RU204278U1 - Электролизер станции обеззараживания воды - Google Patents
Электролизер станции обеззараживания воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU204278U1 RU204278U1 RU2021101333U RU2021101333U RU204278U1 RU 204278 U1 RU204278 U1 RU 204278U1 RU 2021101333 U RU2021101333 U RU 2021101333U RU 2021101333 U RU2021101333 U RU 2021101333U RU 204278 U1 RU204278 U1 RU 204278U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyzer
- water disinfection
- water
- station
- electrolyte
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
- C25B9/23—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms comprising ion-exchange membranes in or on which electrode material is embedded
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Полезная модель предназначена, преимущественно, для использования на станциях обеззараживания питьевой и сточной воды и может быть использована на водопроводно-канализационных сооружениях.Сущность полезной модели: электролизер для станции обеззараживания воды, предназначенный для соединения с другими блоками станции, снабженный опорной и прижимными рамами для электродных камер, разделенных мембраной, при этом в нижнюю часть каждой анодной камеры установлен распределитель электролита в виде трубки с отверстиями, направленными вниз. 4 ил.
Description
Полезная модель предназначена, преимущественно, для использования на станциях обеззараживания питьевой и сточной воды и может быть использована на водопроводно-канализационных сооружениях.
Известными и широко распространенными являются стационарные хлораторные станции обеззараживания воды, осуществляющие хлорирование посредством использования завозимого жидкого хлора в баллонах или контейнерах (Абрамов Н.Н., Водоснабжение - М.: Стройиздат, 1982, с. 280-290).
Недостатком таких станций является необходимость постоянного контроля за безопасностью проводимых работ в виду использования взрывоопасного и высоко токсичного хлора, способного в случае утечки поражать не только обслуживающий персонал, но и население районов, прилегающих к водопроводным очистным сооружениям.
Для снижения вероятности возникновения аварийных ситуаций за счет выработки хлорирующего агента непосредственно на месте, используют установки, которые включают:
- блоки приготовления и дозирования хлорида натрия
- электролизеры различных модификаций (в которых хлор и гидроокись натрия связываются в гипохлорит натрия)
- баки-накопители гипохлорита натрия, из которых хлорирующий агент подается в обеззараживаемую воду (например, патент RU 2090519 С1).
Известная установка (патент RU 2090519 С1) включает электролизер, с разделенными анодной и катодной камерами, блок приготовления и дозирования раствора электролита, систему коммуникаций, проточную магистраль для воды, эжектор, установленный в проточной магистрали для воды и коллектор-сепаратор.
Блок приготовления и дозирования раствора электролита включает растворный блок, осмотический дозатор и трубопроводы, образующие циркуляционный контур электролита.
Установка также содержит блок очистки раствора электролита от солей жесткости и приборы контроля.
Основным недостатком этой и аналогичных станций, является не достаточное соответствие современным требованиям к организации и эксплуатации систем, используемых на водопроводно-канализационных сооружениях, а именно обеспечение постоянного контроля качества и безопасности технологического процесс, удобство монтажа и технического обслуживания оборудования станции.
Известна станция для обеззараживания воды (патент RU 2281252 С2), которая, также как и другие аналоги, включает:
блок подготовки рабочих растворов, блок подачи и дозирования рабочих растворов, блок управления и энергетики, электролизер мембранный, имеющий опорные и прижимные рамы, блок отделения газообразной фазы, блок хлорирования, баки-накопители щелочи
При этом блок подачи и дозирования рабочих растворов состоит из регулировочного бачка, солевого бака, насоса-дозатора, аккумулирующей емкости, ротаметра.
Электролизер мембранный состоит из биполяра, монополяра анода, монополяра катода, прижимной рамы, опорной рамы, биметаллической плиты, листа перфорированного или просечно-вытяжного, ионообменной сульфокатионитной мембраны
Станция также включает эжектор, фильтр очистки воды, поступающей в электролизер, накопитель щелочи, насос, теплообменник, резервную накопительную емкость, контактный резервуар, тиристорный выпрямитель тока.
Преимуществом данной станции по сравнению с аналогами является то, что установка по получению дезинфектанта позволяет получать хлорагент повышенной бактерицидной активности без использования жидкого хлора, что исключает возможность залпового выброса ядовитых и токсичных веществ в атмосферу и практически сводит к минимуму вероятность возникновения аварий.
Однако в известном техническом решении никак не решается известная проблема неудовлетворительного внутреннего перемешивания электролитов в электролизере.
