RU2203227C2 - Device for electrochemical cleaning of potable water - Google Patents
Device for electrochemical cleaning of potable water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2203227C2 RU2203227C2 RU2000133189A RU2000133189A RU2203227C2 RU 2203227 C2 RU2203227 C2 RU 2203227C2 RU 2000133189 A RU2000133189 A RU 2000133189A RU 2000133189 A RU2000133189 A RU 2000133189A RU 2203227 C2 RU2203227 C2 RU 2203227C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- anodes
- electroflotation
- package
- anode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области очистки питьевой воды, к электрохимическим очистителям воды. The proposed solution relates to the field of drinking water purification, to electrochemical water purifiers.
Областью применения настоящего изобретения может быть доочистка водопроводной воды, а также очистка природных вод для водоснабжения ограниченных групп людей (групповое средство очистки воды). The scope of the present invention can be the purification of tap water, as well as the purification of natural water for the supply of limited groups of people (group water purifier).
Устройства электрохимической очистки воды удаляют большую часть загрязнений, практически не меняя солевой состав обрабатываемой воды. При этом из воды удаляются, как правило, антропогенные загрязнения: органические примеси, соли тяжелых металлов, радионуклиды, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), нефтепродукты. Обработанная устройством электрохимической очистки вода обладает высокими органолептическими и физико-химическими свойствами. Качество воды остается неизменным в течение всего срока эксплуатации установки, так как, в отличие от сорбционных технологий, не происходит аккумулирование загрязнений в устройстве. Electrochemical water purification devices remove most of the contaminants, practically without changing the salt composition of the treated water. At the same time, as a rule, anthropogenic pollution is removed from the water: organic impurities, salts of heavy metals, radionuclides, synthetic surface-active substances (SAS), oil products. The water treated by the electrochemical treatment device has high organoleptic and physico-chemical properties. The water quality remains unchanged throughout the life of the installation, since, unlike sorption technologies, pollution does not accumulate in the device.
Известные конструкции устройств электрохимической очистки воды описаны в монографиях М.Г. Грановского, И.С. Лаврова, О.В. Смирнова "Электрообработка жидкостей" (Л., Химия, 1976); С.В. Яковлева, И.Г. Краснобородько, В.М. Рогова "Технология электрохимической очистки воды" (Л., Стройиздат, 1987). Known designs of devices for electrochemical water treatment are described in the monographs of MG Granovsky, I.S. Lavrova, O.V. Smirnova "Electrical processing of liquids" (L., Chemistry, 1976); S.V. Yakovleva, I.G. Krasnoborodko, V.M. Rogova "Technology of electrochemical water treatment" (L., Stroyizdat, 1987).
Известны устройства электрохимической очистки воды, содержащие последовательно расположенные электролизер, флотатор и фильтр (SU 1761676 A1, SU 176I677 A1, SU 1761678 A1). Known devices for electrochemical water treatment containing sequentially located electrolyzer, flotator and filter (SU 1761676 A1, SU 176I677 A1, SU 1761678 A1).
Известны устройства электрохимической очистки воды, содержащие последовательно расположенные электролизер, электрофлотатор и фильтр, реализующие наиболее перспективный метод очистки воды - электрофлотокоагуляцию (М.Г. Грановский, В. С. Лавров, О.В. Смирнов. "Электрообработка жидкостей", Л., Химия, 1976, с. 190-191). Known devices for electrochemical water purification, containing sequentially located electrolyzer, electroflotator and filter, implementing the most promising method of water purification - electroflotocoagulation (MG Granovsky, V. S. Lavrov, O. V. Smirnov. "Electric processing of liquids", L., Chemistry, 1976, p. 190-191).
Известно, что "существенным недостатком электрофлотокоагуляции являются процессы пассивации анодов к адсорбции на них посторонних примесей" (С.В. Яковлев и др. "Технология электрохимической очистки воды", Л., Стройиздат, 1987, с. 201). It is known that "a significant drawback of electroflotocoagulation is the processes of passivation of the anodes to adsorption of foreign impurities on them" (SV Yakovlev et al. "Technology of electrochemical water treatment", L., Stroyizdat, 1987, p. 201).
