DE3490699T - Apparatus for the electrochemical cleaning of a polluted liquid - Google Patents
Apparatus for the electrochemical cleaning of a polluted liquidInfo
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Description
'3L-'3L- 3 4 ^ n o S3 4 ^ n o S
APPARAT FÜR DIE ELEKTROCHEMISCHE REINIGUNGAPPARATUS FOR ELECTROCHEMICAL CLEANING
SINER VERSCHMUTZTEN FLÜSSIGKEIT Gebiet der TechnikSINER POLLUTED LIQUID field of technology
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit und betrifft insbesondere Apparate für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit. Zugrundeliegender Stand der Technik Von den bekannten Vorrichtungen für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit finden in der jüngsten Zeit dank ihren hohen verfahrenstechnischen Möglichkeiten Apparate für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit, insbesondere Apparate, die elektrokoagulative und elektroflotative Reinigungsverfahren realisieren, eine immer breitere Anwendung. The invention relates to devices for the electrochemical cleaning of a polluted liquid and particularly relates to apparatus for the electrochemical cleaning of a polluted liquid. Background of the Invention Of the known devices for electrochemical Purification of a polluted liquid take place in recent times thanks to its high procedural level Possibilities of apparatus for electrochemical cleaning a contaminated liquid, especially apparatus, the electrocoagulative and electroflotative cleaning processes realize an ever wider application.
Es sind Apparate bekannt, die den Prozeß der elektrochemischen Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit in der diskontinuierlichen oder kontinuerliehen Fahrweise verwirklichen, die letzteren scheinen aussichtsreicher zu sein.There are devices known that the process of electrochemical Cleaning of a contaminated liquid in the discontinuous or continuous mode of operation realize the latter seem more promising too being.
Es ist ein Apparat für die elektrochemische Reinigung
einer verschmutzten Flüssigkeit bekannt, der eine Absetzkammer und eine in dieser koaxial angeordnete Elektrokoagulat
ionskammer, ein System von löslichen Elektroden,
Eintritts- und Austrittsstutzen für die verschmutzte bzw. die gereinigte Flüssigkeit sowie eine Vorrichtung zur Entfernung
des Schaums aus dem Apparat enthalt (US-PS 35051
Cl.204-149, 1970).
Die Vorrichtung zur Entfernung des Schaumes ist bei diesem Apparat in Form eines im oberen Teil der Absetztkammer
angeordneten Abstreifers ausgebildet.An apparatus for the electrochemical cleaning of a contaminated liquid is known, which has a settling chamber and an electrocoagulation chamber arranged coaxially in this, a system of soluble electrodes, inlet and outlet nozzles for the contaminated or the cleaned liquid and a device for removing the foam from the apparatus (US-PS 35051 Cl.204-149, 1970).
The device for removing the foam in this apparatus is designed in the form of a scraper arranged in the upper part of the settling chamber.
Bei einer solchen konstruktiven Ausrührung der Vorrichtung zur Entfernung des Schaumabfallstoffe wird ein Teil von denen durch den Abstreifer in die in der Absetztkainmer befindliche, zu reinigende Flüssigkeit hineingebracht und mit dem Strom der gereinigten Flüssigkeit aus dem Apparat ausgetragen, wodurch der Reinigungsgrad und somit die Leistung des Apparates be inträcht igt wird.With such a structural design of the device to remove the foam waste, some of them are put through the scraper in the settling chamber located liquid to be cleaned brought in and out with the flow of the cleaned liquid discharged from the apparatus, which increases the degree of purification and thus the performance of the device is impaired.
Ss ist auch, ein Apparat für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit bekannt (SU-%-Urhebersehein Nr.914506, 1982, Kl. C 02 F 7/46), enthaltend eine Absetztkammer mit Austrittsstutzen für die gereinigte Flüssigkeit und Abfälle, die mit einer in ihr koaxial angeordneten Elektrokoagulationskammer in Verbindung steht, in deren unterem Teil sich ein System von löslichen Elektroden befindet und die einen Stutzen für die Zuführung der verschmutzten Flüssigkeit in die erwähnte Kammer oberhalb der löslichen Elektroden und einen Sintrittsstutzen für den Elektrolyt hat, sowie eine Vorrichtung zur Entfernung von sich während der Reinigung der verschmutzten Flüssigkeit bildenden Sohaumabfallstoffen aus dem Apparat, welche Vorrichtung ein Schaumsammelgefäß und eine rotierende, über der Absetzkammer angeordnete Rohrleitung mit einem Luftinjektor und einer Rohrmuffe an einem Ende enthält.Ss is also an apparatus for the electrochemical cleaning of a contaminated liquid known (SU % -Urhebersehein Nr.914506, 1982, Kl. C 02 F 7/46), containing a settling chamber with outlet nozzle for the cleaned liquid and waste, which with an electrocoagulation chamber arranged coaxially in it, in the lower part of which there is a system of soluble electrodes and which has a nozzle for feeding the contaminated liquid into the mentioned chamber above the soluble electrodes and an inlet nozzle for the electrolyte, as well as a device for removing from the apparatus from the apparatus any soil debris which forms during the cleaning of the polluted liquid, which apparatus comprises a foam collecting vessel and a rotating pipe arranged above the settling chamber with an air injector and a pipe socket at one end.
