RU168902U1 - Фильтр для очистки воды - Google Patents
Фильтр для очистки воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU168902U1 RU168902U1 RU2016140060U RU2016140060U RU168902U1 RU 168902 U1 RU168902 U1 RU 168902U1 RU 2016140060 U RU2016140060 U RU 2016140060U RU 2016140060 U RU2016140060 U RU 2016140060U RU 168902 U1 RU168902 U1 RU 168902U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- filter
- electropositive
- increase
- water purification
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к конструкции фильтров для очистки природных и сточных вод и может быть использована в коммунальном хозяйстве и на промышленных предприятиях.Полезная модель позволяет повысить эффективность защиты от внутренней коррозии металлического корпуса, увеличить съем электроэнергии, повысить эффект очистки воды от загрязняющих веществ.Фильтр для очистки воды включает стальной корпус, заполненный фильтрующим материалом, распределительную и сборную системы подачи и распределения воды, внутри фильтра параллельно стенкам корпуса размещены вертикальные чередующиеся ряды в виде замкнутых цепей из соединенных проводником электроположительных и электроотрицательных электродов с образованием электрохимических источников тока, нагруженных на сопротивление нагрузки. Электроотрицательные электроды выполнены из алюминия, электроположительные электроды выполнены из углеродсодержащей электродной композиции. Углеродсодержащая композиция состоит из 60 мас.% прокаленной коксовой мелочи, 8-10 мас.% пиритных хвостов хвостохранилища горно-обогатительного комбината, таллового пека - остальное. Ряд электроположительных электродов, ближе расположенных по корпусу, электрически соединен с корпусом фильтра. Технический результат заключается в повышении эффекта очистки воды.
Description
Полезная модель относится к конструкции фильтров для очистки природных и сточных вод и может быть использована в коммунальном хозяйстве и на промышленных предприятиях.
Известен фильтр для очистки воды, заполненный зернистым фильтрующим материалом, внутри которого расположены электрохимические источники тока (Назаров В.Д., Зенцов В.Н., Назаров М.В. Водоснабжение в нефтедобыче. - Уфа: Изд-во «Нефтегазовое дело», 2010-447 с, см. с. 275). Вода фильтруется в зернистом материале в направлении сверху вниз. Фильтрующий материал расположен между двумя перфорированными дисками: анодом из алюминия и катодом из графита. Анод имеет отрицательный потенциал, катод - положительный, вследствие чего вода фильтруется против направления силовых линий электрического поля. При этом алюминий растворяется, гидролизуется и образует коагулянт AI(OH)3, формирующий хлопья на поверхности зернистой загрузки. Коагулянт и электрическое поле, поляризующее минеральные зерна загрузки, способствуют закреплению извлекаемых частиц на зернах фильтрующего материала. Образующийся осадок удаляется промывкой. Недостатком устройства является внутренняя коррозия стального корпуса фильтра.
Известен скорый фильтр для очистки воды (патент на ПМ 88346). Сущность устройства заключается в том, что скорый фильтр для очистки воды, включающий стальной корпус, патрубки подвода и отвода промывной воды, нижнюю дренажную систему, желоб для сбора промывной воды, фильтрующую загрузку, поддерживающий слой, согласно полезной модели в фильтрующей загрузке содержит стержневые электроды из электроотрицательных (аноды) и электроположительных (катоды) материалов в виде чередующихся рядов, причем электроды размещены в шахматном порядке. В качестве фильтрующей загрузки использован силицированный кальцит фракции 2-5 мм. Расстояние между анодами и катодами находится в интервале 187-241 мм. В качестве электроотрицательного материала использован алюминий, а в качестве электроположительного материала использован графит. Недостатками устройства являются внутренняя коррозия стального корпуса фильтра, отсутствие съема электроэнергии, образованной источником тока, невысокая эффективность очистки воды от загрязняющих веществ.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является фильтр для очистки воды (патент РФ 2466102).
Фильтр для очистки воды включает стальной корпус, заполненный фильтрующим материалом, распределительную и сборную системы подачи и распределения воды, при этом внутри фильтра параллельно стенкам корпуса размещены вертикальные чередующиеся ряды в виде замкнутых цепей из соединенных последовательно проводником электроположительных и аналогично соединенных электроотрицательных электродов с образованием электрохимических источников тока, которые снабжены вольтметрами, подключенными параллельно сопротивлениям нагрузки, при этом первый ряд электроотрицательных электродов соединен с корпусом фильтра.
