Способ очистки сточных вод и устройство для его осуществления
Использование: очистка сточных вод. Сущность изобретения: Обработку сточной воды от ионов тяжелых металлов ведут в непрерывном режиме с использованием тлеющего разряда напряжением 0,5 2,0 кВ и силой тока 50 150 мА при толщине слоя обрабатываемой жидкости 1,6 100 мм и температуре ниже температуры кипения обрабатываемой воды. Очистку осуществляют в устройстве, содержащем камеры горизонтального или наклонного исполнения с размещенными в них электродами, расположенными в воде и/или над ее поверхностью, при этом электроды, размещенные в обрабатываемой воде, выполнены охлаждаемыми, и переливное устройство. Электроды, размещенные над поверхностью обрабатываемой воды, выполнены в виде конуса, вершиной направленные в сторону поверхности воды. Катод и/или анод расположены над поверхностью воды. Камеры дополнительно снабжены диафрагмой, размещенной между анодом и катодом. 2 с. и 3 з. п. ф-лы, 1 табл, 6 ил.
Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к способам очистки сточных вод от загрязняющих примесей и устройствам для его осуществления. Наиболее эффективно может быть использовано в процессе очистки сточных вод кино-, фото- и гальванических производств.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ очистки сточных вод, включающий обработку воды высоковольтным импульсным разрядом, создаваемым над ее поверхностью с использованием в качестве одного из электродов слоя жидкости [1] Процесс осуществляется при амплитуде напряжения высоковольтного импульсного разряда 100-500 кВ и толщиной слоя жидкости 1-5 мм. Недостатками известного способа являются невозможность очистки сточных вод от ионов электроположительных металлов; дискретность действия высоковольтного импульсного разряда на жидкость; высокие удельные энергозатраты; необходимость дополнительного ввода кислородсодержащего газа; высокая температура в зоне импульсного разряда, инициирующая степень испарения жидкости. Известно устройство, представляющее собой камеру ионизатора, выполненную с изолированными отсеками для установки электродов, соединенных с источником высокого напряжения, снабженными шиберами, причем нижняя часть камеры выполнена в виде заземленного поддона с подводом и отводом обрабатываемой жидкости, а верхняя часть снабжена патрубком подвода окислителя и соединена с трубопроводом с патрубками подвода очищаемой жидкости [2] Недостатками известного решения являются невозможность выделения из сточных вод тяжелых металлов, проведения процесса в режиме тлеющего разряда, объемного распределения ионизирующего потока реакционных частиц на обрабатываемую жидкость, осуществление процесса без дополнительных примесей воздуха. Высокие материальные затраты обусловлены необходимостью изготовления изолированных отсеков, шиберов, а также применением системы для подачи окислителя в зону реакции. Низкая надежность связана со сложностью конструкции и с использованием общего токоподвода на электроды, расположенные в газовой фазе. Целью изобретения является обеспечение возможности очистки от ионов тяжелых металлов и упрощение процесса. Это достигается тем, что в известном способе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов (электроположительных и электроотрицательных) очистку осуществляют в тлеющем разряде, напряжении 500-2000 В и температуре ниже температуры кипения очищаемого раствора, согласно изобретению процесс осуществляют в проточном режиме при величине слоя обрабатываемых СВ 1,6-100 мм на горизонтальной или наклонной поверхности при силе тока 50-150 мА на одной паре анод-катод. Также поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем цилиндрический охлаждаемый корпус, электроды, согласно изобретению корпус с параллельно размещенными крышкой с анодами (катодами) и охлаждаемым катодом (анодом), находящимся в жидкости, располагаются в горизонтальной или наклонной плоскости. При этом корпус может быть выполнен с разделенным анодным и катодным пространством диафрагмой. Высота слоя жидкости регулируется переливным устройством, расположенным на выходе СВ из реакционной зоны. Заявляемая совокупность признаков позволяет повысить скорость очистки СВ вследствие того, что водные системы, содержащие ионы электроположительных металлов, в отличие от электроотрицательных, наиболее восприимчивы к инициирующим факторам тлеющего разряда, о чем наглядно свидетельствует образующееся в течение нескольких секунд серебряное зеркало на поверхности обрабатываемой жидкости и мелкодисперсная масса в растворе на глубине до 100 мм. Наблюдаемый эффект позволяет вести процесс в непрерывном режиме в слое жидкости, значительно превышающем значения толщины пленки, а это приводит к возможности повышения расхода обрабатываемого реагента в единицу времени (скорости процесса). При этом переход к ведению процесса в слое жидкости в непрерывном режиме от пленочного режима с толщиной пленки

Формула изобретения
1. Способ очистки сточных вод, включающий обработку воды электрическим разрядом с помощью электродов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности очистки от ионов тяжелых металлов и упрощения процесса, обработку ведут в непрерывном режиме с использованием тлеющего разряда напряжением 0,5 2,0 кВ и силой тока 50 150 мА при толщине слоя обрабатывемой жидкости 1,6 100 мм и температуре ниже температуры кипения обрабатываемой воды. 2. Устройство для очистки сточных вод, содержащее камеры с размещенными в них электродами, снабженное патрубками ввода и вывода воды, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности очистки от ионов тяжелых металлов и упрощения процесса, оно дополнительно содержит переливное устройство, камеры имеют горизонтальное или наклонное исполнение, а электроды расположены в воде и/или над ее поверхностью, при этом электроды, размещенные в обрабатываемой воде, выполнены охлаждаемыми. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что электроды, размещенные над поверхностью обрабатываемой воды, выполнены в виде конуса, вершиной направленные в сторону поверхности воды. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что катод и/или анод расположены над поверхностью воды. 5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что камеры дополнительно снабжены диафрагмой, размещенной между анодом и катодом.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8