RU2043309C1

RU2043309C1 - Apparatus for electrochemical purification of contaminated liquid

Info

Publication number: RU2043309C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Семенович Плоскин; Мирон Мигранович Назарян
Original assignee: Харьковский филиал Совместного советско-американо-швейцарского предприятия "Коннект Интернэшнл"
Priority date: 1992-02-25
Filing date: 1992-02-25
Publication date: 1995-09-10

Abstract

FIELD: electrochemical treatment of sewage. SUBSTANCE: apparatus for electrochemical purification of contaminated liquid has settling tank with circular partition and circulating pipe coaxially arranged relative to each other. Installed in lower part of circulating pipe are soluble electrodes, foam intake with injector, deflector installed in circulating pipe above soluble electrodes, foam intake with injector, deflector installed in circulating pipe above soluble electrodes, branch pipes for supply of contaminated liquid installed tangentially to circulating pipe and branch pipe for withdrawal of purified water. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электрохимической очистке сточных вод, а именно к аппаратам для электрохимической очистки жидкости, загрязненной органическими взвесями, поверхностно-активными веществами и тому подобным, и может быть использовано для очистки жидкости, загрязненной полимерами или нефтепродуктами. The invention relates to electrochemical wastewater treatment, and in particular to apparatus for electrochemical treatment of liquids contaminated with organic suspensions, surfactants and the like, and can be used to purify liquids contaminated with polymers or petroleum products.

Известен аппарат для электрохимической очистки загрязненной жидкости, содержащий отстойник с коаксиально установленной в нем разъемной циркуляционной трубой, электроды в нижней части трубы и полый вертикальный ротор с радиальными отверстиями для подачи загрязненной жидкости. A known apparatus for the electrochemical purification of contaminated liquid, comprising a sump with a detachable circulation pipe coaxially mounted therein, electrodes in the lower part of the pipe and a hollow vertical rotor with radial holes for supplying contaminated liquid.

Недостатки этого аппарата следующие. Технически сложная и ненадежная система подачи загрязненной жидкости из неподвижного трубопровода через распределительное устройство во внутреннюю полость вращающегося ротора. Расположенный в полости циркуляционной трубы полый вертикальный ротор занимает часть ее объема, что значительно снижает производительность аппарата. Кроме того, загрязненная жидкость, истекающая из выходных радиальных отверстий будет вступать в контакт с гидроокисями металлов неравномерно по сечению циркуляционной трубы (ближе к ротору контакт будет лучше, а по мере удаления от ротора хуже). Поэтому, чем больше диаметр циркуляционной трубы (а значит, и производительность аппарата), тем неравномернее будет распределение жидкости в объеме циркуляционной трубы. Такое конструктивное решение не может обеспечить повышение производительности аппарата. The disadvantages of this device are as follows. A technically complex and unreliable system for supplying contaminated liquid from a fixed pipeline through a switchgear to the internal cavity of a rotating rotor. The hollow vertical rotor located in the cavity of the circulation pipe occupies part of its volume, which significantly reduces the productivity of the apparatus. In addition, contaminated fluid flowing from the radial outlet openings will come into contact with metal hydroxides unevenly over the cross-section of the circulation pipe (closer to the rotor, the contact will be better, and worse with distance from the rotor). Therefore, the larger the diameter of the circulation pipe (and hence the productivity of the apparatus), the more uneven the distribution of the liquid in the volume of the circulation pipe. Such a constructive solution cannot provide an increase in the productivity of the apparatus.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является аппарат для электрохимической очистки жидкости, содержащий отстойник с коаксиально установленной в нем циркуляционной трубой, в нижней части которой размещены электроды и патрубки для подачи очищаемой и отвода очищенной жидкости, причем разъемные секции трубы установлены без зазора между собой и снабжены общим коллектором, а патрубок для подачи загрязненной жидкости соединен с внутренней полостью коллектора и установлен на расстоянии, не меньшем половины его диаметра относительно линии разъема трубы. Closest to the proposed technical solution is an apparatus for electrochemical cleaning of liquids, containing a sump with a circulation pipe coaxially installed in it, in the lower part of which electrodes and nozzles are placed for supplying the cleaned and discharge of purified liquid, and detachable pipe sections are installed without a gap between each other and equipped a common collector, and a nozzle for supplying contaminated liquid is connected to the internal cavity of the collector and is installed at a distance of not less than half its diameter from relative to the pipe connector line.

Недостатком указанного аппарата является неравномерность распределения очищаемой жидкости в циркуляционной трубе. Очищаемая жидкость вступает в контакт с гидроокисями металлов наиболее интенсивно возле кольцевого зазора, а по мере удаления от него по радиусу трубы к ее центру интенсивность такого контакта уменьшается. Поэтому увеличение диаметра циркуляционной трубы не приводит к увеличению производительности аппарата. The disadvantage of this apparatus is the uneven distribution of the liquid being cleaned in the circulation pipe. The liquid being cleaned comes into contact with metal hydroxides most intensely near the annular gap, and as the distance from the pipe along its radius to its center increases, the intensity of such contact decreases. Therefore, increasing the diameter of the circulation pipe does not increase the productivity of the apparatus.