Недостатком устройства является невысокая электродвижущая сила, возникающая между алюминиевыми и медными электродами, что уменьшает эффективность защиты корпуса от коррозии, уменьшает количество электроэнергии, вырабатываемой фильтрами, создает невысокий эффект очистки воды.
Задачей полезной модели является создание нового устройства фильтра для очистки воды с достижением следующего технического результата: позволяет повысить эффективность защиты от внутренней коррозии металлического корпуса, увеличить съем электроэнергии, повысить эффект очистки воды от загрязняющих веществ.
Поставленная задача решается тем, что фильтр для очистки воды включает стальной корпус, заполненный фильтрующим материалом, распределительную и сборную системы подачи и распределения воды, внутри фильтра параллельно стенкам корпуса размещены вертикальные чередующиеся ряды в виде замкнутых цепей из соединенных проводником электроположительных и электроотрицательных электродов с образованием электрохимических источников тока, нагруженных на сопротивление нагрузки. Электроотрицательные электроды выполнены из алюминия, электроположительные электроды выполнены из углеродсодержащей электродной композиции. Углеродсодержащая композиция состоит из 60 мас.% прокаленной коксовой мелочи, 8-10 мас.% пиритных хвостов хвостохранилища горно-обогатительного комбината, таллового пека - остальное. Ряд электроположительных электродов, ближе расположенных по корпусу, электрически соединен с корпусом фильтра.
На фиг. 1 представлен фильтр для очистки воды, вид сверху, на фиг. 2 - вид сбоку.
Внутри стального прямоугольного корпуса 1, заполненного фильтрующим материалом 2, например силицированным кальцитом, вертикально установлены электроположительные электроды 3 параллельно стенкам корпуса. Электроды 3 соединены последовательно проводником, образуя замкнутую цепь. Эти электроды 3 электрически соединены в нескольких местах со стальным корпусом 1, создавая положительный потенциал на корпусе. Параллельно электродам 3 вертикально установлены электроотрицательные электроды 4, соединенные последовательно проводником. Параллельно электродам 4 размещены ряды электродов 5 и 6, создающие другой электрохимический источник тока. Электрохимический источник тока, созданный электродами 3 и 4, подключен к нагрузке 7, электрохимический источник тока, созданный электродами 5 и 6, подключен к нагрузке 8. Напряжение на нагрузке контролируется вольтметром 9. Электроотрицательные электроды 4 и 6 выполнены из алюминия, электроположительные электроды 3 и 5 - из углеродсодержащей электродной композиции, состоящей из 60 мас.% прокаленной коксовой мелочи, 8-10 мас.% пиритных хвостов хвостохранилища горно-обогатительного комбината и остальное талловый пек (ТУ 13-410177-184-84). Фильтр имеет распределительную систему 10 и сборную систему 11 для подачи и распределения воды.
Фильтр работает следующим образом.
Вода распределяется равномерно по поверхности фильтра с помощью распределительной системы 10, выполненной в виде перфорированных труб. Вода фильтруется в зернистой минеральной загрузке в направлении сверху вниз. Осветленная вода отводится с помощью сборной системы 11. В фильтрующей загрузке расположены электроды 3 и 5, выполненные из электроположительного материала, и 4 и 6 из электроотрицательного материала, образующие электрохимические источники тока. С одной стороны, под действием электрохимического тока происходит катодная защита корпуса фильтра от внутренней коррозии, т.к. промышленные фильтры для очистки природных и сточных вод выполнены из стали, подверженной коррозии. С другой стороны, под действием электрохимических источников тока происходит увеличение эффекта очистки воды за счет растворения электроотрицательных электродов с образованием гидроксидов металла, являющихся коагулянтом, а также за счет поляризации зерен фильтрующего материала, что приводит к закреплению частиц загрязнений за счет электростатических сил. Вольтметр 9 позволяет фиксировать разность потенциалов между электродами, т.е. устанавливать факт работы электрохимических источников тока, влияющих на качество очистки воды.