Известно также устройство для электрохимической очистки воды, содержащее электролизер, флотатор и фильтр, в котором эти узлы объединены в одном электрохимическом реакторе - электрофлотаторе (Заявка 98110953 от 17 июня 1998 г. на изобретение "Способ электрохимической очистки питьевой воды и устройство для его осуществления"). A device for electrochemical water treatment is also known, containing an electrolyzer, a flotator and a filter, in which these units are combined in one electrochemical reactor - an electroflotator (Application 98110953 dated June 17, 1998 for the invention "Method for the electrochemical treatment of drinking water and a device for its implementation") .
Существенным отличиями этого устройства являются наличие закрепленного на верхней части электрохимического реактора шламосборника, установленного с возможностью вертикального перемещения на верхнем отверстии реактора обладающего положительной плавучестью обратного конуса, пакета растворимых электродов, установленного непосредственно над электродами электрофлотации. Significant differences of this device are the presence of a sludge collector mounted on the upper part of the electrochemical reactor, mounted with the possibility of vertical movement on the upper opening of the reactor with positive buoyancy of the inverse cone, a package of soluble electrodes mounted directly above the electroflotation electrodes.
Известное устройство является наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности, назначению и по максимальному количеству сходных существенных признаков и поэтому оно выбирается за прототип. The known device is the closest to the proposed technical solution in terms of technical nature, purpose and the maximum number of similar essential features and therefore it is selected for the prototype.
Известное устройство-прототип содержит (фиг.1) электрохимический реактор 1 с закрепленным на его верхней части шламосборником 2, при этом на верхнем отверстии реактора 1 установлен с возможностью вертикального перемещения обладающий положительной плавучестью обратный конус 3. В нижней части электрохимического реактора расположен электродный блок 4, содержащий пакет электродов электрокоагуляции 5 и электроды электрофлотации 6, который подключен к источнику питания и управления 7. The known prototype device contains (Fig. 1) an
Устройство-прототип работает следующим образом. The prototype device operates as follows.
Электрохимический реактор 1 заполняют обрабатываемой водой. В процессе заполнения включен электродный блок 4. При этом пакет электродов электрокоагуляции 5 (фиг. 2) продуцирует в процессе анодного растворения материал анода 8, которым, как правило, является алюминий. Ионы алюминия, комбинируясь с ионами гидроксида из обрабатываемой воды, образуют гидрооксид алюминия, который и осуществляет коагуляцию примесей из воды. Одновременно катод 9 пакета растворимых электродов 5 и катод 10 электродов электрофлотации 6 выделяют пузырьки водорода, которые осуществляют миграцию образующихся хлопьев коагулянта к поверхности обрабатываемой воды. Заполнение реактора 1 заканчивается, когда вода выходит из его верхнего отверстия, поднимает обратный конус 3 и заполняет емкость шламосборника 2 выше верхнего края горловины реактора 1. The
По достижении этого уровня прекращают заполнение реактора 1 обрабатываемой водой и отключают пакет растворимых электродов 5 электродного блока 4, оставляя включенными электроды электрофлотации 6. При этом продолжается выделение пузырьков водорода с катода 10. Поскольку анодом II группы электродов электрофлотации 6 является инертный материал (например, графит), с него в обрабатываемую воду поступает лишь атомарный кислород, способствующий обеззараживанию обрабатываемой воды. По окончании процесса электрофлотации отключают электроды электрофлотации 6 и сбрасывают в канализацию шлам, собравшийся на поверхности воды в емкости шламосборника 2. При этом опускающийся вместе с уровнем воды обратный конус 3 выдавливает в емкость шламосборника некоторое количество очищенной воды из горловины реактора 1. После сброса шлама обработанную воду направляют на фильтр заключительного фильтрования. После опорожнения электрохимического реактора 1 процесс повторяют с новой порцией исходной воды. Upon reaching this level, the filling of the
Недостатком устройства-прототипа является процесс пассивации электродов (анодов) пакета растворимых электродов в ходе эксплуатации устройства, что снижает выработку активного коагулянта, нарушает стабильность физико-химических и органолептических свойств обработанной воды в процессе длительной эксплуатации установки, сокращает периоды между заменами электродного блока. The disadvantage of the prototype device is the process of passivation of the electrodes (anodes) of a package of soluble electrodes during operation of the device, which reduces the production of active coagulant, violates the stability of the physicochemical and organoleptic properties of the treated water during long-term operation of the installation, reduces the periods between replacements of the electrode block.