Der betreffende Apparat gewährleistet eine kontinuierliche Entfernung aus der Absetzkammer der Schaumabfallstoffe, die sich bei der Koagulierung von Schmutzstoffen durch Metallhydroxide in der Elektroagulationskammer bilden. The apparatus in question ensures a continuous Removal from the settling chamber of the foam waste that results from the coagulation of contaminants by metal hydroxides in the electroagulation chamber.
Zugleich wird die bekannte Vorrichtung zur Entfernung der Schaumabfallstoffe aus dem Apparat durch einen erschwerten Betrieb und das Vorhandensein eines zusätzlichen Antriebs, um die Schaumentnahmeνorrichtung in Drehbewegung zu versetzen, gekennzeichnet, wodurch die Leistungsfähigkeit des Apparates nur begrenzt erhöht werden kann. Außerdem ist keine wiederholte Ausnutzung der Schaumabfallstoffe vorgesehen, um die verschmutzte Flüssigkeit vor ihrer Einführung in den Apparat vorläufig zu reinigen. Offenbarung der ErfindungAt the same time, the known device for removal the foam waste from the apparatus through a complicated operation and the presence of an additional Drive to rotate the foam removal device to relocate, marked, thereby increasing the efficiency of the apparatus can only be increased to a limited extent. In addition, there is no repeated exploitation of the foam waste materials provided to preliminarily clean the contaminated liquid before it is introduced into the apparatus. Disclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Apparat für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit mit einer derartigen konstruktiven Gestaltung der Vorrichtung zur Entfernung der sich bei der Koagulation bildenden Abfallstoffe zu schaffen, die es ge-The invention is based on the object of an apparatus for the electrochemical cleaning of a polluted liquid with such a structural design to create the device for removing the waste materials that form during coagulation, which
- r- If-- r- If-
stattet, nicht nur ein Verdichten der Abfallstoffe und ein Absetzen derer Fraktionen in die Tiefe der zu behandelnden Flüssigkeit zu verhindern, sondern auch einen Teil der in den Abfallstoffen enthaltenen,nicnt in Wechselwirkung getretenen Metallhydroxide wiederholt auszunutzen, wodurcn die Stabilität des technologischen Reinigungsprozesses und die Leistungsfähigkeit des Apparates erhöht sowie die im Zusammenhang mit dem Betrieb des Apparates stehenden spezifischen Kosten gesenkt werden können. makes it possible not only to prevent the waste materials from being compacted and their fractions to settle into the depths of the liquid to be treated, but also to repeatedly utilize some of the non-interacting metal hydroxides contained in the waste materials, which increases the stability of the technological cleaning process and the efficiency of the apparatus and the specific costs associated with the operation of the apparatus can be reduced .
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß ein Apparat für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit, enthaltend eine Absetzkammer mit Austrittsstutzen für die gereinigte Flüssigkeit und Abfälle, die This object is achieved in that an apparatus for the electrochemical cleaning of a soiled Liquid, containing a settling chamber with outlet nozzle for the cleaned liquid and waste that
L<2 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 Elektrokoagulationskammer, wobei sich im unteren Teil der Elektrokoagulationskammer lösliche Elektroden befinden, unter denen ein suführungsstutzen für den Elektrolyt angeordnet ist und über denen ein Sammelgefäß vorgesehen ist, das mit einem Stutzen für die Zuführung der verschmutzten 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. L <2 are each housed in their upper and lower part, and with a foam removal device with an injector, which are arranged above the settling chamber, an electrocoagulation chamber arranged coaxially with it in the settling chamber and separated from it by an annular partition, with the lower Part of the electrocoagulation chamber are soluble electrodes, under which a suführungsstutzen is arranged for the electrolyte and above which a collecting vessel is provided, which is connected to a nozzle for the supply of the contaminated liquid, according to the invention is provided with a mixing container, which is through a foam line with the .Schaume removal device is in connection, which is connected to the annular partition wall in a gas-tight and watertight manner.
^O Der Apparat in der beschriebenen konstruktiven Ausführung gewährleistet eine kontinuierliche Abführung der Abfallstoffe aus der Absetzkammer, die sich als JSrgebnis der Koagulation von äcnmutzstoffteilchen in der Elektrokoagulationskammer bei Einwirkung der auf elektrochemischem Ϊ5 Wege erhaltenen Metallhydroxide auf die zu reinigende Flüssigkeit bilden.The apparatus in the described construction ensures a continuous discharge of the waste materials from the settling chamber, which form as a result of the coagulation of contaminant particles in the electrocoagulation chamber when the metal hydroxides obtained by electrochemical means act on the liquid to be cleaned.