Количество рядов электродов зависит от площади фильтра. Сопротивление нагрузок 7 и 8 позволяет осуществлять съем электроэнергии с источников тока.
Электроположительные электроды получены из нефтяной прокаленной коксовой мелочи с размером частиц 3-6 мм (60 мас.%) 8-10 мас.% пиритных хвостов хвостохранилища горно-обогатительного комбината и остальное талловый пек (ТУ 13-410177-184-84).
Предлагаемый состав подобран опытным путем и соответствует максимальной упаковке частиц, позволяющей повысить механическую прочность и исключить выделение канцерогенных веществ.
Для уменьшения величины удельного электрического сопротивления электродной композиции ввели добавки пиритных хвостов хвостохранилища горно-обогатительного комбината, содержащих высокие концентрации металлов (Таблица 1).
Предлагаемую композицию для изготовления электродов готовят следующим образом.
Нефтяную прокаленную коксовую мелочь определенного фракционного состава смешивают в обычных условиях с талловым пеком и пиритными хвостами в заданных соотношениях. Полученную массу разогревают до 60-80°C с одновременным перемешиванием. Полученную композицию загружают в специальную форму, в центре которой предварительно установлен металлический стержень. После 3 ч готовый электрод извлекают из формы.
Пример 1. Оптимизировали состав углеродсодержащей электродной композиции. За основу брали композицию из 60 мас.% коксовой мелочи и 40 мас.% таллового пека, которая позволяет получать электроды с высокой механической прочностью 400-425 кгс/см2, пористостью 7-8%, удельным электрическим сопротивлением 450 Ом⋅мм2/м.
Введение в состав композиции пиритных хвостов позволило уменьшить удельное сопротивление электродов.
Проводили определения удельного сопротивления электродов при концентрации кокса 60%, пиритных хвостов от 0 до 10%, остальное - талловый пек. Результаты приведены в таблице 2.
Лучший результат получен при концентрации пиритных хвостов 10 мас.%, уменьшение удельного электрического сопротивления составило 26,7%. Дальнейшее увеличение концентрации пиритных хвостов уменьшает механическую прочность электродов.
Пример 2. Проводили опыты по очистке промышленных сточных вод с минерализацией 1000 мг/л. Определяли скорость коррозии по прототипу и по изобретению. Результаты приведены в таблице 3. 
На основании результатов опытов следует, что по сравнению с прототипом изобретение позволяет увеличить съем электроэнергии с электродов, уменьшить скорость коррозии.
Пример 3. Проводили опыты по очистке природной воды от железа. Исходная концентрация железа 4,6 мг/л. Опыты проводили при скорости фильтрования 6 м/ч. Результаты опытов приведены в таблице 4.
На основании приведенных результатов следует, что по прототипу получена вода, соответствующая питьевому качеству, однако концентрация железа находится на границе допустимого значения. По предлагаемой полезной модели получено более высокое качество очищенной воды.
Технический результат заключается в повышении эффекта очистки воды.
Claims (1)
- Фильтр для очистки воды, включающий стальной корпус, заполненный фильтрующим материалом, распределительную и сборную системы подачи и распределения воды, внутри стального корпуса параллельно стенкам корпуса размещены вертикальные чередующиеся ряды в виде замкнутых цепей из соединенных проводником электроположительных и электроотрицательных электродов с образованием электрохимических источников тока, нагруженных на сопротивление нагрузки, при этом первый ряд электроположительных электродов соединен с корпусом фильтра, отличающийся тем, что электроположительные электроды выполнены из углеродсодержащей электродной композиции, состоящей из 60 мас.% прокаленной коксовой мелочи, 8-10 мас.% пиритных хвостов хвостохранилища горно-обогатительного комбината, таллового пека - остальное.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016140060U RU168902U1 (ru) | 2016-10-11 | 2016-10-11 | Фильтр для очистки воды |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016140060U RU168902U1 (ru) | 2016-10-11 | 2016-10-11 | Фильтр для очистки воды |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU168902U1 true RU168902U1 (ru) | 2017-02-27 |
Family
