FR2571629A1 - APPARATUS FOR THE ELECTROCHEMICAL PURIFICATION OF A POLLUTED LIQUID - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les techniques d'épuration par voie électrochimique et a notamment pour objet un appareil pour l'épuration électrochimique de liquides pollués. The present invention relates to purification techniques by electrochemical means and in particular relates to an apparatus for the electrochemical purification of polluted liquids.
L'invention s'appliques notamment a l'épuration des liquides pollués par des matières organiques, des suspensions solides, etc, non solubles dans l'eau. The invention applies in particular to the purification of liquids polluted by organic materials, solid suspensions, etc., which are not soluble in water.
L'efficacité de l'invention est maximale quand elle est appliquée a l'épuration des liquides pollués par des produits pétroliers, des polymères, par exemple les eaux résiduaires industrielles contenant de l'huile et du polyméthacrylate de méthyle. The effectiveness of the invention is maximum when it is applied to the purification of liquids polluted by petroleum products, polymers, for example industrial waste water containing oil and polymethyl methacrylate.
Parmi les dispositifs connus pour l'épuration des liquides pollués, une extension de plus en plus grande est donnée, grâce a leurs grandes possiblités technologiques, aux appareils d'épuration électrochimique de liquides pollués, notamment aux appareils mettant en oeuvre les procédés d'épuration par électrocoagulation et électroflotstation. Among the known devices for the purification of polluted liquids, an increasingly large extension is given, thanks to their great technological possibilities, to electrochemical purification devices for polluted liquids, in particular to devices implementing the purification processes. by electrocoagulation and electroflotstation.
On connaît des appareils réalisant l'épuration électrochimique des liquides pollués en discontinu ou en continu, ceux opérant en continu étant les plus prometteurs. Apparatuses are known which carry out the electrochemical purification of polluted liquids batchwise or continuously, those operating continuously being the most promising.
On connaît un appareil pour l'épuration électrochimique d'un liquide pollué, comprenant une chambre de décantation et une chambre d'électrocoagulation montée coaxialement dans ladite chambre de décantation, un système d'électrodes solubles, des tubulures pour l'entrée du liquide pollué et la sortie du liquide épuré, respectivement, ainsi qu'un dispositif pour l'évacuation des mousses se formant dans l'appareil (cf., par exemple, brevet Etats-Unis d'Amérique n0 3 505 188 dans la c1.204-149, 1970). An apparatus is known for the electrochemical purification of a polluted liquid, comprising a settling chamber and an electrocoagulation chamber mounted coaxially in said settling chamber, a system of soluble electrodes, pipes for the entry of the polluted liquid. and the outlet of the purified liquid, respectively, as well as a device for the evacuation of the foams forming in the apparatus (cf., for example, United States patent No. 3,505,188 in c1.204- 149, 1970).
Le dispositif pour l'évacuation des mousses, monté dans cet appareil, est réalisé sous la forme d'une racle tournante, disposée a la partie supérieure de la chambre de décantation. The device for evacuating the foams, mounted in this device, is produced in the form of a rotating doctor blade, placed at the upper part of the settling chamber.
Quand les déchets sous forme de mousses sont éliminés par un dispositif ainsi conçu, une partie des déchets sont enfoncés par la racle dans le liquide à épurer se trouvant dans la chambre de décantation et entraînés hors de l'appareil par le courant de liquide épuré, ce qui abaisse la qualité de l'épuration et, par-conséquent, le débit de l'appareil. When the waste in the form of foams is eliminated by a device thus designed, a part of the waste is driven by the doctor blade into the liquid to be purified being in the settling chamber and entrained out of the apparatus by the stream of purified liquid, which lowers the quality of the treatment and, consequently, the throughput of the device.