Dies hat zur FoI^e, daß sich die Abfallstoffe inThe result of this is that the waste materials are in
der Absetzkammer nicht ansammeln, sondern mittels der Schaumleitung in den Mischbehälter abgeführt werden, wo die verschmutze Flüssigkeit unmittelbar zugeführt wird. Dabei werden die Abfallstoffe im Mischbehälter als eine Filterschicat ausgenutzt, durch die die verschmutzt Flüssigkeit durchfließt, während ein Teil von in den Abfallstoffen enthaltenem unverbrauchtem Metallhydroxid die in der zur .Reinigung zugeführten Flüssigkeit enthaltenen Schmutzstoffteilchen zusätzlich koaguliert, wodurch die verschmutzte Flüssigkeit vor ihrem Eintritt in die Elektrokoagulationskammer vorläufig gereinigt werden kann und die Leistungsfähigkeit des Apparates um bis 16 % gesteigert und der spezifische Aufwand an Elektroenergie und an Metall der löslichen Elektroden gesenkt werden kann.do not accumulate in the settling chamber, but rather are discharged into the mixing tank by means of the foam line, where the contaminated liquid is fed directly. The waste materials in the mixing container are used as a filter layer through which the contaminated liquid flows, while part of the unused metal hydroxide contained in the waste materials additionally coagulates the contaminant particles contained in the liquid supplied for cleaning, whereby the contaminated liquid before it enters the Electrocoagulation chamber can be cleaned temporarily and the performance of the device can be increased by up to 16% and the specific expenditure of electrical energy and metal of the soluble electrodes can be reduced.
Ss ist vorteilhaft, die Schaumentnahmevorrichtung mit Luftstutzen mit Ventilen zu versehen und den oberen Teil der ringförmigen Trennwand in der erwähnten Schaumentnahmevorrichtung mit einem Abstand in bezug auf deren Innenfläche, die mit ihr einen Ringraum bildet, anzuordnen und mit einem kegelförmigen Führungsansatz ,der die Form der Schaumentnahmevorrichtung wiederholt, zu versehen.It is advantageous to use the foam removal device to be provided with air nozzles with valves and the upper part of the annular partition in the aforementioned foam removal device at a distance with respect to their inner surface, which forms an annular space with her and with a conical guide extension that repeats the shape of the foam removal device Mistake.
Durch Vorhandensein von Luftstutzen mit Ventilen in der Schaumentnahmevorrichtung kann der Elektroenergieaufwand für den Betrieb des Apparates aufgrund der Injektion der.Abfallstoffe aus dem oberen Teil der Absetzkammer durch die atmosphärische Luft vermindert werden.The presence of air nozzles with valves in the foam extraction device can reduce the electrical energy consumption for the operation of the apparatus due to the injection of waste materials from the upper part of the settling chamber can be reduced by the atmospheric air.
Die Anwendung eines kegelförmigen Führungsansatzes 2Q in dem oberen Teil der ringförmigen Trennwand verringert die Wahrscheinlichkeit, daß sich die Abfallstoffe auf der Innenfläche der Schaumentnahme ν orr icht ung ablagern, und schließt eine Verschmutzung der Oberfläche der in der Absetzkammer angeordneten löslichen Elektroden aus, wodurch die Betriebskosten um 8 bis 12 % im Durchschnitt zurückgehen. The use of a conical guide extension 2Q in the upper part of the annular partition reduces the likelihood that the waste materials will deposit on the inner surface of the foam discharge device and prevents contamination of the surface of the soluble electrodes located in the settling chamber, thereby reducing operating costs decrease by 8 to 12 % on average.
Innerhalb der Schaumleitung für die Beförderung derInside the foam pipe for the carriage of the
Abfallstoffe aus der Absetzkammer in den Mischbehälter kann zweckmäßigerweise ein Einsatzstück in Form einer Archmedischen Schnecke angeordnet werden und die Schaumleitung von außen her mit einem Dampfmantel umgeben weraen sowie die Schaumleitung mit einem Stutzen für die Zuführung einer Mineralsäure versehen werden.Waste materials from the settling chamber into the mixing container can expediently an insert piece in the form of a Archmedic snail are arranged and the foam pipe from the outside with a steam jacket and the foam line with a nozzle for the supply a mineral acid.
Das Vorhandensein eines Einsatzstückes in Form einer Archmedischen Schnecke innerhalb der Schaumleitung erlaubt es, den Prozeß der Trennung der Schaumabfallstoffe in einzelne Bestandteile wie Erdölprodukte, Wasser und Luft zu intensivieren und somit die Menge an Scnaumabfallstoffen zu vermindern.The presence of an insert in the form of a Archmedic auger within the foam pipe allows the process of separating the foam waste materials into individual ones To intensify constituents such as petroleum products, water and air and thus the amount of foam waste to diminish.