ID=58450352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016140060U RU168902U1 (ru) | 2016-10-11 | 2016-10-11 | Фильтр для очистки воды |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU168902U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU216051U1 (ru) * | 2022-08-30 | 2023-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Скорый фильтр с аэратором для очистки воды |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5565107A (en) * | 1992-06-04 | 1996-10-15 | Eco Purification Systems, B.V. | Process and apparatus for purifying streams |
| JP2001149937A (ja) * | 1999-11-25 | 2001-06-05 | Hosho Ro | 充填床式電気化学水処理装置 |
| RU2315647C2 (ru) * | 2005-11-03 | 2008-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Устройство скорого фильтра-сорбента для водоочистки |
| RU88346U1 (ru) * | 2009-05-20 | 2009-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Скорый фильтр для очистки воды |
| RU2466102C1 (ru) * | 2011-04-12 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Фильтр для очистки воды |
| RU153106U1 (ru) * | 2014-04-03 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" | Устройство для подготовки нефтепромысловых вод для системы поддержания пластового давления нефтяных месторождений |
-
2016
- 2016-10-11 RU RU2016140060U patent/RU168902U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5565107A (en) * | 1992-06-04 | 1996-10-15 | Eco Purification Systems, B.V. | Process and apparatus for purifying streams |
| JP2001149937A (ja) * | 1999-11-25 | 2001-06-05 | Hosho Ro | 充填床式電気化学水処理装置 |
| RU2315647C2 (ru) * | 2005-11-03 | 2008-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Устройство скорого фильтра-сорбента для водоочистки |
| RU88346U1 (ru) * | 2009-05-20 | 2009-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Скорый фильтр для очистки воды |
| RU2466102C1 (ru) * | 2011-04-12 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Фильтр для очистки воды |
| RU153106U1 (ru) * | 2014-04-03 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" | Устройство для подготовки нефтепромысловых вод для системы поддержания пластового давления нефтяных месторождений |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU216051U1 (ru) * | 2022-08-30 | 2023-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Скорый фильтр с аэратором для очистки воды |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5372690A (en) | Apparatus for removing contaminants from an aqueous medium | |
| KR102357207B1 (ko) | 희생 애노드, 전기화학 전지 및 그 용도 | |
| Naje et al. | Treatment performance of textile wastewater using electrocoagulation (EC) process under combined electrical connection of electrodes | |
| CN204824475U (zh) | 一种多金属络合废水处理装置 | |
| CN201713362U (zh) | 一种用于回收废水中重金属的板式复合电化学装置 | |
| US3783114A (en) | Method of electrolytic treatment of waste water | |
| Das et al. | Treatment of iron ore beneficiation plant process water by electrocoagulation | |
| WO2011097369A1 (en) | Electrocoagulation for removal of dissolved organics from water | |
| Rahman et al. | Experimental study of batch electrocoagulation treatment of peat water in Sarawak with aluminium electrodes | |
| KR100954274B1 (ko) | 전기역학적 중금속 제거장치 | |
| CN210313881U (zh) | 重金属工业废水处理*** | |
| Lee et al. | Electrokinetic dewatering of mine tailings using DSA electrodes | |
| RU168902U1 (ru) | Фильтр для очистки воды | |
| Yilmaz et al. | Removal of cadmium by electrocoagulation and a cost evaluation | |
| CN103951139A (zh) | 一种油田污水处理工艺 | |
| CN203946988U (zh) | 一种砂石骨料废水资源化利用的处理*** | |
| KR20110110266A (ko) | 물속에 녹아있는 인의 제거 방법 및 제거 장치 | |
| Santhosh et al. | Treatment of sullage wastewater by electrocoagulation using stainless steel electrodes | |
| RU153106U1 (ru) | Устройство для подготовки нефтепромысловых вод для системы поддержания пластового давления нефтяных месторождений | |
| RU2466102C1 (ru) | Фильтр для очистки воды | |
| Abdel-Shafy et al. | Treatment of industrial electroplating wastewater by electrochemical coagulation using carbon and aluminum electrodes | |
| Kong et al. | Development of Fully‐Continuous Electrokinetic Dewatering of Phosphatic Clay Suspensions | |
| CN103848483A (zh) | 一种电絮凝水处理装置及电絮凝水处理方法 | |
| KR20190044119A (ko) | 전기응고를 위한 장치 및 공정 | |
| JP3994405B2 (ja) | 汚泥中の重金属類の除去方法及び除去装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171012 |