On connaît aussi un appareil pour l'épuration électrochimique d'un liquide pollué (cf., par exemple, certificat d'auteur URSS n0 914 506; 1982, cl. C02 F 7/46), comprenant une chambre de décantation avec des tubulures pour la sortie du liquide épuré et des déchets, une chambre d'électrocoagulation montée coaxialement dans ladite chambre de décantation et communiquant avec celle-ci, un système d'électrodes solubles disposé dans la partie inférieure de ladite chambre d'électrocoagulation et comportant une tubulure pour l'amenée du liquide pollué au-dessus des électrodes solubles et une tubulure pour l'amenée de l'electrolyte, et un dispositif pour l'evacua- tion des déchets sous forme de mousses se formant dans l'appareil au cours de l'épuration du liquide pollué, ce dispositif comportant un collecteur de mousses et une conduite tournante avec un injecteur d'air et un évasement à l'une de ses extrémités et étant placé au-dessus de la chambre de décantation. An apparatus is also known for the electrochemical purification of a polluted liquid (cf., for example, USSR author's certificate No. 914 506; 1982, cl. C02 F 7/46), comprising a decantation chamber with pipes for the outlet of the purified liquid and of the waste, an electrocoagulation chamber mounted coaxially in said decantation chamber and communicating with it, a system of soluble electrodes disposed in the lower part of said electrocoagulation chamber and comprising a tubing for the supply of the polluted liquid above the soluble electrodes and a tube for the supply of the electrolyte, and a device for the evacuation of the waste in the form of foams forming in the apparatus during the purification of the polluted liquid, this device comprising a foam collector and a rotating pipe with an air injector and a flaring at one of its ends and being placed above the settling chamber.
Cet appareil assure l'alimentation continue des mousses se formant dans la chambre de décantation par suite de la coagulation des polluants par l'hydroxyde de métal dans la chambre d'électrocoagulation. This device ensures the continuous supply of the foams forming in the settling chamber as a result of the coagulation of the pollutants by the metal hydroxide in the electrocoagulation chamber.
Toutefois, ce dispositif connu pour l'élimination des mousses se formant dans l'appareil est d'utilisation compliquée par la présence d'une commande supplémentaire pour la rotation du dispositif collecteur de mousses, ce qui limite l'accroissement du rendement de l'appareil. En outre, l'installation ne prévoit pas un recyclage des mousses pour l'épuration préliminaire du liquide pollué avant son admission dans l'appareil. However, this known device for eliminating the foam forming in the apparatus is complicated to use by the presence of an additional control for the rotation of the foam collecting device, which limits the increase in the yield of the apparatus. In addition, the installation does not provide for recycling of the foams for the preliminary purification of the polluted liquid before its admission into the device.
On s'est donc proposé de créer un appareil pour l'épuration électrochimique d'un liquide pollué, dans lequel la conception du dispositif pour l'élimination des déchets se formant lors de la coagulation serait telle, qu'elle permettrait non seulement de prévenir le compactage des déchets et la sédimentation de leurs fractions au fond du liquide à traiter, mais aussi de recycler la partie des hydroxydes de métaux non entrée en réaction et se trouvant dans les déchets, en-assurant ainsi une élévation de la stabilité du processus d'épuration et du rendement de l'appareil, ainsi qu'une diminution des frais spécifiques d'exploitation de l'appareil. It has therefore been proposed to create a device for the electrochemical purification of a polluted liquid, in which the design of the device for eliminating the waste formed during coagulation would be such that it would not only prevent the compaction of the waste and the sedimentation of their fractions at the bottom of the liquid to be treated, but also to recycle the part of the metal hydroxides which have not entered into reaction and are found in the waste, thereby ensuring an increase in the stability of the process. purification and efficiency of the device, as well as a reduction in the specific operating costs of the device.
Ce problème est résolu grâce à un appareil pour l'épuration électrochimique d'un liquide pollué, comprenant une chambre de décantation avec des tubulures pour 1' évacuation du liquide épuré et des déchets, montées respectivement a la partie supérieure et à la partie inférieure de ladite chambre, un collecteur de mousses à injecteur, monté au-dessus de ladite chambre de décantation, une chambre d'électrocoagulation disposée coaxialement à l'intérieur de la chambre de décantation et séparée de celle-ci par une chicane ou analogue circulaire, des électrodes solubles disposées dans la partie inférieure de la chambre d'électrocoagulation, une tubulure d'amenée d'un électrolyte montée au-dessus desdites électrodes solubles, et une boite d'admission disposée au-dessus desdites électrodes solubles et raccordée à la tubulure d'amenée de liquide pollué, caractérisé, d'après l'invention, en ce qu'il comporte une capacité de mélange raccordée par une conduite de mousses au collecteur de mousses, lequel est raccordé d'une manière étanche à ladite chicane circulaire. This problem is solved by means of an apparatus for the electrochemical purification of a polluted liquid, comprising a settling chamber with pipes for the evacuation of the purified liquid and of the waste, mounted respectively at the upper part and at the lower part of said chamber, an injector foam collector, mounted above said decantation chamber, an electrocoagulation chamber arranged coaxially inside the decantation chamber and separated from the latter by a circular baffle or the like, soluble electrodes arranged in the lower part of the electrocoagulation chamber, an electrolyte supply tube mounted above said soluble electrodes, and an inlet box arranged above said soluble electrodes and connected to the tube supply of polluted liquid, characterized, according to the invention, in that it comprises a mixing capacity connected by a foam line to the foam collector, l equel is tightly connected to said circular baffle.