Die Trennung der Schaumabfallstoffe innerhalb der Schauraleitung erfolgt auf das wirkungsvollste bei Temperaturen von 35 bis 800C je nach der Art der Schmutzstoffe und der strukturmechanischen Eigenschaften der entstehenden Abfälle. Bei der Wärmebehandlung erhöht sich die Geschwindigkeit der der Trennung der Abfallstoffe, was im grossen und ganzen zur Verminderung der Lange der Schaumleitung und zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Apparates beiträgt.The separation of the foam waste within the Schauraleitung done on the most effective at temperatures of 35 to 80 0 C, depending on the nature of the contaminants and the structural mechanical properties of the resulting waste. The heat treatment increases the speed at which the waste materials are separated, which by and large contributes to reducing the length of the foam pipe and increasing the efficiency of the apparatus.
Bei Bedarf an einer Korrektur der Säure oder alkalischen Eigenschaften der verschmutzten Flüssigkeit vor deren elektrochemischen Behandlung im Apparat wird durch einen an der Scnaumleitung angebrachten Stutzen eine Mineralsäure zugeführt, bis die Flüssigkeit einen vorgegebenen pH-Wert erreicht. Dabei werden günstige Bedingungen geschaffen, um den Koagulationsprozeß durch Einwirkung auf das disperse System mit elektrisch erzeugten Metallhydroxide) den zu verwirklichen.If necessary, a correction of the acid or alkaline properties of the polluted liquid before their Electrochemical treatment in the apparatus is a mineral acid through a nozzle attached to the nozzle supplied until the liquid reaches a predetermined pH. In doing so, favorable conditions are created around the coagulation process by acting on the disperse system with electrically generated metal hydroxides) to realize that.
Der Mischbehälter kann zweckmäßigerweise in seinem unteren Teil über einen Stutzen an eine fiückumlaufleitung für die Zuführung der verschmutzten Flüssigkeit in die ELektrokoagulat ionskammer angeschlossen werden und im oberen ^5 Teil mit Eintritts- und Austrittsstutzen für die verschmutzte Flüssigkeit bzw. für die sich bildenden Abfällstoffe versehen werden.The mixing container can expediently in its lower Part via a nozzle to a return circulation line for feeding the contaminated liquid into the electrocoagulate ion chamber and in the upper ^ 5 part with inlet and outlet nozzles for the soiled Liquid or for the waste materials that are formed.
Durch Verwendung das Mischbehälters können die sichBy using the mixing container, the
im oberen Teil der Absetzkammer ansammelnden Schaumabfallstoffe, die Aggregate von mit Metallhydroxiden koagulierten Sohmutzstoffteilchen sowie einen Teil von freiem Metallhydroxid enthalten, wiederholt auf der ersten Reinigungsstufe zur vorläufigen Koagulation der Sohmutzstoffe genutzt werden. Die Abfallstoffe, die in den Mischbehälter geleitet werden, dienen dabei als eine FiIterschicht, durch die die verschmutzte Flüssigkeit mit Hilfe einer Brauseeinrichtung durchgelassen wird, während das unverbrauchte Metallhydroxid die in der Flüssigkeit enthaltenen Schmutzstoffe koaguliert, wodurch eine vorläufige Reinigung der verschmutzten Flüssigkeit vor deren Eintritt in die Elektrokoagulationskammer erzielt und die Leistungsfähigkeit des Apparates bei einem hohen Reinigungsgrad beträchtlich erhöht wird.foam waste accumulating in the upper part of the settling chamber, the aggregates of particulate matter coagulated with metal hydroxides and a portion of free metal hydroxide included, repeated on the first cleaning stage for the preliminary coagulation of the raw materials be used. The waste materials that are fed into the mixing container serve as a filter layer, through which the contaminated liquid is let through with the help of a shower device, while the unused Metal hydroxide coagulates the contaminants contained in the liquid, causing a preliminary cleaning of the contaminated liquid before it enters the electrocoagulation chamber and the efficiency of the apparatus is increased considerably at a high degree of purification.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Des weiteren wird das Wesen der Erfindung an Hand einer ausführlichen Beschreibung ihrer konkreten Ausführungsbeispiele mit Hinweisen auf die begleitende Zeichnung nä- her erläutert, auf der die Gesamtansicht eines Apparates für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit im Schnitt dargestellt ist. Beste Ausführungsform der Erfindung Der Apparat für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit enthält in gegenseitiger koaxialer Anordnung eine ringförmige Absetzkammer I und eine aus zwei Sektionen bestehende auseinandernehmbare ZLektrokoagulationskammer 2.Furthermore, the essence of the invention is based on a detailed description of their specific embodiments with references to the accompanying drawing her explained, on which the general view of an apparatus for the electrochemical cleaning of a soiled Liquid is shown in section. Best mode for carrying out the invention The apparatus for the electrochemical cleaning of a polluted liquid contains in mutual coaxial Arrangement of an annular settling chamber I and a separable Z electrocoagulation chamber consisting of two sections 2.
