly and better, they can be thermally be treated by a heat transfer medium in the foam line 20 surrounding jacket 25 through the nozzle 26 and the condensate is discharged through the nozzle 27 . The temperature control of the heat treatment of the waste materials is determined by the type of impurities (petroleum products, polymers and the like) and, depending on them, maintained in a range from 35 to 90 ° C.
Die gereinigte Flüssigkeit fließt durch die unlös lichen gelochten Elektroden 8 durch und wird im weiteren aus der Absetzkammer 1 über den Stutzen 34 abgeführt. Dabei wird ein Teil von Schmutzstoffteilchen von dem sich auf den unlöslichen Elektroden 8 entwickelnden Gas an die Flüssigkeitsoberfläche zusätzlich flotiert, was zu einer tiefgreifenderen Reinigung der Flüssigkeit im Apparat beiträgt. Der in der Absetzkammer 1 angesammel te Schlamm wird periodisch über den Stutzen 35 abgeführt.The cleaned liquid flows through the insoluble perforated electrodes 8 and is further removed from the settling chamber 1 via the nozzle 34 . Part of the dirt particles is additionally floated by the gas developing on the insoluble electrodes 8 to the liquid surface, which contributes to a more thorough cleaning of the liquid in the apparatus. The sludge accumulated in the settling chamber 1 is periodically discharged through the nozzle 35 .
Durch die kontinuierliche Abführung der Schaumab fallstoffe aus der Schaumentnahmevorrichtung 9 über die Schaumleitung 20 in den Mischbehälter 21 kann eine vor läufige Reinigung der verschmutzten Flüssigkeit, die dort durch die Brauseeinrichtung 29 zugeführt wird, er möglicht werden, woraus sich günstige Bedingungen für den Betrieb des Apparates im ganzen ergeben.Due to the continuous removal of the foam waste from the foam removal device 9 via the foam line 20 into the mixing container 21, it is possible to clean the contaminated liquid which is supplied there by the shower device 29 , which results in favorable conditions for the operation of the apparatus as a whole.
Auf diese Weise gewährleistet der beschriebene Aufbau des Apparates für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit eine hochwirksame Entfernung von Schmutzstoffen bei deren Koagulation durch die Ein wirkung auf die Flüssigkeit mit den auf elektrochemischem Wege erzeugten Metallhydroxiden.In this way, the structure described ensures of the apparatus for the electrochemical cleaning of a contaminated liquid a highly effective removal of contaminants in their coagulation by the one effect on the liquid with that on electrochemical Pathways produced metal hydroxides.
Gleichzeitig werden im Mischbehälter des Apparates die Schaumabfallstoffe, die in ihrer Zusammensetzung eine gewisse Menge an wirksamen Metallhydroxid enthalten, wie derholt ausgenutzt, um die verschmutzte Flüssigkeit vor läufig zu reinigen und den Anteil von Verunreinigungen in der Flüssigkeit vor deren Eintritt in den Apparat zu redu zieren. Dies gestattet es, die Leistungsfähigkeit des Ap parates zu erhöhen und die spezifischen Betriebskosten zu vermindern.At the same time in the mixing container of the apparatus the foam waste materials, the composition of which is a contain certain amount of effective metal hydroxide, such as repeatedly used to protect the contaminated liquid cleaned frequently and the proportion of impurities in to reduce the liquid before it enters the apparatus adorn. This allows the performance of the Ap parates to increase and the specific operating costs to diminish.
Bei dem Apparat wird eine Ablagerung von Stoffen auf den löslichen Elektroden ausgeschlossen, weil diese sich im reinem Elektrolyt auflösen, was zu einer hohen Ge schwindigkeit der anodischen Auflösung des Elektroden metalls beiträgt. Es vermindert sich auch das Ablagern der Schaumabfallstoffe auf der Innenfläche der Schaument nahmevorrichtung aufgrund einer kontinuierlichen Ent fernung der Abfallstoffe mit Hilfe eines Luftinjektors, der einen geringen Unterdruck innerhalb der Schaument nahmevorrichtung erzeugt. Der Reinigungsgrad der Flüssig keit erhöht sich dabei.In the apparatus there is a deposition of substances excluded the soluble electrodes because they are dissolve in the pure electrolyte, which leads to a high Ge speed of the anodic dissolution of the electrodes metal contributes. Deposition is also reduced the foam waste on the inner surface of the foam device due to a continuous Ent removal of waste materials with the help of an air injector, of a slight negative pressure within the foams generated device. The degree of purification of the liquid speed increases.
Die Ausnutzungswirksamkeit bei den sich bildenden Abfallstoffen im Mischbehälter erhöht sich durch ihr Trennen in eine flüssige und eine Luftphase während der Beförderung in der Schaumleitung. Die flüssige Phase wird in dem besagten Behälter als eine Filterschicht verwen det bei der Berieselung dieser Schicht mit der verschmutz ten Flüssigkeit mit Hilfe der Brauseeinrichtung. Dar über hinaus koagulieren aktive Metallhydroxide die Schmutz stoffteilchen.The effectiveness of exploitation in the developing Waste materials in the mixing container are increased by it Separate into a liquid and an air phase during the Carriage in the foam line. The liquid phase will use as a filter layer in said container detects this layer with the dirt th liquid using the shower device. Dar active metal hydroxides also coagulate the dirt fabric particles.
Diese Prozesse können intensiviert werden, indem die Abfallstoffe in der Schaumleitung einer Wärmebehandlung unterworfen werden und ihnen eine Mineralsäure zugegeben wird, die für die Aufrechterhaltung eines optimalen pH- Wertes der zu behandelnden Flüssigkeit sorgt.These processes can be intensified by the Waste materials in the foam line of a heat treatment be subjected to them and added a mineral acid which is essential for maintaining an optimal pH Value of the liquid to be treated.
Die Verwendung des vorliegenden Apparates für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssig keit gewährleistet eine Steigerung der Leistungsfähig keit um 12 bis 16% durch eine vorläufige Verminderung der gesamten Menge an Schmutzstoffen, die in der unmit telbar in den Apparat zur Behandlung eingeführten Flüssig keit enthalten ist, eine Senkung des spezifischen Ver brauchs an aufzuwendendem Metall und Elektroenergie für den Reinigungsprozeß, eine Erhöhung des Reinigungsgrades auf 99,3 bis 99,8% eine Verminderung des Metallaufwan des der Anlage.Use of the present apparatus for electrochemical cleaning of a contaminated liquid speed ensures an increase in performance temporary reduction by 12 to 16% the total amount of pollutants in the immediate Liquid introduced into the treatment apparatus speed is included, a reduction in the specific ver need metal and electrical energy for the cleaning process, an increase in the degree of cleaning a reduction in the metal expenditure to 99.3 to 99.8% of the plant.
Die Erfindung kann für die Reinigung einer Flüssig keit, die durch verschiedene wasserunlösliche organische Stoffe, mechanische Schwebestoffe und dgl. verunreinigt ist, verwendet werden.The invention can be used for cleaning a liquid due to various water-insoluble organic Contaminated substances, mechanical suspended substances and the like is used.
Am zweckmäßigsten ist es, die vorliegende Erfindung für die Reinigung der Flüssigkeiten, die durch Erdölpro dukte, Polymere beispielsweise öl- und polymethylmetha krylathaltige Industrieabwässer verunreinigt sind, zu ver wenden.It is most convenient the present invention for the cleaning of liquids by petroleum pro products, polymers for example oil and polymethyl metha industrial wastewater containing acrylate are contaminated, ver turn.
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