Целью изобретения является повышение производительности аппарата путем равномерного перемешивания загрязненной жидкости с электрогенерированным коагулянтом. The aim of the invention is to increase the productivity of the apparatus by uniformly mixing contaminated liquid with an electrically generated coagulant.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для электрохимической очистки загрязненной жидкости, содержащем коаксиально расположенные друг относительно друга отстойник с кольцевой перегородкой, циркуляционную трубу, в нижней части которой установлены растворимые электроды, пенозаборник с инжектором, а также патрубки для подвода загрязненной и отвода очищенной жидкости, согласно изобретению, аппарат снабжен установленным в циркуляционной трубе над растворимыми электродами обтекателем, а патрубки для подвода загрязненной жидкости установлены тангенциально по отношению к циркуляционной трубе над растворимыми электродами обтекателем, а патрубки для подвода загрязненной жидкости установлены тангенциально по отношению к циркуляционной трубе. This goal is achieved by the fact that in the apparatus for electrochemical purification of contaminated liquid, containing a settling tank with an annular partition coaxially located relative to each other, a circulation pipe, in the lower part of which soluble electrodes are installed, a foam inlet with an injector, as well as nozzles for supplying contaminated and discharging purified liquid , according to the invention, the apparatus is equipped with a fairing installed in the circulation pipe above the soluble electrodes, and nozzles for supplying contaminated liquid spans are installed tangentially with respect to the circulation pipe above the soluble fairing electrodes, and nozzles for supplying contaminated liquid are installed tangentially with respect to the circulation pipe.

Благодаря тому, что аппарат снабжен обтекателем, который установлен над растворимыми электродами в циркуляционной трубе, а патрубки для подвода загрязненной жидкости установлены тангенциально (по отношению к циркуляционной трубе), появляется возможность направить электролит, содержащий электрогенерированный коагулянт с пузырьками газа, компактным потоком в зону подачи загрязненной жидкости, где за счет вихревого турбулентного движения происходит их перемешивание. Это дает возможность практически неограниченно увеличивать размеры поперечного сечения циркуляционной трубы, а значит, и производительность аппарата. Due to the fact that the apparatus is equipped with a cowl, which is installed above the soluble electrodes in the circulation pipe, and the nozzles for supplying contaminated liquid are installed tangentially (with respect to the circulation pipe), it becomes possible to direct the electrolyte containing the electro-generated coagulant with gas bubbles into the feed zone in a compact stream contaminated liquid, where due to vortex turbulent motion they are mixed. This makes it possible to almost unlimitedly increase the size of the cross section of the circulation pipe, and hence the productivity of the apparatus.

На фиг. 1 изображен общий вид аппарата; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a general view of the apparatus; in FIG. 2, section AA in FIG. 1.

Аппарат содержит коаксиально расположенные друг относительно друга отстойник 1, выполненный в виде закрытого стакана с кольцевой перегородкой 2, и циркуляционную трубу 3, которая выполнена разъемной из двух секций. В нижней части циркуляционной трубы размещены растворимые электроды 4 и обтекатель 5, установленный, например, на кронштейнах 6, а также тангенциальные патрубки 7 с отверстиями 8 для подачи загрязненной жидкости из трубы 9. В верхней части аппарата расположен пенопровод 10, на котором укреплен пенозаборник 11, установленный соосно циркуляционной трубе 3, и инжектор 12. В отстойник 1 вмонтирован патрубок 13 для отвода очищенной жидкости, а также патрубок 14 для удаления шлама. В верхней части отстойника 1, между кольцевой перегородкой 2 и циркуляционной трубой 3 установлены нерастворимые электроды 15, которые состоят из перфорированных дисков из нержавеющей стали, подключенных к разным полюсам источника тока. Отстойник 1 и нижняя часть циркуляционной трубы 3 соединены между собой посредством эрлифтного трубопровода 16 и насоса 17. The apparatus comprises a settling tank 1 coaxially arranged relative to each other, made in the form of a closed glass with an annular partition 2, and a circulation pipe 3, which is detachable from two sections. In the lower part of the circulation pipe there are soluble electrodes 4 and a fairing 5 mounted, for example, on the brackets 6, as well as tangential pipes 7 with holes 8 for supplying contaminated liquid from the pipe 9. In the upper part of the apparatus there is a foam conduit 10 on which the foam inlet 11 is mounted mounted coaxially with the circulation pipe 3 and the injector 12. A nozzle 13 is mounted in the sump 1 for discharging the cleaned liquid, as well as a nozzle 14 for removing sludge. In the upper part of the sump 1, between the annular partition 2 and the circulation pipe 3, insoluble electrodes 15 are installed, which consist of perforated stainless steel disks connected to different poles of the current source. The sump 1 and the lower part of the circulation pipe 3 are interconnected by means of an airlift pipe 16 and a pump 17.