L'appareil ainsi conçu permet d' évacuer en continu de la chambre de décantation les déchets se formant par suite de la coagulation, dans la chambre d'électrocoagulation de l'appareil, des particules polluants, sous l'action, sur le liquide à traiter, des hydroxydes de métaux obtenus par voie électrochimique. The apparatus thus designed makes it possible to continuously evacuate from the settling chamber the waste which forms as a result of the coagulation, in the electrocoagulation chamber of the apparatus, of the polluting particles, under the action, on the liquid to be treat, metal hydroxides obtained electrochemically.
Il en résulte que les déchets ne s'accumulent pas dans la chambre de décantation, mais sont évacués par la conduite a mousses vers la capacité de mélange, dans laquelle est directement admis le liquide pollué. Dans cette capacité,les déchets sont utilisés en tant que couche filtrante à travers laquelle passe le liquide pollué, et la partie des hydroxydes de métaux non entrée en réaction et se trouvant dans les déchets coagule additionnellement les particules des polluants se trouvant dans le liquide allant au traitement, ce qui assure une pré-épuration du liquide pollué avant son entrée dans la chambre d'électrocoagulation et se traduit par un accroissement(jusqu' a 16 %) du rendement de l'appareil et une diminution des dépenses spécifiques d'énergie électrique et du métal des électrodes solubles. As a result, the waste does not accumulate in the settling chamber, but is discharged through the foam line to the mixing capacity, into which the polluted liquid is directly admitted. In this capacity, the waste is used as a filter layer through which the polluted liquid passes, and the part of the metal hydroxides not reacted and found in the waste additionally coagulates the particles of the pollutants found in the liquid going during treatment, which ensures pre-purification of the polluted liquid before it enters the electrocoagulation chamber and results in an increase (up to 16%) in the efficiency of the device and a reduction in specific energy expenditure electrical and metal soluble electrodes.
Il est avantageux d'équiper le collecteur de mousses de tubulures à air munies de valves et de disposer la partie supérieure de la chicane circulaire dans ledit collecteur de mousses, avec#un certain écartement par rapport à la surface intérieure de ce dernier, avec laquelle ladite partie supérieure de la chicane forme une enceinte annulaire, et de la-munir d'une saillie directrice de forme conique correspondant a la forme du collecteur de mousses. It is advantageous to equip the foam collector with air tubes fitted with valves and to arrange the upper part of the circular baffle in said foam collector, with a certain spacing with respect to the interior surface of the latter, with which said upper part of the baffle forms an annular enclosure, and to provide it with a directing projection of conical shape corresponding to the shape of the foam collector.
La présence des tubulures a air, pourvues de valves, dans le collecteur de mousses permet de diminuer les dépenses d'énergie pour l'exploitation de l'appareil, grâce à l'injection des déchets a partir de la partie supérieure de la chambre de décantation par l'air atmosphérique. The presence of air tubes, fitted with valves, in the foam collector makes it possible to reduce the energy expenditure for operating the device, thanks to the injection of waste from the upper part of the decantation by atmospheric air.
La présence de cette saillie directrice conique a la partie supérieure de la chicane circulaire réduit l'éventualité de dépôts des déchets sur la surface intérieure du collecteur de mousses et exclut l'encrassement de la surface des électrodes insolubles montées dans la chambre de décantation de l'appareil, ce qui se traduit par une diminution de 8 a 12 % des frais d'exploitation. The presence of this conical directing projection at the top of the circular baffle reduces the possibility of waste deposits on the interior surface of the foam collector and excludes fouling of the surface of the insoluble electrodes mounted in the decantation chamber of the 'device, which translates into a decrease of 8 to 12% in operating costs.
Il est avantageux de monter a l'intérieur de la con duite à mousses, pour l'acheminement des déchets de la chambre de décantation-vers la capacité de mélange, un ajout intérieur en forme de vis d'Archimêde, et d'entourer la conduite a mousses d'une chemise à vapeur, ainsi que d'équiper la conduite à mousses d'une tubulure pour l'admission d'un acide minéral. It is advantageous to mount inside the foam line, for the conveyance of waste from the settling chamber-to the mixing capacity, an interior addition in the form of an Archimedean screw, and to surround the foam line with a steam jacket, as well as fitting the foam line with a tube for the admission of a mineral acid.