Известно, что при включении пакета растворимых электродов основную нагрузку несут аноды. На них в процессе электролиза образуются активные ионы металла анода (в основном, алюминия), которые в межэлектродном пространстве образуют молекулы гидооксида алюминия - основного коагулянта при электрохимической обработке воды. Одновременно идет электролиз обрабатываемой воды. В результате электролиза воды на аноде выделяется атомарный кислород, способствующий окислению органических примесей в воде, а также некоторое количество гипохлоритов, способствующих, как и атомарный кислород, не только окислению примесей, но и обеззараживанию воды. На катоде пакета растворимых электродов образуются пузырьки водорода, которые в устройстве-прототипе на первом этапе обработки воды выполняют роль флотореагента совместно с пузырьками водорода, выделяющимися с катода электродов электрофлотации. На втором этапе обработки - электрофлотации - пакет растворимых электродов отключают, так как наряду с необходимыми на этом этапе пузырьками водорода (флотореагентом) продолжалась бы выработка иона алюминия и образование его гидроксида, что делает процесс электрофлотации неэффективным. It is known that when you turn on the package of soluble electrodes, the main load is carried by anodes. On them, during electrolysis, active metal ions of the anode (mainly aluminum) are formed, which in the interelectrode space form aluminum hydroxide molecules - the main coagulant during the electrochemical treatment of water. At the same time there is an electrolysis of the treated water. As a result of water electrolysis, atomic oxygen is released on the anode, which contributes to the oxidation of organic impurities in water, as well as a certain amount of hypochlorites, which, like atomic oxygen, contribute not only to the oxidation of impurities, but also to disinfection of water. At the cathode of the package of soluble electrodes hydrogen bubbles are formed, which in the prototype device at the first stage of water treatment act as a flotation reagent together with hydrogen bubbles released from the cathode of the electroflotation electrodes. At the second stage of processing — electroflotation — the packet of soluble electrodes is turned off, since along with the hydrogen bubbles (flotation reagent) necessary at this stage, the production of aluminum ion and the formation of its hydroxide would continue, which makes the electroflotation process ineffective.
Анод электродов электрофлотации выполняют из материалов, которые выделяют в воду лишь атомарный кислород. Как правило, анод электрофлотации изготавливают из электрохимически инертных материалов: платины, графита, титана, покрытого окислами рутения или кобальта (малоизнашиваемые аноды). The anode of electroflotation electrodes is made of materials that emit only atomic oxygen into water. As a rule, the electroflotation anode is made of electrochemically inert materials: platinum, graphite, titanium coated with ruthenium or cobalt oxides (low-wear anodes).
Известно, что для борьбы с пассивацией "разработан ряд конструктивных мер, используемых на практике: ультразвуковая очистка электродов, вибрация, встряхивание, высокая скорость воды в межэлектродном пространстве при напорном режиме или за счет рециркуляции, однопоточная схема движения воды, механическая обработка электродов скребками, продувка межэлектродного пространства газом, вращающийся растворимый анод и др. " (С.В. Яковлев и др. "Технология электрохимической очистки воды", с. 119). It is known that to combat passivation "a number of constructive measures have been developed that are used in practice: ultrasonic cleaning of the electrodes, vibration, shaking, high speed of water in the interelectrode space during pressure mode or due to recirculation, single-flow scheme of water movement, machining of electrodes with scrapers, blowing interelectrode space with a gas, a rotating soluble anode, etc. "(SV Yakovlev and others." Technology of electrochemical water purification ", p. 119).