Эта проблема решается в биполярном электролизере с ионообменной мембраной для электролиза водного раствора электролитов (патент RU 2190701 C2), выполненном из множества элементарных электролитических ячеек, каждая из которых ограничена парой элементов и парой периферийных прокладок, при этом ионообменная мембрана расположена между каждыми из указанных элементов, содержащий пару листов, снабженных периферийным фланцем, пригодным для заключения в нем периферийных прокладок, и множеством выступов, имеющих плоский верх, и вертикальных выемок, опорный каркас, размещенный между фланцами обоих листов, проводящие элементы для электрического соединения каждого выступа одного листа с соответствующим выступом другого листа, удлиненные облицовочные плитки, расположенные вертикально над выемками для образования переточных каналов, дефлектор в верхней части каждого листа, находящийся вблизи, но не в контакте с внутренней кромкой периферийного фланца и снабженный соединительными отверстиями, при этом каждая выемка снабжена удлиненной облицовочной плитой, распределитель для подачи водного раствора электролитов, расположенный в нижней части каждого листа вдоль внутренней кромки периферийного фланца, вертикальный переточный канал для выпуска истощенных водных растворов и продуктов электролиза, расправленный лист или сетку, соединенную с плоской поверхностью выступов каждого листа, при этом указанный расправленный лист или сетка снабжены электрокаталитическим покрытием для электрохимической реакции.
Одним из предпочтительных вариантов известного электролизера является выполнение распределителей для подачи электролитов с несколькими отверстиями.
Недостатком известной конструкции является выход отверстий вверх в распределителе, расположенном в нижней части емкости, что приводит к засорению отверстий продуктами электролиза, в частности, оседающим гидроксидом натрия.
В качестве прототипа выбран электролизер, предназначенный для получения хлорагента для станций обеззараживания воды (патент RU 2471891 C2), снабженный опорной и прижимными рамами для электродных биполярных камер, выполненных из биметаллического листа (сталь+титан) и разделенных сульфокатионитной мембраной, содержащий анодную и катодную камеры, имеющие прямоугольную форму и включающие силовые рамки, при этом опорная и прижимные рамы для электродных биполярных камер изготовлены из профильных труб; анодные и биполярные камеры выполнены из биметаллического листа, полученного путем сварки листов вставными биметаллическими (сталь+титан) элементами; анодная и катодная камеры снабжены встроенными теплообменниками, одна из частей которых образована путем размещения укороченных металлических разделительных полос внутри камер и герметичного укрытия наружной поверхности камер металлическим листом, а вторая образована за счет выполнения силовых рамок камер полыми.
В решении-прототипе электролит (солевой раствор NaCl) подается через штуцеры в нижней части электролизера (в одной из боковых стенок).
Техническая проблема заключается в недостаточном перемешивании электролита, а также в высокой вероятности окклюзии (закупоривании) отверстий (штуцеров) подачи электролита, которая может привести к значительным отклонениям концентрации электролитов и, например, к повреждению ионообменных мембран в мембранных электролизерах. И то и другое непосредственно влияет на надежность продолжительной работы установки для обеззараживания воды. Соответственно устранение указанных технических проблем повысит продолжительность безаварийной работы установки в целом.
Указанная техническая проблема решается электролизергом для станции обеззараживания воды, предназначенный для соединения с другими блоками станции (основные боки станции обеззараживания воды: блок подготовки рабочих растворов, блок подачи и дозирования рабочих растворов, блок управления и энергетики, блок отделения газообразной фазы, блок хлорирования, баки-накопители щелочи - см., например: патент RU 113735 U1), снабженный опорной и прижимными рамами для электродных камер, разделенных мембраной. Согласно предложению, в нижнюю часть каждой анодной камеры, установлен распределитель электролита в виде трубки с отверстиями, направленными вниз.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана принципиальная технологическая схема получения хлора в электролизере-прототипе станции обеззараживания воды.
На фиг. 2 схематично показана анодная сторона электролизера-прототипа.
На фиг. 3 показана принципиальная технологическая схема получения хлора в предлагаемом электролизере станции обеззараживания воды.
На фиг. 4 схематично показана анодная сторона предлагаемого электролизера.
Установка обеззараживания воды содержит мембранный электролизер 1, в котором установлен распределитель электролита 2 с отверстиями 3.
Электролизер 1 для станции обеззараживания воды содержит распределитель 2 с отверстиями 3.
Установка обеззараживания воды работает следующим образом.
В электролизер 1 от блока подготовки рабочих растворов через распределители 2 подают солевой раствор (NaCl) с концентрацией 300-320 гр/дм3, приготовленный на умягченной воде из соли (хлорид натрия) "экстра" по ГОСТ 13830. В нижние штуцера катодных камер подают умягченную воду.
При прохождении тока через электролизер 1, происходит процесс электрохимического разложения раствора хлорида натрия, при этом на аноде выделяется хлор, а на катоде - водород и щелочь (едкий натр).
При подаче рабочего раствора (электролита) через несколько отверстий 3 распределителя 2 осуществляется интенсивное его перемешивание, что способствует гомогенности электролита во всем объеме, в частности устраняются зоны неравномерного распределения (фиг. 2). Направленность отверстий 3 вниз (к дну электролизера) снижает вероятность засорения их продуктами электролиза.
