Установка для очищення водних розчинів електроерозійною коагуляцією

Установка для очищення водних розчинів електроерозійною коагуляцією, що містить генера C2 1 3 82415 ша і друга електролітичні комірки зі встановленими в них діафрагмами і електродами, що підключені до джерела постійного струму, друга, третя і четверта розрядні камери, що підключені до генератора електричних імпульсів, причому перша розрядна камера вхідним патрубком з'єднана з катодною зоною першої електролітичної комірки, а вихідним патрубком з'єднана з анодною зоною другої електролітичної комірки, а друга розрядна камера вхідним патрубком з'єднана з анодною зоною першої електролітичної комірки, а вихідним патрубком з'єднана з катодною зоною другої електролітичної комірки, вихідні трубопроводи якої через третю і четверту розрядні камери з'єднані з місткістю для очищеної води. Введення в установку першої і другої електролітичних комірок зі встановленими в них діафрагмами і електродами, які підключені до джерела постійного струму, дозволяє збільшити іонну силу водного розчину, що дозволяє в іонізованому розчині ефективно вилучати домішки за допомогою коагулянтів і ефективно проводити знезаражування води. З'єднання першої розрядної камери вхідним трубопроводом з катодною зоною першої електролітичної комірки, а вихідним трубопроводом з анодною зоною другої електролітичної комірки та з'єднання другої розрядної камери вхідним трубопроводом з анодною зоною першої електролітичної комірки, а вихідним трубопроводом з катодною зоною другої електролітичної комірки дозволяє отримати дві фракції водного розчину, з яких одна фракція спочатку має кисле середовище, а потім набуває лужні властивості, а друга спочатку має лужне середовище, а потім набуває кислотні властивості. При цьому, створюється висока концентрація іонів водню Н+ в кислому середовищі і висока концентрація іонів гидроксила ОН-в лужному середовищі, що значно збільшуює іонну силу розчину. В кислому і лужному середовищах реакції йдуть по-різному і мають різну спрямованість. При цьому, активізуються процеси вилучення важких металів і органічних сполук. Кисле середовище володіє вираженою антимікробною дією, а в лужній фракції активізуються процеси вилучення важких металів і органічних сполук. При зміні спрямованості реакцій в кожній фракції здійснюється глибоке очищення водного розчину. На фігурі показана установка для очищення водних розчинів електроерозійною коагуляцією. Установка містить першу електролітичну комірку 1, розділену на дві зони за допомогою діафрагми 2. В одній зоні комірки 1 встановлений катод З, в іншій зоні встановлений анод 4. Катод З і анод 4 підключені до джерела постійного струму 5. З електролітичною коміркою 1 з'єднані перша розрядна камера 6 і друга розрядна камера 7. В розрядних камерах 6 і 7 розміщені металеві гранули 8 і встановлені електроди 9 і 10. Електроди 9 і 10 підключені до генератора імпульсів 11.3 розрядними камерами 6 і 7 з'єднана друга електролітична комірка 12. Друга електролітична комірка 12 розділена на дві зони за допомогою діафрагми 13. В одній зоні комірки 12 встановлений катод 14, в іншій зоні встановлений анод 15. Катод 14 і анод 4 15 підключені до джерела постійного струму 5. Друга електролітична комірка 12 вихідними патрубками з'єднана з третьою 16 і четвертою 17 розрядними камерами. В розрядних камерах 16 і 17 розташовані металеві гранули 18 і електроди 19 і 20, підключені до генератора імпульсів 11.3 Розрядні камери 16 і 17 з'єднані трубопроводом 21 з місткістю 22 для очищеної води. Установка для очищення водних розчинів електроерозійною коагуляцією працює таким чином. Водний розчин, що підлягає очищенню, надходить в першу електролітичну комірку 1. Перша електролітична комірка 1 розділена на дві зони за допомогою діафрагми 2. В одній зоні комірки 1 встановлений катод 3, в іншій зоні встановлений анод 4. В результаті водний розчин виявляється розділеним діафрагмою 2 на дві фракції. Катод 3 і анод 4 підключені до джерела постійного струму 5. Через водний розчин, розділений діафрагмою 2 в електролітичній комірці 1 на фракції, пропускають постійний електричний струм від джерела струму 5. Оскільки на шляху електричного струму у водному розчині знаходиться діафрагма 2, яка є іонообмінною мембраною, це призводить до того, що в першій фракції, де знаходиться анод 4, утворюється кисле середовище, а в другій фракції, де знаходиться катод 3, утворюється лужне середовище. При цьому, встановлюють таку величину електричного струму від джерела 5, щоб кисле середовище першої фракції мало рН не більше 5, а лужне середовищедругої фракції мало рН не менше 9. При таких значеннях рН створюється висока концентрація іонів водню Н+ в кислому середовищі і висока концентрація іонів гідроксила ОН- в лужному середовищі, що значно збільшує іонну силу розчину. У водних середовищах, розділених на фракції, реакції йдуть по-різному і мають різну спрямованість. В одній фракції здійснюється з'єднання іонів водню Н+ з іонами водного розчину, заряд яких по знаку протилежний заряду іонів водню. В іншій фракції здійснюється з'єднання іонів гідроксила ОН- .