Предлагаемые меры существенно усложняют устройства и, кроме того, не имеют четко подтвержденного обоснованного электрохимией теоретического задела. Теоретическая электрохимия отмечает только следующие факторы активирования: восстановление водородом при нагревании, восстановление на катоде электролитическим водородом, хранение активного металла в полном вакууме или в атмосфере водорода, активирование путем механической чистки поверхности пассивного металла (Н.А. Изгарышев, С.В. Горбачев. Курс теоретической электрохимии. М.-Л., ГНТ" хим. лит-ры, 1951, с. 427). The proposed measures significantly complicate the device and, in addition, do not have a clearly confirmed theoretical basis substantiated by electrochemistry. Theoretical electrochemistry notes only the following activation factors: reduction with hydrogen during heating, reduction at the cathode with electrolytic hydrogen, storage of the active metal in full vacuum or in an atmosphere of hydrogen, activation by mechanical cleaning of the surface of a passive metal (N.A. Izgaryshev, S.V. Gorbachev. The course of theoretical electrochemistry. M.-L., GNT "chemical literature, 1951, p. 427).
Из перечисленных мер, используемых на практике, требованиям теоретической электрохимии удовлетворяет лишь механическая обработка скребками. По мнению ряда авторов, "не менее эффективным путем активации электродов является переполюсовка, т.е. очистка электрода выделяющимся водородом" (С.В. Яковлев и др. "Технология электрохимической очистки воды" с. 65). Такой прием в течение ограниченного времени может быть эффективным, однако поскольку переполюсовку осуществляют в пакете растворимых электродов, то обе группы пакета (т. е. катоды и аноды) должны быть изготовлены из одного металла (в нашем случае из сплава алюминия). При этом наблюдается пассивация обеих групп пакета, сопровождающаяся существенным падением выхода активного иона алюминия и, в итоге, необходимостью полной замены пакета растворимых электродов. При выполнении катодов пакета растворимых электродов из сплавов железа, а анодов из сплавов алюминия какая-либо переполюсовка становится нежелательной. Of the measures used in practice, only the mechanical treatment with scrapers satisfies the requirements of theoretical electrochemistry. According to some authors, “polarity reversal, that is, cleaning the electrode with released hydrogen, is an equally effective way of activating the electrodes” (SV Yakovlev et al. “Technology of electrochemical water treatment” p. 65). Such a method for a limited time can be effective, however, since the polarity reversal is carried out in a package of soluble electrodes, both groups of the package (i.e., cathodes and anodes) must be made of one metal (in our case, an aluminum alloy). In this case, passivation of both groups of the packet is observed, accompanied by a significant decrease in the yield of active aluminum ion and, as a result, the need for a complete replacement of the packet of soluble electrodes. When performing the cathodes of a packet of soluble electrodes of iron alloys, and the anodes of aluminum alloys, any polarity reversal becomes undesirable.
Целью предлагаемого изобретения является обеспечение стабильности процессов очистки воды путем активирования (депассиравания) анодов в пакете электродов электрокоагуляции. The aim of the invention is to ensure the stability of water purification processes by activating (depassuring) anodes in the electrocoagulation electrode package.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для электрохимической очистки воды, содержащем электрохимический реактор, шламосборник, установленный в верхней части реактора, закрывающий верхнее отверстие реактора с возможностью вертикального перемещения обратный конус с положительной плавучестью, а также расположенный в нижней части реактора электродный блок, согласно изобретению электродный блок содержит пакет электродов, выполненный из чередующихся анодов и катодов, при этом аноды выполнены из электрохимически растворимого металла (алюминия или его сплавов), и анод электрофлотации, соединенные через коммутирующее устройство с источником питания и управления, соответственно, при электрокоагуляции с отрицательным полюсом источника питания соединены катоды, а с положительным - аноды пакета электродов, при электрофлотации посредством коммутирующего устройства к положительному полюсу источника питания подключен анод электрофлотации, катоды пакета электродов отключены от источника питания, полярность анодов пакета изменена на противоположную. This goal is achieved by the fact that in the device for electrochemical water treatment, containing an electrochemical reactor, a sludge collector installed in the upper part of the reactor that closes the upper opening of the reactor with the possibility of vertical movement of the reverse cone with positive buoyancy, as well as the electrode block located in the lower part of the reactor, according to According to the invention, the electrode unit contains a package of electrodes made of alternating anodes and cathodes, while the anodes are made of electrochemically soluble about metal (aluminum or its alloys), and the electroflotation anode, connected through a switching device to a power supply and control, respectively, during electrocoagulation, the cathodes are connected to the negative pole of the power source, and the anodes of the electrode stack are connected to the positive, and when electroflotation is switched to positive the electroflotation anode is connected to the pole of the power source, the cathodes of the electrode package are disconnected from the power source, the polarity of the package anodes is reversed.