In der unteren Sektion der Elektrokoagulationskammer 2, die freitragend über die Absetzkammer I hinausragt, sind lösliche Elektroden 3 untergebracht. Die beiden Teile der Slektrokoagulationskammer 2 sind mit einem Ringspalt 4 angeordnet und miteinander durch ein gemeinsames Sammelgefäß verbunden, dessen Innenraum mit einem Stutzen 6 für die Einführung der verschmutzten Flüssigkeit verbunden ist. Zwischen der Absetzkammer I und der Elektrokoagulationskainmer 2 befindet sich eine ringförmige Trennwand 7, die den Weg der zu reinigenden Flüssigkeit in der Absetzkam-In the lower section of the electrocoagulation chamber 2, which protrudes cantilevered over the settling chamber I, soluble electrodes 3 are housed. The two parts of the slectro-coagulation chamber 2 are provided with an annular gap 4 arranged and interconnected by a common collecting vessel connected, the interior of which is connected to a nozzle 6 for the introduction of the contaminated liquid. Between the settling chamber I and the electrocoagulation chamber 2 there is an annular partition 7, which the path of the liquid to be cleaned in the settling chamber
O /, q η κ QO /, q η κ Q
mer I verlängert. Im Raum, der durch, die Wände der ElektrokOagulationskammer 2 und die ringförmige Trennwand 7 gebildet ist, sind gelochte unlösliche Elektroden 8 unter dem Flüssigkeitsstand waagerecht angeordnet.mer I extended. In the space formed by the walls of the electrocoagulation chamber 2 and the annular partition 7, perforated insoluble electrodes 8 are arranged horizontally below the liquid level.
. Über der ELektrokbagulationskammer 2 ist eine Schaumentnahme ν or richtung 9 angeordnet, die durch ein kegeliges, mit der ringförmigen Trennwand 7 gas- und wasserdicht verbundenes Einsatzstück IO gebildet ist. Die Schaumentnahmevorrichtung 9 hat Luftstutzen II mit Ventilen 12, die über dem Flüssigkeitsstand in der Absetzkammer I angeordnet sind. i. A foam extraction is located above the electrocagulation chamber 2 ν or direction 9, which is defined by a conical, with the annular partition 7 gastight and watertight connected insert IO is formed. The foam extraction device 9 has air nozzle II with valves 12, which are arranged above the liquid level in the settling chamber I. are. i
Der obere Teil der ringförmigen Trennwand 7 ist in der Schaumentnahmeνorrichtung 9 mit einem Abstand 13 in bezug auf deren Innenfläche angeordnet und bildet mit ihr einen Ringraum 14, der durch eine Rohrleitung 15 mit einem eingebauten Ventil 16 an einen Stutzen 17 für die Zuführung des Elektrolyts in die untere Sektion der Elektrokoagulationskammer 2 angeschlossen ist. An diesem Teil der ringförmigen Trennwand 7 ist ein Führungsansatz 19 vorhanden, dessen kegelige Form mit der Form der Scnaumentnahmevorrichtung 9 identisch ist.The upper part of the annular partition 7 is shown in FIG the foam removal device 9 at a distance of 13 in arranged with respect to the inner surface and forms with her an annular space 14, which is through a pipe 15 with a built-in valve 16 to a nozzle 17 for the supply of the electrolyte into the lower section of the electrocoagulation chamber 2 is connected. On this part of the annular partition 7 there is a guide projection 19, its conical shape with the shape of the screw removal device 9 is identical.
Der obere Teil der Schaumentnahmevorrichtung 9 ist über eine Schaumleitung 20 an einen Mischbehälter 21 angeschlossen. In die Schaumleitung 20 sind über der Schaumentnahmevorrichtung 9 ein nach, der Seite des Mischbehälters 21 gerichteter Injektor 22, ein in Form einer Archimedischen Schnecke ausgebildedes Einsatzstück 23 und ein Stutzen 24 für die Zuführung einer Mineralsäure eingebaut. Die Scnaumleitung 20 ist von außen mit einem Dampfmantel 25 *ait Stutzen 26 und 27 für die Zuführung eines Wärmeträgers und für die Abführung des Kondensats entsprechend umgeben.The upper part of the foam removal device 9 is Connected to a mixing container 21 via a foam line 20. In the foam line 20 are above the foam removal device 9 an injector 22 directed towards the side of the mixing container 21, one in the form of an Archimedean Snail trained the insert piece 23 and a Nozzle 24 installed for the supply of a mineral acid. The smoke line 20 is externally covered with a steam jacket 25 * ait nozzles 26 and 27 for the supply of a heat transfer medium and for the drainage of the condensate accordingly surround.