La présence dudit ajout intérieur en forme de vis d'Archimède dans ladite conduite permet d'intensifier le processus de séparation des mousses en leurs constituants: produits pétroliers, eau et air, et, par conséquent, de diminuer le volume des déchets sous forme de mousses. The presence of said interior addition in the form of an Archimedes screw in said pipe makes it possible to intensify the process of separation of the foams into their constituents: petroleum products, water and air, and, consequently, to decrease the volume of waste in the form of foams.
L'efficacité de la séparation des déchets à l'intérieur de la conduite à mousses est maximale a une température de 35 à 800C, selon la nature des polluants et les propriétés de consistance des déchets formés. Le traitement thermique des déchets augmente la vitesse de leur séparation, ce qui, en définitive, permet de diminuer la longueur de la conduite a mousses et d'augmenter le rendement de l'appareil. The efficiency of the separation of the waste inside the foam pipe is maximum at a temperature of 35 to 800C, depending on the nature of the pollutants and the consistency properties of the waste formed. Heat treatment of the waste increases the speed of its separation, which ultimately makes it possible to reduce the length of the foam pipe and to increase the efficiency of the device.
S'il est nécessaire de corriger les propriétés acides ou alcalines du liquide pollué avant son traitement électrochimique, on admet dans l'appareil, à travers une tubulure montée dans la conduite à mousses, un acide minéral, jusqu a ce que le pH du liquide atteigne une valeur déterminée. Ceci crée des conditions favorisant de processus de coagulation sous l'action des hydroxydes de métaux par l'électrolyse, sur le système dispersé. If it is necessary to correct the acid or alkaline properties of the polluted liquid before its electrochemical treatment, a mineral acid is admitted into the device, through a tube mounted in the foam line, until the pH of the liquid reaches a determined value. This creates conditions favoring the coagulation process under the action of metal hydroxides by electrolysis, on the dispersed system.
Il est avantageux que la partie inférieure de la capacité de mélange soit raccordée par une tubulure a une conduite de recyclage pour l'amenée du liquide pollué à la chambre d'électrocoagulation, et que sa partie supérieure soit équipée de tubulures pour l'amenée du liquide pollué et l'évacuation des déchets formés. It is advantageous that the lower part of the mixing capacity is connected by a tube to a recycling line for the supply of the polluted liquid to the electrocoagulation chamber, and that its upper part is equipped with tubes for the supply of the polluted liquid and disposal of formed waste.
L'emploi de la capacité de mélange permet de réutiliser les mousses s'accumulant a la partie supérieure de la capacité de décantation et contenant des agrégats de particules de polluants coagulées avec les hydroxydes de métaux et une partie de l'hydroxyde de métal libre au premier stade d'épuration du liquide pollué, en vue d'une pré-coagulation des polluants.Les déchets introduits dans la capacité de mélange sont alors utilisés en tant que couche filtrante a travers laquelle on fait passer, à l'aide d'un asperseurlle liquide pollué, et l'hydroxyde de métal n'ayant pas réagi coagule les polluants se trouvant dans le liquide, ce qui assure une pré-épuration du liquide pollué avant son entrée dans la chambre d'électrocoagulation et se traduit par une élévation notable du rendement de l'appareil, de pair avec un haut degré d'épuration. The use of the mixing capacity makes it possible to reuse the foams accumulating at the top of the settling capacity and containing aggregates of particles of pollutants coagulated with the metal hydroxides and part of the free metal hydroxide at the first stage of purification of the polluted liquid, with a view to pre-coagulating the pollutants. The waste introduced into the mixing capacity is then used as a filtering layer through which it is passed, using a sprinkler the polluted liquid, and the unreacted metal hydroxide coagulates the pollutants present in the liquid, which ensures a pre-purification of the polluted liquid before it enters the electrocoagulation chamber and results in a notable rise the efficiency of the device, along with a high degree of purification.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références au dessin non limitatif annexé représentant une vue d'ensemble, en coupe, de l'appareil d'épuration électrochimique de liquides pollués. The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the light of the explanatory description which will follow of different embodiments given only by way of nonlimiting examples, with references to the drawing. nonlimiting annexed showing an overview, in section, of the electrochemical purification device of polluted liquids.