Введение вышеуказанных признаков позволяет осуществить необходимые по технологии процессы электролитической коагуляции и электрофлотации и существенно уменьшить пассивацию анодов пакета электродов злектрокоагуляции, что позволяет стабилизировать физико-химические и органолептические свойства обрабатываемой воды на высоком уровне в течение срока, соизмеримого со сроком растворения анодов пакета электродов коагуляции. Каждому этапу обработки воды в установке, реализующей предлагаемое техническое решение, соответствует ряд факторов, способствующих замедлению процессов пассивации анодов пакета электродов электрокоагуляции или их активированию. На первом этапе - электрохимической коагуляции - процесс пассивации в определенной мере зависит от ионного состава обрабатываемой воды. Из теоретической химии известно, что в присутствии в воде достаточного количества ионов хлора (хлоридов) растворение анодов идет практически по закону Фарадея. Однако в большинстве случаев данный фактор не исключает полностью возможность пассивирования анодов пакета электродов электрокоагуляции. Кроме того, замена материала катодов в пакете электродов на более электроположительный по отношению к материалу анодов металл, в соответствии с теорией электрохимической коррозии способствует активированию анодов. Поскольку, как правило, аноды изготавливают из сплавав алюминия, изготовление катодов пакета электродов электрокоагуляции из более электроположительных материалов, чем алюминий (например, сплав железа, никель, медь и пр.) способствует активированию анодов в пакете электродов электрокоагуляции на первом этапе электрохимической обработки воды. На втором этапе электрообработки - электрофлотации - согласно изобретению аноды пакета электродов подключают к отрицательному полюсу источника питания. В результате они становятся катодами группы электродов электрофлотации. В соответствии с законами электрохимии при этом происходит насыщение водородом (наводороживание) указанных электродов, что наряду с вышеописанными факторами является наиболее мощным фактором активирования электродов. The introduction of the above characteristics allows electrolytic coagulation and electroflotation processes necessary for the technology to be carried out and significantly passivation of the electrodes of the electrocoagulation electrode package anode is reduced, which allows stabilization of the physicochemical and organoleptic properties of the treated water at a high level for a period comparable to the dissolution time of the anode coagulation electrode package. Each stage of water treatment in the installation that implements the proposed technical solution has a number of factors that contribute to slowing down the processes of passivation of the anodes of the electrocoagulation electrode package or their activation. At the first stage - electrochemical coagulation - the passivation process to a certain extent depends on the ionic composition of the treated water. From theoretical chemistry it is known that in the presence of a sufficient amount of chlorine ions (chlorides) in water, the dissolution of the anodes proceeds practically according to the Faraday law. However, in most cases, this factor does not completely exclude the possibility of passivation of the anodes of the electrocoagulation electrode package. In addition, the replacement of the cathode material in the electrode stack with a more electropositive metal relative to the anode material, in accordance with the theory of electrochemical corrosion, contributes to the activation of the anodes. Since, as a rule, anodes are made of aluminum alloys, the manufacture of cathodes of a package of electrocoagulation electrodes from more electropositive materials than aluminum (for example, an alloy of iron, nickel, copper, etc.) promotes the activation of anodes in a package of electrocoagulation electrodes at the first stage of electrochemical water treatment. At the second stage of electric processing - electroflotation - according to the invention, the anodes of the package of electrodes are connected to the negative pole of the power source. As a result, they become the cathodes of the electroflotation electrode group. In accordance with the laws of electrochemistry, hydrogenation (hydrogenation) of the indicated electrodes occurs in this case, which, along with the factors described above, is the most powerful factor for activating the electrodes.