Im Mischbehälter 21 ist über der Anschlußstelle der Schaumleitung 20 ein Stutzen 28 für die Zuführung der ver-In the mixing container 21 is above the connection point Foam line 20 a nozzle 28 for the supply of the
^5 schmutzten Flüssigkeit mit einer Brauseeinrientung 29, um dem IiJi s chb ehält er 21 die verschmutzte Flüssigkeit zuzuführen, vorhanden. Innerhalb des ulischbehälters 21 ist eine horizontale gelocnte Trennwand 30 vorgesehen, um eine Ab-^ 5 dirty liquid with a shower device 29 to he keeps 21 the dirty liquid, present. Inside the ulic container 21 is a horizontal perforated partition wall 30 is provided in order to
^ /, α η ς α^ /, α η ς α
fallsstoffschicht von der Flüssigkeit abzutrennen, oberhalb dieser Trennwand 30 ist ein Stutzen 31 für die Entfernung der Abfällstoffe aus dem ivlisciib ehält er 21 angeordnet, während der untere Teil des Mischbehälters 21 über einen Stutzen 32 durch eine Rohrleitung 33 an den Stutzen 6 für die Zuführung der verschmutzten Flüssigkeit in die Elektrokoagulationskammer 2 angeschlossen ist.Separate the sediment layer from the liquid, above this partition wall 30 is a nozzle 31 for the removal of the waste material from the ivlisciib econtains 21, while the lower part of the mixing vessel 21 Via a nozzle 32 through a pipe 33 to the Connection 6 for the supply of the contaminated liquid into the electrocoagulation chamber 2 is connected is.
Die Absetzkammer I des Apparates ist mit Stutzen 3^· und 35 für die Abführung der gereinigten Flüssigkeit und des Schlammes entsprecnend versehen.The settling chamber I of the apparatus is equipped with a 3 ^ · and 35 for the discharge of the purified liquid and the sludge provided accordingly.
Der Apparat für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit arbeitet folgenderweise. Vor der Behandlung einer verschmutzten FlüssigkeitThe apparatus for electrochemical cleaning of a polluted liquid works as follows. Before treating a contaminated liquid
!5 werden die Innenräume der Elektrokoagulationskammer 2 und der Absetzkammer I mit reinem Elektrolyt (reines Brauchwasser oder Wasser mit geringen Zusätzen von NaGl) 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.! 5, the interiors of the electrocoagulation chamber 2 and the settling chamber I with pure electrolyte (pure Industrial water or water with small additions of NaGl), after which a voltage is applied to electrodes 3 and 8 which is the anodic dissolution of the metal of the electrodes 3 as well as the development of gas bubbles this and on the insoluble electrodes 8 causes.
Jährend der Anodenauflösung der Elektroden 3 im reinen Elektrolyt bilden sich Metallhydroxide AL(OH), oder Fe(OH)7Tj die durch die Blasen des sich entwickelnden Gases an die Elektrolytoberfläche in der Schaume nt nähme -During the anode dissolution of the electrodes 3 in the pure electrolyte, metal hydroxides AL (OH), or Fe (OH) 7 Tj, are formed, which would be absorbed by the bubbles of the developing gas on the electrolyte surface in the foam -
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 Schaunileitung 20 in den Mischbehälter 21 abgeführt. -ZQ Nach einer gewissen Zeit wird d ie Zuführung der verschmutzten Flüssigkeit in den Apparat über die Brauseeinrichtung 29 geschaltet. Bei Bedarf einer Korrektur des pH-Wertes der verschmutzten Flüssigkeit wird über den Stutzen 24 eine bestimmte Menge an Mineralsäure beispielsweise HCl zugeführt. Bei der Wechselwirkung der Schmutzstoffteilchen im Mischbehälter 21 .nit den i¥etallhydroxiden bilden sich grobe Aggregate der Teilchen, die sich über der gelocnten Trennwand JO ansammeln und im weite-Device 9 are floated, where they collect, and when compressed air is fed into the injector 22, the particles of metal hydroxide are removed from the foam layer by means of the Schaunilleitung 20 in the mixing container 21. -ZQ After a certain time, the soiled liquid is fed into the apparatus via the shower device 29. If the pH value of the contaminated liquid is to be corrected, a certain amount of mineral acid, for example HCl, is fed in via the nozzle 24. When the contaminant particles in the mixing container 21 interact with the metal hydroxides, coarse aggregates of the particles form, which collect over the perforated partition JO and
j„j " 3 4 9 0 5 93 4 9 0 5 9
reu 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 Rohrleitung 33 und die Stutzen 32 und 6 sowie den Ringspalt 4 in die Slektrokoagulationskammer 2 unmittelbar über dem System der löslichen Elektroden 3 in einem Abstand von ihnen.reu can be discharged via the nozzle 31. this leads to to form an additional filter layer from the coagulated aggregates of the particles in the mixing container 21. The polluted liquid, partially cleaned from the Foreign matter in the mixing container 21 comes through the pipeline 33 and the connecting pieces 32 and 6 as well as the annular gap 4 in the slektrokoagulationskammer 2 directly over the system of soluble electrodes 3 at a distance of them.