L'appareil pour l'épuration électrochimique d'un liquide pollué comprend une chambre annulaire de décantation 1 et une chambre d'électrocoagulation 2 montées coaxialement, la chambre 2 étant constituée de deux sections séparables. The apparatus for the electrochemical purification of a polluted liquid comprises an annular settling chamber 1 and an electrocoagulation chamber 2 mounted coaxially, the chamber 2 being made up of two separable sections.
Dans la section inférieure de la chambre d'électrocoagulation 2 dépassant de la chambre de décantation 1, sont disposées des électrodes solubles 3. Les deux sections de la chambre d'électrocoagulation 2 sont montées avec un certain écartement circulaire 4 entre elles et son reliées l'une à l'autre par une boîte d'admission commune 5 qui est en communication avec une tubulure 6 pour l'admission du liquide pollué. In the lower section of the electrocoagulation chamber 2 protruding from the decantation chamber 1, are arranged soluble electrodes 3. The two sections of the electrocoagulation chamber 2 are mounted with a certain circular spacing 4 between them and its connected l to one another by a common intake box 5 which is in communication with a pipe 6 for the admission of the polluted liquid.
Entre la chambre de décantation 1 et la chambre d'électrocoagulation 2 est disposée une chicane ou analogue circulaire 7 qui accroît le parcours du liquide a épurer dans la chambre de décantation 1. Dans l'espace formé entre les parois de la chambre d'électrocoagulation 2 et de la chicane circulaire 7 sont placées horizontalement des électrodes insolubles perforées 8 situées plus bas que le niveau du liquide. Between the decantation chamber 1 and the electrocoagulation chamber 2 is disposed a baffle or similar circular 7 which increases the path of the liquid to be purified in the decantation chamber 1. In the space formed between the walls of the electrocoagulation chamber 2 and circular baffle 7 are placed horizontally perforated insoluble electrodes 8 located below the level of the liquid.
Au-dessus de la chambre d'électrocoagulation 2 est disposée un collecteur de mousses 9, qui est constitué par une embouchure conique 10 assemblée d'une manière étanche à la chicane circulaire 7. Le collecteur de mousses 9 comporte des tubulures 11 pourvues de valves 12 situées plus haut que le niveau du liquide dans la chambre de décantation 1. Above the electrocoagulation chamber 2 is arranged a foam collector 9, which is constituted by a conical mouthpiece 10 assembled in a sealed manner with a circular baffle 7. The foam collector 9 comprises pipes 11 provided with valves 12 located higher than the level of the liquid in the settling chamber 1.
La partie supérieure de la chicane circulaire 7 est disposée dans le collecteur de mousses 9 avec un certain écartement 13 par rapport à la surface intérieure de ce dernier, en formant ainsi entre ladite partie supérieure et ledit collecteur 9 une enceinte annulaire 14 qui est raccordée par une conduite 15 munie d'une valve 16 a une tubulure 17 d'amenée de l'électrolyte dans la section inférieure de la chambre d'électrocoagulation2. De plus, la partie supérieure de la chicane circulaire 7 comporte une saillie directrice de forme conique 19 correspondant à celle du collecteur de mousses 9.
La partie superieure du collecteur de mousses 9 est raccordée par une conduite à mousses 20 à une capacité de mélange 21.La conduite à mousses 20 est équipée d'un injecteur 22 monté au-dessus du collecteur de mousses 9 et dirigé vers la capacité de mélange 1, ainsi que d'un ajout intérieur 23 réalisé en forme de vis d'Archimède, et d'une tubulure 24 pour l'admission d'un acide minéral. La conduite à mousses 20 est entourée d'une chemise à vapeur 25 comportant des tubulures 26 et 27 d'amenée d'un caloporteur sous forme de vapeur et d'évacuation de l'eau condensée, respectivement.The upper part of the circular baffle 7 is disposed in the foam collector 9 with a certain spacing 13 relative to the internal surface of the latter, thus forming between said upper part and said collector 9 an annular enclosure 14 which is connected by a pipe 15 provided with a valve 16 has a tube 17 for supplying the electrolyte in the lower section of the electrocoagulation chamber 2. In addition, the upper part of the circular baffle 7 has a conical directing projection 19 corresponding to that of the foam collector 9.
The upper part of the foam collector 9 is connected by a foam line 20 to a mixing capacity 21. The foam line 20 is equipped with an injector 22 mounted above the foam collector 9 and directed towards the capacity of mixture 1, as well as an interior addition 23 produced in the form of an Archimedes screw, and a tube 24 for the admission of a mineral acid. The foam line 20 is surrounded by a steam jacket 25 comprising pipes 26 and 27 for supplying a coolant in the form of steam and for discharging condensed water, respectively.
