Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglego uzdatniania wody, szczególnie w systemie zasilania przemyslowych zakladów powierzchniowymi wo¬ dami oraz urzadzenie do wykonywania tego spo¬ sobu.Znane sposoby chemicznego i elektrochemiczne¬ go usuwania zanieczyszczen z powierzchniowych wód, szczególnie z rzek i jezior (Woda w przemys¬ le wlókienniczym, Edward Buczylo, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1972 rok) pole¬ gaja na prowadzeniu tych procesów w oddzielnych urzadzeniach, jako kolejne stadia przyjetego uk¬ ladu technologicznego, w którym ostatnia operacja jest przewaznie sedymentacja wydzielonych zawie¬ sin w odpowiednich osadnikach.Wada znanych sposobów uzdatniania wody jest koniecznosc przeprowadzania poszczególnych ope¬ racji technologicznych w oddzielnych urzadzeniach, a w przypadku zawartosci w surowej wodzie hu¬ musowych zwiazków, dodatkowego zastosowania sorbentów.Celem wynalazku jest usuniecie tych wad, a za¬ daniem technicznym jest opracowanie sposobu ciaglego uzdatniania wody z zastosowaniem jedne¬ go urzadzenia,, w którym nastapi zintensyfikowa¬ nie procesu oczyszczania wody na skutek zmiany fizykochemicznych warunków koagulacji i sorbcji.Niespodziewanie stwierdzono, ze prowadzac w jednym urzadzeniu bezposrednio po sobie nastepu¬ jace procesy chemicznej i elektrochemicznej koa- 19 15 20 25 30 gulacji zawiesin w wodzie oraz równoczesnie pro¬ ces sedymentacji zawiesin w wodzie, uzyskuje sie znaczne zintensyfikowanie procesu flokulacji oraz powstawanie duzych agregatów zawiesiny, które opadajac w przeciwpradzie unoszonej drobnej za¬ wiesiny ulegaja dalszemu znacznemu powiekszeniu.Sposób ciaglego uzdatniania wody wedlug wyna¬ lazku polega na tym, ze proces obróbki prowadzi sie w jednej operacji technologicznej w pionowym osadniku powodujac burzliwy przeplyw doprowa¬ dzanej wody we wspólosiowo ze zbiornikiem usy¬ tuowanej rurze, w której inicjuje sie chemiczna koagulacje zawiesin przy uzyciu znanych zwiaz¬ ków chemicznych i równoczesnie wprowadza sie do wody znane zwiazki chemiczne inicjujace se¬ dymentacje zawiesin. W znajdujacej sie w dolnej czesci zbiornika wodzie prowadzi sie dalej chemi¬ czna koagulacje zawiesin, a przemieszczajaca sie w górna czesc zbiornika wode poddaje sie dziala¬ niu stalego pola elektrycznego o natezeniu 0,2—3,0 mA/cm2 i prowadzi w czasie 30—120 minut elektro¬ chemiczna koagulacje zawiesin, wzmagajaca proces koagulacji chemicznej, oraz równoczesnie prowa¬ dzi sie sedymentacje zawiesin w wodzie, z czym laczy sie zwiekszona sorbcja zwiazków humuso¬ wych.Urzadzenie do ciaglego uzdatniania wody stano¬ wi pionowy osadnik, 'który zawiera uklad metalo¬ wych elektrod zasilanych stalym pradem elektry¬ cznym, usytuowanych w górnej czesci osadnika, 115 204115 204 Zamocowana wspólosiowo ze zbiornikiem zasila¬ jaca rura ma wewnatrz przegrody wywolujace bu¬ rzliwy przeplyw wody. Urzadzenie jest wyposazo¬ ne w instalacje umozliwiajaca zmiane biegunowo¬ sci pradu elektrycznego na elektrodach. 5 Wynalazek pozwala na uzyskanie wzrostu jakos¬ ci oczyszczanej wody przy porównywalnie mniej¬ szych kosztach eksploatacyjnych i inwestycyjnych.Wynalazek moze byc równiez stosowany w klasy¬ cznych stacjach uzdatniania wody wykorzystuja- !0 cych pionowe osadniki.