з іонами водного розчину, заряд яких по знаку протилежний заряду гідроксила. Кисле середовище при рН не більше 5 володіє вираженою антимікробною дією, а в лужній фракції при рН не менше 9 активізуються процеси вилучення важких металів і органічних сполук. З катодної зони першої електролітичної комірки 1 водний розчин через патрубок надходить в першу розрядну камеру 6. З анодної зони першої електролітичної комірки 1 водний розчин через патрубок надходить в другу розрядну камеру 7. В розрядних камерах 6 і 7, виготовлених з діелектричного матеріалу, металеві гранули 8 (наприклад, сталеві) розміщені рівномірним шаром на їх днища х, де встановлені електроди 9 і 10. Електроди 9 і 10 підключені до генератора імпульсів 11. В розрядні камери 6 і 7 поступають фракції водного розчину, який підлягає очищенню. На електроди 9 і 10 подають електричні імпульси від генератора 11. При цьому, між гранулами 8 виникають електричні розряди. За рахунок електричної ерозії здійснюється утворення коагулянтів у водному розчині, які сорбують на собі іони важких металів і органічні сполуки. В каналах розряду температура досягає 10 тис. граду 5 82415 сів. При такій температурі здійснюється піроліз речовин, що знаходяться у воді, утворюються оксиди і гідроксиди того металу, гранули якого завантажені в розрядну камеру. Ці оксиди і гідроксиди є коагулянтами, які активно очищають рідину. З першої розрядної камери 6 водний розчин поступає в анодну зону другої електролітичної комірки 12. З другої розрядної камери 7 водний розчин поступає в катодну зону другої електролітичної комірки 12. Друга електролітична комірка 12 розділена на дві зони за допомогою діафрагми 13. В одній зоні комірки 12 встановлений катод 14, в іншій зоні встановлений анод 15. Таким чином, в електролітичній комірці 12 водний розчин також розділений на дві фракції. Катод 14 і анод 15 підключені до джерела постійного струму 5. Через водний розчин, розділений діафрагмою і 13 в електролітичній комірці 12 на фракції, від джерела струму 5 пропускають постійний електричний струм. Оскільки на шляху електричного струму у водному розчині знаходиться діафрагма 13, яка є іонообмінною мембраною, це призводить до того, що в першій фракції, де знаходиться ! катод 14, утворюється лужне середовище, а в другій фракції, де знаходиться анод 15, утворюється кисле середовище. Це приводить до зміни спрямованості реакцій в кожній фракції і дозволяє провести глибоке очищення кожної фракції. При цьому, встановлюють таку величину електричного струму від джерела 5, щоб кисле середо Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 вище другої фракції мало рН не більше 5, а лужне середовище першої фракції мало рН не менше 9. В результаті, перша фракція водного розчину, яка в електролітичний комірці 1 мала кислотні властивості, набуває в електролітичний комірці 12 лужні властивості, а др уга фракція, , яка в комірці 1 мала лужні властивості, набуває в електролітичний комірці 12 кислотні властивості. З анодної зони другої електролітичної комірки 12 водний розчин через патрубок поступає в третю розрядну камеру 16. З катодної зони другої електролітичної комірки 12 водний розчин через патрубок поступає в четверту розрядну камеру 17. В розрядних камерах 16 і 17 на водний розчин впливають електричними розрядами в шарі металевих гранул 18, через які пропускають електричні імпульси від електродів 19 і 20, підключених до генератора імпульсів 11. Водний розчин, що пройшов через третю 16 і четверту 17 розрядні камери, поступає через трубопровід 21 в місткість 22 для очищеної води. Таким чином, комплексна дія різних факторів: збільшення іонної сили водного розчину, ефекти кавітації, а також використання свіжовиготовлених коагулянтів, що утворюються при електроерозії в шарі металевих гранул, дозволяє ефективно вилучати домішки і проводити очищення водних розчинів в проточному режимі. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601