Из уровня техники не выявлено технических решений, имеющих признаки, совпадающие с отличительными признаками настоящего изобретения, поэтому можно считать, что предложенное техническое решение соответствует условию изобретательского уровня. The prior art does not reveal technical solutions having features that match the distinguishing features of the present invention, therefore, we can assume that the proposed solution meets the conditions of an inventive step.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 схематически представлено устройство-прототип; на фиг.2 - электродный блок устройства-прототипа; на фиг.3 схематически представлено предлагаемое устройство. The essence of the invention is illustrated by graphic materials, where in FIG. 1 schematically shows a prototype device; figure 2 - electrode block of the device of the prototype; figure 3 schematically shows the proposed device.
Предлагаемое устройство (фиг.3) также, как и прототип, содержит электрохимический реактор 1 с закрепленным на его верхней части шламосборником 2, при этом на верхнем отверстии электрохимического реактора 1 установлен с возможностью вертикального перемещения обладающий положительной плавучестью обратный конус 3. В нижней части электрохимического реактора 1 расположен электродный блок 4, содержащий пакет электродов электрокоагуляции 5 с катодом 9 и анодом 8 и только анод 11 электрофлотации, соединенные с источником питания и управления 7. The proposed device (figure 3) as well as the prototype contains an
В отличие от прототипа электродный блок 4 содержит три группы электродов, две из которых, аноды 8 и катоды 9, образуют пакет электродов электрокоагуляции, а третью группу электродов представляет анод электрофлотации 11, соединенные через коммутирующее устройство 12 с источником питания и управления 7, соответственно: при электролитической коагуляции с отрицательным полюсом источника питания 7 соединены катоды 9 пакета электродов электрокоагуляции, а с положительным полюсом - аноды 8 пакета электродов, при электрофлотации к положительному полюсу источника питания 7 подсоединен анод электрофлотации 11, катоды пакета электродов отключены от источника питания, а полярность анодов пакета электродов изменена на противоположную. Unlike the prototype, the
В работе предлагаемого устройства четко выражены три этапа: на первом этапе заполняют обрабатываемой водой электрохимический реактор 1. Одновременно с его заполнением включают пакет электродов электрокоагуляции 5, причем коммутирующее устройство 12 соединяет с отрицательным полюсом источника питания катоды 9, а с положительным полюсом - аноды 8. Аноды 8 продуцируют ионы, которые образуют коагулянт (гидроксид алюминия). Катоды 9 выделяют пузырьки водорода, которые выполняют роль флотореагента. Таким образом, на первом этапе осуществляется процесс электрофлотокоагуляции в проточном режиме. Заполнение электрохимического реактора 1 заканчивают, когда обрабатываемая вода выходит из его горловины в емкость шламосборника 2 и поднимает обратный конус 3 выше горловины электрохимического реактора 1. In the operation of the proposed device, three stages are clearly expressed: at the first stage, the
Одновременно с окончанием заполнения реактора 1 и емкости шламосборника 2 отключают пакет электродов электрокоагуляции 5, и коммутирующее устройство 12 отключает катоды 9 пакета электродов, меняет полярность анода 8 пакета электродов, а анод электрофлотации 11 соединяет с положительным полюсом источника питания. Simultaneously with the completion of filling the
Второй этап электрообработки воды - электрофлотация - протекает в непроточном режиме. При этом происходит наводороживание электродов 8 пакета электродов электрокоагуляции и выделение с них пузырьков водорода, являющегося основным флотореагентом. Наводороживание электродов 8 за период протекания процесса (этапа) электрофлотации активирует указанные электроды, практически полностью исключая явления пассивности металла. В процессе электрофлотации хлопья коагулянта мигрируют в емкость шламосборника 2 к поверхности воды. По истечении экспозиции электрофлотации полностью отключают электродный блок 4. При отключенном питании электродного