Claims (1)
- Электролизер для станции обеззараживания воды, предназначенный для соединения с другими блоками станции, снабженный опорной и прижимными рамами для электродных камер, разделенных мембраной, отличающийся тем, что в нижнюю часть каждой анодной камеры установлен распределитель электролита в виде трубки с отверстиями, направленными вниз.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101333U RU204278U1 (ru) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | Электролизер станции обеззараживания воды |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101333U RU204278U1 (ru) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | Электролизер станции обеззараживания воды |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU204278U1 true RU204278U1 (ru) | 2021-05-18 |
Family
ID=75920728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021101333U RU204278U1 (ru) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | Электролизер станции обеззараживания воды |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU204278U1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54150846A (en) * | 1978-05-16 | 1979-11-27 | Hitachi Ltd | Disposal of exhaust water including ammonium form nitorogen |
RU2058267C1 (ru) * | 1994-10-27 | 1996-04-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью Внедренческое предприятие "Катион" | Способ обработки питьевой воды и устройство для его осуществления |
RU2100286C1 (ru) * | 1996-12-11 | 1997-12-27 | Вестерн Пасифик Компани Инк. | Способ обеззараживания воды и устройство для его реализации |
RU2322397C1 (ru) * | 2006-08-25 | 2008-04-20 | Витольд Михайлович Бахир | Установка для получения водного раствора оксидантов |
RU2459768C1 (ru) * | 2010-12-23 | 2012-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Эко-технология" (ООО "НПО "Эко-технология) | Станция обеззараживания воды |
RU2471891C2 (ru) * | 2011-03-15 | 2013-01-10 | Евгений Петрович Новичков | Электролизер для получения хлора |
RU148101U1 (ru) * | 2014-05-15 | 2014-11-27 | Евгений Петрович Новичков | Станция обеззараживания воды |
-
2021
- 2021-01-22 RU RU2021101333U patent/RU204278U1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54150846A (en) * | 1978-05-16 | 1979-11-27 | Hitachi Ltd | Disposal of exhaust water including ammonium form nitorogen |
RU2058267C1 (ru) * | 1994-10-27 | 1996-04-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью Внедренческое предприятие "Катион" | Способ обработки питьевой воды и устройство для его осуществления |
RU2100286C1 (ru) * | 1996-12-11 | 1997-12-27 | Вестерн Пасифик Компани Инк. | Способ обеззараживания воды и устройство для его реализации |
RU2322397C1 (ru) * | 2006-08-25 | 2008-04-20 | Витольд Михайлович Бахир | Установка для получения водного раствора оксидантов |
RU2459768C1 (ru) * | 2010-12-23 | 2012-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Эко-технология" (ООО "НПО "Эко-технология) | Станция обеззараживания воды |
RU2471891C2 (ru) * | 2011-03-15 | 2013-01-10 | Евгений Петрович Новичков | Электролизер для получения хлора |
RU148101U1 (ru) * | 2014-05-15 | 2014-11-27 | Евгений Петрович Новичков | Станция обеззараживания воды |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO853041L (no) | En flercellet elektrolysator. | |
US4108742A (en) | Electrolysis | |
NO139744B (no) | Elektrolysecelle med diafragma, saerlig til elektrolyse av vandige alkalimetallklorid-opploesninger | |
TW201812104A (zh) | 氫水的生成方法 | |
FI79145C (fi) | Bipolaer elektrolysanordning med gasdiffusionskatod. | |
KR100883894B1 (ko) | 미산성 차아염소산수 제조장치 및 미산성 차아염소산수제조방법 | |
CN210458375U (zh) | 一种电解海水生产次氯酸钠消毒液的装置 | |
KR20120028308A (ko) | 전해조를 위한 일회용 카트리지 | |
KR20140021666A (ko) | 퍼컬레이터 기술을 갖는 전기화학 전지 내에 기체 확산 전극을 통합시키는 대안적 방법 | |
JPH0561356B2 (ru) | ||
RU204278U1 (ru) | Электролизер станции обеззараживания воды | |
RU2315132C2 (ru) | Способ получения хлора и хлорсодержащих окислителей и установка для его осуществления | |
FI73244B (fi) | Elektrolyscell. | |
RU2459768C1 (ru) | Станция обеззараживания воды | |
CN107287610B (zh) | 一种高电密低电耗电解单元槽装置及其气液分离方法 | |
US20130256151A1 (en) | Electrolyser with coiled inlet hose | |
JPS5743992A (en) | Electrolyzing method for alkali chloride | |
JPH0153355B2 (ru) | ||
RU113735U1 (ru) | Станция обеззараживания воды | |
KR20150123998A (ko) | 3격실 전해조를 이용한 차염발생장치 | |
RU208186U1 (ru) | Электролизер станции обеззараживания воды | |
RU2281252C2 (ru) | Станция обеззараживания воды | |
US4069128A (en) | Electrolytic system comprising membrane member between electrodes | |
US4340460A (en) | Internal downcomer for electrolytic recirculation | |
CN113388849B (zh) | 离子膜法盐酸电解方法 |