La capacité de mélange 21 comporte une tubulure 28 d'amenée du liquide pollué, montée plus haut que l'endroit de raccordement de la conduite a mousses 20, et pourvue d'un asperseur 29 pour l'introduction du liquide pollué dans la capacité de mélange 21. A l'intérieur de la capacité de mélange 21 est montée une cloison perforée horizontale 30 pour séparer du liquide une couche de déchets. Plus haut que cette cloison se trouve une tubulure 31 d'évacuation des déchets de la capacité de mélange 21, et la partie inférieure de la capacité de mélange 21 est raccordée par une tubulure 32 et une conduite 33 à la tubulure 6 d'admission du liquide pollué dans la chambre d'électrocoagulation 2. The mixing capacity 21 comprises a tube 28 for supplying the polluted liquid, mounted higher than the connection point of the foam line 20, and provided with a sprinkler 29 for the introduction of the polluted liquid into the capacity mixing 21. Inside the mixing capacity 21 is mounted a horizontal perforated partition 30 to separate a layer of waste from the liquid. Above this partition there is a pipe 31 for discharging the waste of the mixing capacity 21, and the lower part of the mixing capacity 21 is connected by a pipe 32 and a pipe 33 to the pipe 6 for admission of the polluted liquid in the electrocoagulation chamber 2.
La chambre de décantation 1 de l'appareil est aussi équipée de tubulures 34 et 35 pour la sortie du liquide épuré et des boues, respectivement. The settling chamber 1 of the apparatus is also equipped with pipes 34 and 35 for the outlet of the purified liquid and the sludge, respectively.
L'appareil pour l'épuration electrochimique d'un liquide pollué fonctionne de la façon suivante. The apparatus for the electrochemical purification of a polluted liquid operates in the following manner.
Avant de commencer le traitement du liquide pollué, la chambre d'électrocoagulation 2 et la chambre de dêcantation sont remplies d'un électrolyte pur (eau technique pure ou eau faiblement additionnée de NaCl), puis les électrodes 3 et 8 sont mises sous tension et le courant passant par l'électrolyte provoque la dissolution anodique du métal des électrodes 3, ainsi que le dégagement de bulles de gaz sur ces électrodes 3 et sur les électrodes insolubles 8. Before starting the treatment of the polluted liquid, the electrocoagulation chamber 2 and the settling chamber are filled with a pure electrolyte (pure technical water or water slightly added with NaCl), then the electrodes 3 and 8 are energized and the current passing through the electrolyte causes the anodic dissolution of the metal of the electrodes 3, as well as the release of gas bubbles on these electrodes 3 and on the insoluble electrodes 8.
Au cours de la dissolution anodique des électrodes 3 dans l'electrolyte pur, il se forme des hydroxydes de métal, Al(0H)3 ou Fe(0H)3,que les bulles de gaz formées entraînent a la surface de l'électrolyte, dans le collecteur de mousses 9, ou ils s'accumulent. Quand l'air comprimé est admis dans l'injecteur 22, les particules d'hydroxyde de métal se trouvant dans la couche sont évacuées à travers la conduite à mousses 20 jusqu'a la capacité de mélange 21. During the anodic dissolution of the electrodes 3 in the pure electrolyte, metal hydroxides, Al (0H) 3 or Fe (0H) 3, are formed, which the gas bubbles formed entrain on the surface of the electrolyte, in the foam collector 9, where they accumulate. When the compressed air is admitted into the injector 22, the particles of metal hydroxide present in the layer are evacuated through the foam line 20 until the mixing capacity 21.
L'issue d'un certain temps, le liquide pollué est admis dans l'appareil à travers l'asperseur 29. S'il est nécessaire de corriger la valeur du pH du liquide pollué, on introduit une quantité déterminée d'acide minéral, par exemple HCl, travers la tubulure 24. After a certain time, the polluted liquid is admitted into the device through the sprinkler 29. If it is necessary to correct the pH value of the polluted liquid, a determined quantity of mineral acid is introduced, for example HCl, through tubing 24.