Die Verunreinigungen, die in der in die Elektrokoagulationskammer 2 gelangten Flüssigkeit zurückgeblieben sind, treten mit den im Aufstrom des Elektrolyts flotierbaren Metallhydroxidteilchen mit einem erhöhten Sorbtionsverinögen in Wechselwirkung. Die bei der Koagulation gebildeten grobe Aggregate der Teilchen werden mit dem Strom der Flüssigkeit an ihre Oberfläche in der Absetzkammer I gebracht. Dazu tragen auch die sich auf den Elektroden 3 entwickelnden Gasblasen bei.The impurities that are in the in the electrocoagulation chamber 2 are left behind, occur with the upstream of the electrolyte floatable metal hydroxide particles with an increased Sorbtionsverinögen in interaction. The one in coagulation Formed coarse aggregates of the particles are with the flow of the liquid to their surface in the settling chamber I brought. The gas bubbles developing on the electrodes 3 also contribute to this.
Die Schaumabfallstoffe, die Aggregate von koagulierten Verunreinigungen und einen Teil von aktiven, nicht in Wechselwirkung getretenen Metallhydroxidteilchen enthalten, werden aus der Scnaumentnähmevorrichtung 9 über die Schaumleitung 20 durch die Injektion, die vom Injektor 22 bei der Druckluftzufuhr erzeugt wird, in den Misch behälter 21 entfernt.The foam waste, the aggregates of coagulated Impurities and part of active, not Interacted metal hydroxide particles contain, are over from the snout removal device 9 the foam line 20 through the injection generated by the injector 22 when the compressed air is supplied into the mixer container 21 removed.
Bei der Beförderung über die mit dem Einsatzstück 23 in Form einer Archimedischen Schnecke versehenen Schaumleitung 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 behandelt werden, indem ein Wärmeträger in den die Schaumleitung 20 umgebenden Mantel 25 über den Stutzen 26 eingeleitet und das Kondensat über den Stutzen 2? abgeführt wird. Dabei wird die Temperaturführung der Wärmebehandlung der Abfallstoffe durch die Art der Verunreinigungen (Erdölprodukte, Polymere u.d^l.) bestimmt und in Abhanj'iü'keit davon in einem Bereich von 35 bis 900C aufrecht-When conveyed via 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. In order to separate the waste materials quickly and better, they can be thermally treated by introducing a heat transfer medium into the jacket 25 surrounding the foam line 20 via the connector 26 and the condensate via the connector 2? is discharged. The temperature control of the heat treatment of the waste materials is determined by the nature of the contaminants (petroleum products, polymers ud ^ l.) And in Abhanj'iü'keit thereof in a range from 35 to 90 0 C main-
3 1 (—■ r\ r·3 1 (- ■ r \ r
erhalten. Λ*' receive. Λ * '
Die gereinigte Flüssigkeit fließt durch die unlöslichen gelochten Elektroden 8 durch und wird im weiteren aus. der Absetzkammer I über den Stutzen J4· abgeführt. Dabei wird ein Teil von Schmutzstoffteilchen von dem sich auf den unlöslichen Elektroden 8 entwickelnden Gas an die Flüssigkeitsoberflache zusätzlich flotiert, was zu einer tiefgreifenderen Reinigung der Flüssigkeit im Apparat beiträgt. Der in der Absetzkammer I angesammelte Schlamm wird periodisch über den Stutzen 35 abgeführt.The purified liquid flows through the insoluble perforated electrodes 8 and is further out. the settling chamber I via the connection J4 · discharged. Part of the dirt particles are thereby removed from the Gas developing on the insoluble electrodes 8 also floats to the surface of the liquid, which to a deeper purification of the liquid in the Apparatus contributes. The sludge that has collected in the settling chamber I is periodically discharged via the nozzle 35.
Durch die kontinuierliche Abführung der Schaumabfallstoffe aus der Schaumentnahmevorrichtung 9 über die Schaumleitung 20 in den Mischbehälter 21 kann eine vorläufige Reinigung der verschmutzten Flüssigkeit, die dort durch die Brauseeinrichtung 29 zugeführt wird, ermöglicht werden, woraus sich günstige Bedingungen für den Betrieb des Apparates im ganzen ergeben.Due to the continuous removal of foam waste from the foam removal device 9 via the Foam line 20 in the mixing container 21 can be a preliminary Cleaning of the contaminated liquid, which is supplied there by the shower device 29, is made possible from which favorable conditions for the operation of the apparatus as a whole result.
Auf diese Weise gewährleistet der beschriebene Aufbau des Apparates für die elektrocaemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit eine hochwirksame Entfernung von Schmutzstoffen bei deren Koagulation durch die Einwirkung auf die Flüssigkeit mit den auf elektrochemischem Wege erzeugten Metallhydroxiden.In this way, the described structure of the apparatus for the electrochemical cleaning ensures a contaminated liquid a highly effective removal of contaminants during their coagulation by the action on the liquid with the electrochemically generated metal hydroxides.