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym przed¬ stawiono urzadzenie do uzdatniania wody w sche¬ macieogólnym/ i 5 Urzadzenie dof uzdatniania wody, w przyklado¬ wym wykonaniu; wedlug wynalazku, przedstawia so¬ ba " duzy zbiornik 1, którego dolna czesc stanowi osadczy lej 2, a srodkowa czesc 3 stanowi prze¬ strzen chemicznej koagulacji zawiesin w wodzie, 20 natomiast górna czesc 4 stanowi przestrzen elek¬ trochemicznej koagulacji zawiesin w wodzie oraz równoczesnie przestrzen sedymentacji zawiesin.Wewnatrz osadnika 1, wspólosiowo z nim, umie¬ szczona jest rura 5, zawierajaca odpowiednio uk- 25 sztaltowane przegrody 6, wywolujace burzliwy przeplyw cieczy, oraz stozkowa tarcza 7, usytuo¬ wana na wysokosci krawedzi osadczego leja 2. W sasiedztwie górnej krawedzi zbiornika 1 znajduje sie odplywowe koryto 8 dla oczyszczonej wody, na- 30 tomiast w sasiedztwie osadczego leja 2 znajduje sie rurowy przewód 9 odprowadzajacy zanieczysz¬ czenia na zewnatrz osadnika 1. W górnej czesci zbiornika 1 w przestrzeni 4 elektrochemicznej ko¬ agulacji znajduje sie zespól elektrod 10 w postaci 35 równoleglych metalowych plyt, zasilanych stalym elektrycznym pradem w ten sposób, ze tworza one naprzemian ciag anod i katod. Dla przeciwdziala¬ nia osiadaniu zawiesin na powierczhniach katod oraz dla równomiernego zuzywania sie elektrod 10 40 stosuje sie okresowa zmiane biegunowosci elektrod 10.Oczyszczanie powierzchniowych wód sposobem wedlug wynalazku polega na stalym wprowadzaniu strumienia wody 11 do centralnie usytuowanej w 45 osadniku 1, rury 5, a wraz z tym strumieniem wo¬ dy 11 odpowiedniej dawki koagulanta chemiczne¬ go takiego jak na przyklad roztwór siarczanu gli¬ nowego, roztworu korygujacego odczyn wody oraz substancji wspomagajacej flokulacje. Burzliwy 50 przeplyw wody w centralnie usytuowanej rurze 5 zapewnia szybkie i dokladne wymieszanie sie do¬ dawanych reagentów, które w przestrzeni 3 lami- narnego przeplywu wywoluja chemiczna koagula¬ cje zawiesin z tworzeniem sie licznych drobnych 55 agregatów, unoszonych strumieniem wody do prze¬ strzeni 4 elektrochemicznej koagulacji, gdzie na skutek zintensyfikowania procesu flokulacji roz¬ poczyna sie sedymentacja duzych agregatów za¬ wiesiny, odbywajaca sie w przeciwpradzie do uno- 60 szonej drobnej zawiesiny,*co sprzyja dalszemu ich powiekszaniu sie. Jednoczesnie w tych warunkach, a szczególnie w przestrzeni 4 objetej oddzialywa¬ niem elektrycznego pola, nastepuje wzmozenie pro¬ cesów sorbeji wieloczasteczkowych zwiazków na po- w wierzchni agregatów zawiesiny, co prowadzi mie¬ dzy innymi do bardzo znacznego obnizenia stezenia w wodzie humusowych zwiazków, prezentujacego sie poprawa wskaznika barwy wody.Przyklad. W jednym z duzych zakladów przemyslu wlókienniczego wykonano stacje uzdat¬ niania wody dzialajaca sposobem wedlug wynalaz¬ ku. Stacja zawiera szesc osadniko-elektrolizerów wykonanych zgodnie z wynalazkiem. Woda rzecz¬ na jest przepompowywana z wydajnoscia 500 m3/h do komory reakcyjnej, do której w sposób ciagly dodaje sie 10% roztwór