Lors de la réaction des particules de polluants avec l'hydroxyde de métal dans la capacité de mélange 21,sil se forme de gros agrégats de particules, qui s'accumulent au-dessus de la cloison perforée 30, puis sont évacuées à travers la tubulure 31. Il s'ensuit la formation, dans la capacité de mélange 21, d'une couche filtrante supplémentaire constituée par les agrégats de particules coagulées. Le liquide pollué, partiellement débarrassé des polluants dans la capacité de mélange 21, passe par la tubulure 32, la conduite 33, la tubulure 6 et l'écartement 4 et arrive dans la chambre d'électrocoagulation 2 directement au-dessus du système d'électrodes solubles 3, à une certaine distance de celles-ci. During the reaction of the pollutant particles with the metal hydroxide in the mixing capacity 21, if large aggregates of particles are formed, which accumulate above the perforated partition 30, then are evacuated through the pipe 31. This results in the formation, in the mixing capacity 21, of an additional filtering layer constituted by the aggregates of coagulated particles. The polluted liquid, partially rid of pollutants in the mixing capacity 21, passes through the tubing 32, the pipe 33, the tubing 6 and the spacer 4 and arrives in the electrocoagulation chamber 2 directly above the system of soluble electrodes 3, at a certain distance from them.
Les polluants restés dans le liquide pollué arrivant dans la chambre d'électrocoagulation 2, réagissent avec les particules d'hydroxyde de métal remontant avec le courant ascendant d'électrolyte et douées d'une activité de sorption accrue. Les gros agrégats de particules se formant lors de la coagulation sont acheminés par le courant de liquide jusqu'à la surface de celui-ci dans la chambre de décantation..1. Ceci est aussi favorisé par les bulles de gaz se dégageant aux électrodes 3. The pollutants remaining in the polluted liquid arriving in the electrocoagulation chamber 2 react with the metal hydroxide particles rising with the ascending electrolyte current and endowed with an increased sorption activity. The large aggregates of particles formed during coagulation are conveyed by the stream of liquid to the surface thereof in the settling chamber. 1. This is also favored by the gas bubbles emerging from the electrodes 3.
Les déchets sous forme de mousses, contenant des agrégats de polluants coagulés, et les particules d'hydroxyde de métal actives, non entrées en réaction et se trouvant dans le collecteur de mousses 9, passent par la conduite à mousses 20 sous l'action de l'air comprimé injecté par l'injecteur 22, et arrivent dans la capacité de mélange 21. The waste in the form of foams, containing aggregates of coagulated pollutants, and the active metal hydroxide particles, not reacted and found in the foam collector 9, pass through the foam line 20 under the action of the compressed air injected by the injector 22, and arrive in the mixing capacity 21.
Pendant le cheminement des mousses dans la conduite à mousses 20 équipée d'un ajout intérieur 23 en forme de vis d'Archimède, il ce produit une séparation intense desdites mousses en gaz et en liquide constitué par de l'eau chergée de polluants et d'hydroxyde de métal. Pour que la séparation des mousses soit rapide et meilleure, elles peuvent subir un traitement thermique par admission de vapeur dans la chemise 25 entourant la conduite à mousses 20 à travers la tubulure 26 et évacuation de l'eau condensée à travers la tubulure 27. Le régime thermique du traitement des mousses est déterminé par la catégorie des polluants (produits pétroliers, polymères, etc.) et est maintenu dans la plage de 35 à 90 OC. During the routing of the foams in the foam line 20 equipped with an interior addition 23 in the form of an Archimedes screw, this produces an intense separation of said foams into gas and liquid consisting of water containing pollutants and d metal hydroxide. For the separation of the foams to be quick and better, they can undergo a heat treatment by admission of vapor into the jacket 25 surrounding the foam line 20 through the tubing 26 and evacuation of the condensed water through the tubing 27. The thermal regime of foam processing is determined by the category of pollutants (petroleum products, polymers, etc.) and is maintained in the range of 35 to 90 OC.
Le liquide épuré passe à travers les électrodes perforées insolubles 8, puis sort de la chambre de décantation 1 par la tubulure 34. Durant son parcours, une certaine partie des particules de polluants est additionnellement entraînée à la surface du liquide par le gaz se dégageant aux électrodes insolubles 8, ce qui assure une épuration plus poussée du liquide dans l'appareil. The purified liquid passes through the insoluble perforated electrodes 8, then leaves the decantation chamber 1 through the tubing 34. During its course, a certain part of the pollutant particles is additionally entrained on the surface of the liquid by the gas released at the insoluble electrodes 8, which further purifies the liquid in the device.
Les boues s'accumulant dans la chambre de décantation 1 en sont périodiquement évacuées par la tubulure 35.The sludge accumulating in the settling chamber 1 is periodically removed therefrom through the pipe 35.
