RU2112748C1

RU2112748C1 - Electrochemical cell for purifying industrial waste waters

Info

Publication number: RU2112748C1
Application number: RU94005583A
Authority: RU
Inventors: М.Д. Батурова; А.А. Веденяпин; В.Е. Калитеевский; В.Н. Францев
Original assignee: Батурова Марина Дмитриевна
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1998-06-10

Abstract

FIELD: waste water treatment. SUBSTANCE: electrochemical cell contains electrode unit with two blade cathodes of carbon material disposed in bearing grille and one gauze anode disposed between cathodes. Electrodes are fastened on remote elements made in the form of rectangular framework. Cathodes are peripherally and hermetically fastened on the opposite ends of the framework, while anode and water inlet pipe on upper wall of the framework. Cell is supplemented by branch pipe to discharge gas. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для очистки промышленных сточных вод от металлов. The invention relates to the field of environmental protection and can be used for the treatment of industrial wastewater from metals.

Известно устройство для электрохимического извлечения металлов из сточных вод, включающее проточный корпус, разделенный на ячейки перегородками с выполненными поочередно то в верхней, то в нижней их части передаточными отверстиями, размещенные в ячейках проницаемые катоды, выполненные из отдельных металлизированных волокон, например углеродных, размещенных на решетчатой опоре, с двух сторон и сверху покрытых защитной сеткой. Между катодами размещены проницаемые аноды, которые могут иметь аналогичную конструкцию, и отделены от катодов проницаемой перегородкой [1]. A device is known for electrochemical extraction of metals from wastewater, including a flow-through case divided into cells by baffles with alternate openings made in the upper and lower parts of them, permeable cathodes placed in the cells made of separate metallized fibers, for example carbon fibers, placed on lattice support, on both sides and on top covered with a protective net. Permeable anodes are placed between the cathodes, which can have a similar design, and are separated from the cathodes by a permeable partition [1].

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и высокое гидравлическое сопротивление. The disadvantages of the known device are the design complexity and high hydraulic resistance.

Наиболее близким по конструкции и решаемой задаче к предложенному является устройство для электрохимической очистки промышленных сточных вод, содержащее прямоугольную емкость, укрепленные на ее противоположных стенках патрубок ввода очищаемой жидкости, установленные перпендикулярно потоку при помощи дистанционирующего элемента в чередующемся порядке образующиеся электрохимические ячейки проницаемые катоды и аноды, которые могут быть изготовлены в виде прямоугольных пластин из сетчатого или пористого металлизированного полимерного материала с открытыми порами [2]. The closest in design and the problem to be proposed is a device for electrochemical treatment of industrial wastewater, containing a rectangular container mounted on its opposite walls of the inlet pipe of the liquid to be cleaned, mounted perpendicular to the flow with the help of a spacing element in an alternating order formed electrochemical cells permeable cathodes and anodes, which can be made in the form of rectangular plates from a mesh or porous metallized polymer th material with open pores [2].

Недостатком известного устройства являются сложность и большие затраты времени, связанные с монтажом и демонтажом электродов при периодическом снятии осажденного металла. A disadvantage of the known device is the complexity and time-consuming associated with the installation and dismantling of the electrodes during periodic removal of the deposited metal.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение эксплуатационных качеств за счет выполнения электрохимической ячейки в виде съемной кассеты. The purpose of the invention is to simplify the design and improve performance by performing an electrochemical cell in the form of a removable cartridge.

На чертеже изображена электрохимическая ячейка в изометрии. The drawing shows an electrochemical cell in isometry.

Ячейка содержит два проницаемых катода 1, 2, каждый из которых представляет собой прямоугольную пластину, состоящую из чередующихся слоев волокнистого углеродного материала с открытыми порами, например углеродной ткани, и опорной решетки. В простейшем случае катод может представлять собой один слой ткани, наложенный на опорную сетку. По периметру катоды при помощи разъемного соединения, например шпилек, укреплены на противоположных торцах коробчатой рамки 3. В верхней стенке рамки 3 укреплен сетчатый анод 4, выполнены отверстия 5 для отвода газа и укреплен патрубок 6 ввода очищаемой жидкости. Таким образом, электрохимическая ячейка представляет собой кассету, присоединяемую к линии подвода очищаемой жидкости. Отвод очищенной жидкости производится через торцевые стенки кассеты, образованные проницаемыми катодами 1, 2. Сетчатый анод 4 также имеет форму прямоугольной пластины, расположенной параллельно между катодами. The cell contains two permeable cathodes 1, 2, each of which is a rectangular plate consisting of alternating layers of open-pore fibrous carbon material, such as carbon fabric, and a support grid. In the simplest case, the cathode can be a single layer of fabric superimposed on a support grid. Along the perimeter of the cathode, using a detachable connection, for example, hairpins, are mounted on opposite ends of the box-shaped frame 3. In the upper wall of the frame 3, a mesh anode 4 is strengthened, openings 5 for gas discharge are made, and a nozzle 6 for introducing the cleaned liquid is strengthened. Thus, the electrochemical cell is a cassette connected to the supply line of the cleaned liquid. The cleaned liquid is discharged through the end walls of the cassette formed by permeable cathodes 1, 2. The mesh anode 4 also has the form of a rectangular plate located parallel between the cathodes.

Работает устройство следующим образом. Одну или несколько кассет любым известным способом устанавливают в емкости для приема очищаемой жидкости. Патрубок 6 присоединяют к линии подвода очищаемой жидкости. На электроды подают напряжение и осуществляют осаждение содержащихся в сточных водах металлов на катодах 1, 2 в процессе движения жидкости через проницаемые поры стенок кассеты, образованных пластинами катодов. Ячейки работают независимо друг от друга и могут быть включены в циркуляционный контур. По мере накопления металла на катодах в любое время кассета может быть легко отключена с целью удаления осажденного металла и заменена новой без нарушения системы очистки сточных вод. Это в значительной степени повышает эксплуатационные свойства устройства. При очевидной простоте конструкции кассета обладает развитой поверхностью осаждения, в ней легко обеспечить оптимальный гидродинамический режим при минимальном напоре очищаемой жидкости. Устройство обладает высокой надежностью в эксплуатации. The device operates as follows. One or more cassettes by any known method are installed in containers for receiving the cleaned liquid. The pipe 6 is connected to the supply line of the cleaned fluid. Voltage is applied to the electrodes and the metals contained in the wastewater are deposited on cathodes 1, 2 during the movement of fluid through the permeable pores of the cassette walls formed by the cathode plates. The cells operate independently of each other and can be included in the circulation circuit. As metal accumulates at the cathodes at any time, the cassette can be easily turned off to remove deposited metal and replaced with a new one without violating the wastewater treatment system. This greatly improves the operational properties of the device. With the obvious simplicity of the design, the cassette has a developed deposition surface; it is easy to provide an optimal hydrodynamic regime in it with a minimum pressure of the liquid being cleaned. The device has high reliability in operation.

Claims

An electrochemical cell for treating industrial wastewater, containing a block of permeable parallel electrodes, remote elements and a water inlet pipe, characterized in that the electrode block is made in the form of two plate cathodes of carbon material placed in a support grid, and an anode made of a mesh and located between cathodes, the distance elements are made in the form of a rectangular frame provided with upper and lower walls, while the cathodes are hermetically fixed at opposite ends of the frame and around the perimeter using a detachable connection, and the anode and the water inlet pipe are on the upper wall of the frame, the cell further comprises a gas outlet.