Grleicnzeit ig werden im Mischbehälter des Apparates die Schaumabfallstoffe, die in ihrer Zusammensetzung eine gewisse Menge an wirksamem Metallhydroxid enthalten, wiederholt ausgenutzt, um die verschmutzte Flüssigkeit vorläufig zu reinigen und den Anteil von Verunreinigungen in der Flüssigkeit vor deren Eintritt in den Apparat zu redu- ~0 zieren. Dies gestattet es, die Leistungsfähigkeit des Apparates zu erhöhen und die spezifischen Betriebskosten zu vermindern.At the same time they are in the mixing tank of the apparatus the foam waste, which in their composition is a contain certain amount of effective metal hydroxide, repeatedly exploited to temporarily remove the polluted liquid to clean and to reduce the proportion of impurities in the liquid before it enters the apparatus. ~ 0 adorn. This allows the performance of the apparatus increase and reduce the specific operating costs.
Bei dem Apparat wird eine Ablagerung von Stoffen auf den löslichen Elektroden ausgeschlossen, weil diese sich i-m reinem Elektrolyt auflösen, was zu einer hohen Gescnwindigke it der anodiscnen Auflösung des Elektroden-Metalls beiträgt. Es vermindert sicn auch das Ablagern aer üchauina'of allst of fe auf der Inneni'läcne der Üchaumeat-In the apparatus a deposit of substances is excluded on the soluble electrodes, since they dissolve i- m pure electrolyte, resulting in a high Gescnwindigke it the anodiscnen dissolution of electrode metal contributes. It also reduces the deposition of all of the air on the inner surface of the surface of the air.
, Λ Ί /, Q η P q Q, Λ Ί /, Q η P q Q
nähme ν or rieht ang aufgrund einer kontinuierlichen Entfernung der Abfallstoffe mit Hilfe eines Luft Injektors, der einen geringen Unterdruck innerhalb der Schaumentnahmevorrichtung erzeugt. Der Reinigungsgrad der Flussigkeit erhöht sich dabei.would take ν or rectify due to a continuous distance the waste materials with the help of an air injector, which has a slight negative pressure within the foam extraction device generated. The degree of purification of the liquid increases thereby.
Die Ausnutzungawirksamkeit bei den sicn bildenden Abfallstoffen im Mischbehälter erhöht sich durch ihr Trennen in eine flüssige und eine Luftphase wahr end der Beförderung in der Schaumleitung. Die flüssige Phase wird in dem besagten Behälter als eine Filterschicht verwendet bei der Berieselung dieser Schicht mit der verschmutzten Flüssigkeit mit Hilfe der Brauseeinrichtung. Darüber hinaus koagulieren aktive Metallhydroxide die Schmutzstoffteilchen. The effectiveness of exploitation in the sicn forming It increases waste in the mixing container Separation into a liquid and an air phase during transport in the foam line. The liquid phase will used in said container as a filter layer when this layer is sprinkled with the soiled one Liquid with the help of the shower device. About it in addition, active metal hydroxides coagulate the contaminant particles.
Diese Prozesse können intensiviert werden, indem die Abfallstoffe in der Scnaumleitung 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 putting the waste materials in the conduit of a heat treatment are subjected and a mineral acid is added to them, which is necessary for the maintenance of an optimal pH Value of the liquid to be treated.
ßi-e Verwendung des vorliegenden Apparates für die elektrochemische Reinigung einer verschmutzten Flüssigkeit gewährleistet eine Steigerung der Leistungsfähigkeit um 12 bis 16 J/o durch eine vorläufige Verminderung der gesamten Menge an Schmutzstoffen, die in der unmittelbar in den Apparat zur Behandlung eingeführten Flüssigkeit enthalten ist, eine Senkung des spezifischen Verbrauchs an aufzuwendendem Metall und Elektroenergie für den fieinigungsprozeB, eine Erhöhung des Reinigungagrades auf 99»3 bis 99,& ~/° eine Verminderung des Metallaufwandes der Anlage. ßi - e use of the present apparatus for the electrochemical cleaning of a polluted liquid ensures an increase in efficiency of 12 to 16 J / o by a preliminary reduction in the total amount of pollutants that is contained in the liquid introduced directly into the apparatus for treatment, a reduction in the specific consumption of metal and electrical energy for the cleaning process, an increase in the degree of cleaning to 99 »3 to 99 , & ~ / ° a reduction in the metal consumption of the system.
Industrielle AnwendbarkeitIndustrial applicability
Die Erfindung kann für aie Reinigung einer Flüssigkeit, die durch verschiedene wasserunlösliche organische Stoffe, mechanische Schwebestoffe und d.gl. verunreinigt ist, verwendet werden.The invention can be used for cleaning a liquid, caused by various water-insoluble organic substances, mechanical suspended matter and the like. contaminated is to be used.
Am zweckmäßigten ist es, die vorliegende Erfindung für die Reinigung der Flüssigkeiten, die durch Erdölprodukts, Polymere beispielsweise öl- und polymethylene thakrylathaltige Industrieabwässer verunreinigt sind, zu verwenden. It is most convenient to use the present invention for the purification of liquids carried by petroleum product, Polymers, for example oil- and polymethylene-containing acrylates Industrial wastewater is contaminated, to be used.
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