Аппарат работает следующим образом. Перед обработкой загрязненной жидкости полости циркуляционной трубы 3 и отстойника 1 заполняются чистым электролитом (технически чистая вода, содержащая небольшие добавки NaCl или НСl), после чего на электроды 4 и 15 подается напряжение, а через некоторое время (25-30 с) включают подачу загрязненной жидкости в аппарат через трубу 9. Жидкость из трубы 9 через тангенциальные патрубки 7 и отверстия 8 попадает в циркуляционную трубу 3 и создает вихрь, в который попадает поток электролита с гидроокисями металла. В процессе анодного растворения электродов 4 происходит образование гидроокиси металла, которая всплывает вместе с пузырьками газа по циркуляционной трубе 3 вверх, направляемая поверхностью обтекателя 5 и внутренней поверхностью циркуляционной трубы 3, в зону подачи тангенциальными патрубками 7 загрязненной жидкости, где, попадая в вихрь, перемешивается. При этом гидроокиси металла коагулируют примеси, находящиеся в коллоидном состоянии в загрязненной жидкости, с образованием агрегатов этих частиц. В дальнейшем эти частицы флотиpуются пузырьками газа вверх по трубе. Обработанная таким образом жидкость вместе с находящимися в ней агрегатами скоагулированных примесей и гидроксидов переходит в емкость отстойника 1. Проходя через систему нерастворимых электродов 15, агрегаты примесей и гидроксиды, находящиеся в жидкости, флотируются вверх на поверхность жидкости выделяющимися на этих электродах пузырьками газа в виде пены с частицами масла, а очищенная жидкость проходит по лабиринту емкости, образованному перегородкой 2, и поступает через патрубок 13 на слив. Часть ее по трубопроводу 16 посредством насоса 17 возвращается для рецикла в нижнюю часть циркуляционной трубы 3. Накопившийся в отстойнике шлам удаляют через патрубок 14. Пена под действием инжекции воздуха поступает во внутреннюю полость пенопровода 8 и оттуда выводится из аппарата. The device operates as follows. Before treating the contaminated liquid, the cavities of the circulation pipe 3 and sump 1 are filled with pure electrolyte (technically pure water containing small additives of NaCl or HCl), after which voltage is applied to the electrodes 4 and 15, and after a while (25-30 s), the supply of contaminated liquid into the apparatus through the pipe 9. The liquid from the pipe 9 through the tangential nozzles 7 and the holes 8 enters the circulation pipe 3 and creates a vortex, which receives the flow of electrolyte with metal hydroxides. In the process of anodic dissolution of the electrodes 4, metal hydroxide is formed, which floats up with the gas bubbles through the circulation pipe 3 upward, directed by the surface of the cowling 5 and the inner surface of the circulation pipe 3, into the supply zone of the contaminated liquid with tangential tubes 7, where it mixes into the vortex . In this case, metal hydroxides coagulate impurities that are in a colloidal state in a contaminated liquid, with the formation of aggregates of these particles. Subsequently, these particles are flotted by gas bubbles up the tube. The liquid treated in this way, together with the aggregates of coagulated impurities and hydroxides in it, passes into the tank of the settler 1. Passing through the system of insoluble electrodes 15, the aggregates of impurities and hydroxides in the liquid are floated upward on the liquid surface by gas bubbles in the form of foam released on these electrodes with particles of oil, and the purified liquid passes through the labyrinth of the tank formed by the partition 2, and enters through the pipe 13 to the drain. Part of it through the pipeline 16 through the pump 17 is returned for recycling to the lower part of the circulation pipe 3. The sludge accumulated in the sump is removed through the pipe 14. Foam under the influence of air injection enters the internal cavity of the foam pipe 8 and from there it is removed from the apparatus.

Использование предлагаемой конструкции аппарата позволит увеличить его производительность в несколько раз за счет равномерного перемешивания подаваемой в него загрязненной жидкости с электрогенерированным коагулянтом. Using the proposed design of the apparatus will increase its productivity several times due to the uniform mixing of the supplied contaminated liquid with an electrically generated coagulant.

Claims

DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL CLEANING OF A CONTAMINATED LIQUID, containing a coaxially arranged sump with an annular baffle and a circulation pipe, in the lower part of which soluble electrodes are installed, a foam inlet with an injector, and also nozzles for supplying contaminated and discharged purified liquid, characterized in that the supply of contaminated liquid is established tangentially with respect to the circulation pipe equipped with a cowl.