блока 4 протекает последний этап обработки: слив обработанной воды из электрохимического реактора 1. Слив обработанной воды начинается со сброса шлама из шламосборника 2. При этом обратный конус 3, опускаясь вместе с уровнем воды, выдавливает часть очищенной воды из горловины электрохимического реактора I в емкость шламосборника 2, способствуя уменьшению поступления взвесей на фильтр при заключительном фильтровании. Поскольку стальные электроды 9 и алюминиевые электроды 8 находятся в контакте через электролит (воду), протекают реакции, также способствующие активированию алюминиевого электрода. The second stage of electric water treatment - electroflotation - proceeds in a non-flow mode. In this case, hydrogenation of the
По окончании слива обработанной воды цикл обработки повторяют с новой порцией воды. At the end of draining the treated water, the treatment cycle is repeated with a new portion of water.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет поддерживать электроды, осуществляющие электролитическую коагуляцию, в активированном состоянии, задерживая развитие пассивирования, чем достигается поставленная цель - повышение стабильности процессов очистки воды путем активирования анодов в пакете электродов электрокоагуляции. Thus, the proposed technical solution allows you to keep the electrodes that perform electrolytic coagulation in an activated state, delaying the development of passivation, thereby achieving the goal - improving the stability of water purification processes by activating the anodes in the electrocoagulation electrode package.
Для проверки эффективности предложенного технического решения был изготовлен экспериментальный образец устройства, содержащий электрохимический реактор с закрепленной сверху емкостью шламосборника и установленным на горловину реактора обратным конусом с положительной плавучестью, электродный блок которого содержит пакет электродов электрокоагуляции, катоды которого изготовлены из сплава железа (ст. 3), а аноды - из сплава алюминия (АМГ), а также анод электрофлотации, изготовленный из титана, покрытого оксидом кобальта (оксидно-кобальтовый титановый анод - ОКТА). Указанный электродный блок, в соответствии с изобретением, соединен с источником питания и управления коммутирующим устройством, позволяющим соединять электродные группы попарно. To verify the effectiveness of the proposed technical solution, an experimental device was manufactured containing an electrochemical reactor with a top of the sludge collector and an inverse cone with positive buoyancy mounted on the neck of the reactor, the electrode block of which contains a package of electrocoagulation electrodes, the cathodes of which are made of an iron alloy (Article 3) and the anodes are made of aluminum alloy (AMG), as well as the electroflotation anode made of titanium coated with cobalt oxide (cobalt oxide tovy titanium anode - OCTA). The specified electrode unit, in accordance with the invention, is connected to a power source and control a switching device that allows you to connect the electrode groups in pairs.
Начальные электрические параметры электродного блока: напряжение на пакете электродов электрокоагуляции - 20 В, сила тока - 4 А, напряжение при электрофлотации 20 В, сила тока - 2 А (соответствует оптимальной величине 6÷7 мА/см2). Проведено более 900 циклов электрообработки. Непрерывно осуществлялся контроль силы тока при электрокоагуляции и электрофлотации. По истечении почти трех месяцев испытаний сила тока на пакете электродов коагуляции и в цепи электрофлотации практически не изменилась.The initial electrical parameters of the electrode unit: the voltage on the electrocoagulation electrode package is 20 V, the current strength is 4 A, the electroflotation voltage is 20 V, the current strength is 2 A (corresponds to the optimum value of 6 ÷ 7 mA / cm 2 ). More than 900 cycles of electrical processing have been carried out. The current was monitored continuously during electrocoagulation and electroflotation. After almost three months of testing, the current strength on the package of coagulation electrodes and in the electroflotation circuit remained virtually unchanged.