L'évacuation continue des mousses du collecteur de mousses 9 vers la capacité de mélange 21 par la conduite à mousses 20 permet de réaliser une pré-épuration du liquide pollué admis dans ladite capacité de mélange à travers l'asperseur 29, ce qui crée des conditions favorables au fonctionnement de tout l'appareil. The continuous evacuation of the foams from the foam collector 9 to the mixing capacity 21 via the foam line 20 makes it possible to pre-purify the polluted liquid admitted into said mixing capacity through the sprinkler 29, which creates favorable conditions for the operation of the entire device.
De la sorte, l'appareil d'épuration de conception décrite assure une très bonne élimination des matières par coagulation due à l'action sur le liquide de l'hydroxyde de métal obtenu par voie électrochimique. In this way, the purification apparatus of the design described ensures very good elimination of the materials by coagulation due to the action on the liquid of the metal hydroxide obtained by electrochemical route.
En même temps, les déchets en mousse contenant une certaine quantité d'hydroxyde de métal actif sont réutilisés dans la capacité de mélange pour une épuration préliminaire du liquide pollué, permettant de réduire sa teneur en polluants avant son admission au traitement dans l'appareil. At the same time, the foam waste containing a certain amount of active metal hydroxide is reused in the mixing capacity for a preliminary purification of the polluted liquid, making it possible to reduce its content of pollutants before being admitted to the treatment in the apparatus.
Ceci permet d'accroître le rendement de l'appareil et de diminuer les frais spécifiques d'exploitation.This increases the efficiency of the device and lowers the specific operating costs.
Dans l'appareil, les dépôts de matières sur les électrodes solubles, causés par leur dissolution dans l'électrolyte pur, sont exclus, ce qui contribue à l'obtention d'une grande- vitesse de dissolution anodique du métal des électrodes. Sont également réduits les dépôts de mousses sur la surface intérieure du collecteur de mousses, grâce à leur évacuation continue à l'aide de l'injecteur pneumatique, qui crée une faible dépression à l'intérieur du collecteur de mousses. Ceci se traduit par un accroissement du taux d'épuration du liquide. . In the apparatus, the deposits of materials on the soluble electrodes, caused by their dissolution in the pure electrolyte, are excluded, which contributes to obtaining a high speed of anodic dissolution of the metal of the electrodes. Foam deposits on the interior surface of the foam collector are also reduced, thanks to their continuous evacuation using the pneumatic injector, which creates a low vacuum inside the foam collector. This results in an increase in the purification rate of the liquid. .
L'efficacité de l'utilisation, dans la capacité de mélange, des déchets formés est améliorée par leur séparation en une phase liquide et une phase d'air au cours de leur cheminement dans la conduite à mousses. Ia phase liquide est utilisée dans ladite capacité en tant que lit filtrant, sur lequel le liquide pollué est arrosé par l'asperseur. The efficiency of the use, in the mixing capacity, of the waste formed is improved by its separation into a liquid phase and an air phase during their passage through the foam line. Ia liquid phase is used in said capacity as a filter bed, on which the polluted liquid is sprayed by the sprinkler.
En outre, l'hydroxyde de métal actif coagule les particules de polluants.In addition, the active metal hydroxide coagulates the particles of pollutants.
Ces processus peuvent être intensifiés par le traitement thermique des mousses dans la conduite à mousses et par l'introduction dans les mousses d'un acide minéral contribuant au maintien du pli du liquide traité à une valeur optimale. These processes can be intensified by the heat treatment of the foams in the foam line and by the introduction into the foams of a mineral acid contributing to maintaining the fold of the treated liquid at an optimal value.
L'application de l'appareil d'épuration électrochimique conforme à l'invention assure une augmentation de 12 à 16 % du rendement, grâce à la diminution préliminaire de la quantité totale de polluants se trouvant dans le liquide admis directement au traitement dans l'appareil, une diminution des dépenses spécifiques de métal et d'énergie électrique pour la réalisation de l1épuration, une élévation du degré d'épuration jusqu'à 99,3-99,8 %, une diminution de la quantité de métal nécessaire à la fabrication de l'installation. The application of the electrochemical purification apparatus in accordance with the invention ensures an increase of 12 to 16% in the yield, thanks to the preliminary reduction in the total amount of pollutants present in the liquid admitted directly to the treatment in the apparatus, a reduction in the specific expenditure of metal and electrical energy for carrying out the purification, an increase in the degree of purification up to 99.3-99.8%, a reduction in the quantity of metal necessary for the manufacture of the installation.
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