siarczanu glinowego w objetosci 0,5 m3/h. Z komory reakcyjnej woda jest nastepnie przepompowywana do szesciu osadniko- elektrolizerów zawierajacych po 18 aluminiowych elektrod o powierzchni 4 m2 kazda. Do rurociagu tloczacego wode wprowadza sie 0,15% roztwór flo- kulanta w objetosci 0,5 m3/h. Woda wraz z koagu¬ lantem i flokulantem wplywa do kazdego osadni- ko-elektrolizera centralna rura zaopatrzona w mie¬ szajace przegrody. Liniowa predkosc wznoszaca wody w przestrzeni miedzyelektrodowej wynosi 0,9 mm/s. Do elektrod w ukladzie przemiennym doprowadza sie prad staly o regulowanym napie¬ ciu w zakresie 20—35 V, umozliwiajac zasilanie ich pradem o natezeniu 100—400 A, co odpowiada ge¬ stosci pradu 0,25—1,0 mA/cm2. Wartosc pradu us¬ tala sie okresowo w zaleznosci od metnosci i bar¬ wy surowej wody. Przy niskiej metnosci wody sto¬ suje sie prad o natezeniu 100 A, a przy duzej met¬ nosci wody — 400 A. Czas przeplywu wody przez zespól elektrolizerów, to jest czas uzdatniania wo¬ dy, wynosi 60 minut. Powstajacy w osadniko-elek- trolizerze osad gromadzi sie w osadczym leju.Osad ten okresowo odprowadza sie do kanalizacji.Efektywnosc metody chemiczno-elektrochemicz- nego uzdatniania wody rzecznej przedstawia .tabe¬ la.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób ciaglego uzdatniania wody przez dzia¬ lanie chemicznymi srodkami koagulujacymi oraz obróbke wody w polu elektrycznym, znamienny tym, ze proces obróbki prowadzi sie w jednej ope¬ racji technologicznej w pionowym osadniku powo¬ dujac burzliwy przeplyw doprowadzonej wody we wspólosiowo ze zbiornikiem usytuowanej rurze, w której inicjuje sie chemiczna koagulacje zawiesin przy uzyciu znanych zwiazków chemicznych i rów¬ noczesnie wprowadza sie do wody znane zwiazki chemiczne inicjujace sedymentacje zawiesin, po czym prowadzi sie chemiczna koagulacje zawiesin w doprowadzonej do dolnej czesci zbiornika wo¬ dzie, a nastepnie przemieszczajaca sie w górna czesc zbiornika wode poddaje sie dzialaniu stale¬ go pola elektrycznego o gestosci 0,2—3,0 mA/cm2 i prowadzi w czasie 30—120 minut elektrochemicz¬ na koagulacje zawiesin oraz równoczesnie prowa¬ dzi sie sedymentacje zawiesin w wodzie, z czym laczy sie zwiekszona sorbeja zwiazków humuso¬ wych. 2. Urzadzenie do ciaglego uzdatniania wody w postaci pionowego osadnika, znamienne tym, ze zawiera uklad metalowych elektrod (10) zasila¬ nych stalym pradem elektrycznym, usytuowanych w górnej czesci osadnika (1), a zamocowana wspól-11S 204 6 osiowo ze zbiornikiem (1) zasilajaca rura (5) ma wewnatrz przegrody (6), wywolujace burzliwy prze¬ plyw wody. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze zawiera instalacje umozliwiajaca zmiane biegu¬ nowosci pradu elektrycznego na elektrodach (10).Tabela Rodzaj operacji uzdatniajacych wode Bez oczyszczania Tylko koagulacja chemiczna Koagulacja che- miczno-elektro- chemiczna Woda surowa metnosc mg/dm3 sio2 12,3 12,1 12,1 barwa jednostek wzorcowych 0,23 0,22 0,22 Woda przed filtrem metnosc mg/dm3 sio2 12,2 10,1 7,6 barwa jednostek wzorcowych 0,23 0,20 0,14 Woda za filtrem metnosc mg/dm3 Si02 1,23 1,18 0,08 barwa jednostek wzorcowych 0,22 0,19 0,134 PL