В другом эксперименте был использован запассивированный пакет электродов электрокоагуляции. Начальная сила тока равнялась 2,5 А. В ходе обработки воды сила тока на пакете электродов электрокоагуляции постепенно возрастала и после трех циклов увеличилась до 4 А. При последующей эксплуатации (более 20 циклов) отмечалась выраженная тенденция к поддержанию максимально возможной силы тока в пакете электродов электрокоагуляции. In another experiment, a passivated electrocoagulation electrode package was used. The initial current strength was 2.5 A. During water treatment, the current strength on the electrocoagulation electrode package gradually increased and after three cycles increased to 4 A. During subsequent operation (more than 20 cycles), there was a pronounced tendency to maintain the maximum possible current strength in the electrode package electrocoagulation.
Таким образом, проведенные длительные эксперименты подтвердили высокую эффективность предложенного технического решения. Thus, the lengthy experiments confirmed the high efficiency of the proposed technical solution.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000133189A RU2203227C2 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Device for electrochemical cleaning of potable water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000133189A RU2203227C2 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Device for electrochemical cleaning of potable water |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000133189A RU2000133189A (en) | 2002-11-20 |
RU2203227C2 true RU2203227C2 (en) | 2003-04-27 |
Family
ID=20244247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000133189A RU2203227C2 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Device for electrochemical cleaning of potable water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2203227C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497756C1 (en) * | 2012-08-27 | 2013-11-10 | Акватэк Вотэ Пьюэрификейшн системс Питиай. Лтд. | Water purification tank |
-
2000
- 2000-12-28 RU RU2000133189A patent/RU2203227C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497756C1 (en) * | 2012-08-27 | 2013-11-10 | Акватэк Вотэ Пьюэрификейшн системс Питиай. Лтд. | Water purification tank |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chopra et al. | Overview of Electrolytic treatment: An alternative technology for purification of wastewater | |
JP6621735B2 (en) | Cathode, electrochemical cell and use thereof | |
US20080223731A1 (en) | Advanced Electro-Coagulation Device And Process Of Using The Same For Wastewater Treatment | |
US4088550A (en) | Periodic removal of cathodic deposits by intermittent reversal of the polarity of the cathodes | |
JP5913693B1 (en) | Electrolytic device and electrolytic ozone water production device | |
US11661356B2 (en) | Method and device for removing chloride ion in desulfurized wastewater by electrochemical coupling | |
JPH09262583A (en) | Preparation of acidic water and alkaline water | |
CN108314149B (en) | Method for integrating desulfurization wastewater electrolysis and product denitration | |
CN101698523A (en) | Method for applying molded carbon in treatment of industrial waste water by electroflocculation | |
RU2398742C2 (en) | Device for electrochemical purification of drinking water | |
RU2203227C2 (en) | Device for electrochemical cleaning of potable water | |
CN110937666A (en) | Anode protection type automatic descaling device for electrolyzing salt-containing organic wastewater | |
JP2011255265A (en) | Water treatment apparatus and water treatment method | |
JP2008279408A (en) | Water treatment apparatus and water treatment system | |
US20120137882A1 (en) | Method For Treating Hydrocarbon Fluids Using Pulsting Electromagnetic Wave in Combination With Induction Heating | |
CN207726783U (en) | Electroreduction sewage disposal device | |
KR100461941B1 (en) | Process for removing COD and heavy metals from FGD wastewater using electrolysis | |
SU1114621A1 (en) | Method for purifying waste liquor | |
RU2236381C2 (en) | Apparatus for electrochemical purification of sweet water | |
RU2038323C1 (en) | Equipment for purification and disinfection of water | |
KR100466280B1 (en) | Suspended solid removing method of wastewater by electrofloatation and sedimentation | |
CN114920398B (en) | High-salt ammonia nitrogen wastewater treatment device and treatment method | |
JP2004249221A (en) | Desalinizing method of seawater or the like using alkali ionized water generator and apparatus therefor | |
RU2702650C1 (en) | Method of electrochemical treatment of water and device for its implementation | |
Marol et al. | Treatment of dairy industry waste water by electrocoagulation (EC) technique removal of BOD, COD, turbidity and color |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081229 |
|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100121 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131229 |