171746. lajstromszámú szabadalom • Készülék házi és ipari szennyvíz elektroflokkulációs kezelésére
3 171746 4 elektrokémiai eltávolítására (flokkulációjára) szolgál, melynek a) a reakciótérbe bemerülő, függőleges és párhuzamos elrendezésű alumínium és/vagy alumí-5 niumötvözet és/vagy vas elektróda rendszere, b) a reakciótérben hablefölöző és eltávolító berendezése, c) a reakciótérhez csatlakozó ülepítőtere van. Az 1. ábra a készülék hosszirányú metszetét, a 10 2. ábra a készülék felülnézetét habeltávolító kaparószalag nélkül, a 3. ábra a készülék oldalnézetét kaparószalaggal ábrázolja vázlatosan. nium-szulfáttal jelentős mennyiségű aniont juttatunk a tisztítandó szennyvízbe, ami által annak szervetlen anyagtartalmú, szárazmaradéka megnő. A biológiai eljárások során a kedvező tisztítási hatásfok elérése a szennyvíz minőségétől függően az egyes berendezésekben hosszú tartózkodási időt igényel, melynek következtében a berendezések területigénye, építési költsége nagy. A szennyvizek elektrolízissel történő tisztítása többféle elven alapulhat, többféle célt szolgálhat. Így pl. az 1.517.722. sz. NSZK szabadalom krómsav- és kromáttartalmú szennyvizek redukciójára vonatkozik; a 3.756.932. sz. USA szabadalmi leírás ciánmentesítésre vonatkozik, az alkalmazott elektróda elrendezés és anyag nincsen egyiknél sem ismertetve, és ezek az eljárások foszfát- és kolloid szennyezéseket tartalmazó házi és ipari szennyvizek esetében nem alkalmazhatók, mert ez utóbbiaknál nem a szennyezések redukciója vagy oxidációja a cél, hanem azok elektromos úton történő kicsapása, kipelyhesítése, ún. elektr of lokkulációj a. A 3/c pontban felemlített elektrokémiai eljárás ugyan előrelépés a házi szennyvizek tisztítása területén, de működésénél a folyamat biztosításához magas sótartalmú tengervízre van szükség. A nagy mennyiségű anion bejuttatása mellett az elfolyó tisztított víznek magas sótartalmával kell számolni. Ez a megoldás csak közvetlen tengerparti településeken jöhet számításba, ahol befogadó maga a tenger. Ezen esetben a házi szennyvíz fertőző anyagainak, baktériumainak megölését a tengervíz NaCl tartalmának elektrolízisekor felszabaduló nascens klór biztosítja. Az eljárásnál alkalmazott platina elektród esetében igen költséges a berendezés, szén elektród alkalmazásánál pedig a gyenge áramkihasználás miatt jelentős áramigénnyel kell számolni. Az ún. elektroflokkuláló készülékek esetében nem-nemes fémből készült anódot alkalmazunk, amely elektrolízis útján oldatba megy át, és a kolloid szennyezéseket, valamint a foszfátokat megköti. Ilyen megoldást alkalmaz az 519.444 sz. svájci szabadalom, amely szerint az eljárás foganatosítására szolgáló készülékben függőleges elrendezésű elektródák vannak. Ez a berendezés azonban önmagában még nem biztosítja a megfelelő elektroflokkulációs hatást, mert nem ad utalást az elektródák anyagára, pontosabban elrendezésére, valamint az önmagában alkalmazott elektroflokkulációs cella nem biztosítja még a szennyvíz megtisztulását, a cellát megfelelő műveleti elemekkel kell ahhoz kiegészíteni, hogy a kívánt műszaki eredményt elérjük. Az előbbiekben vázolt problémák kiküszöbölésére szolgál a jelen tanulmány szerinti elektroflokkuláló készülék, amely házi és ipari szennyvizek foszfát és lebegőanyag tartalmának A készüléket a mellékelt 1—3. ábrák szemléltetik. A készülék 1 vízbevezető és elosztóból, 2 elektródkötegből, 3 habeltávolító kaparószalagból, 4 habelvezető vályúból, 5 ülepítő térből, 6 iszapgyűjtőből, 7 tisztított vízelvezető vályúból, 8 reakciótérből áll. A készülék működése során a tisztítandó szennyvíz az 1 vízbevezető és elosztónál lép be. A 8 reakciótérben elhelyezett 2 elektródrendszer két pólusára a szennyezettség mértékétől és a kívánt tisztítási hatás elérésétől függően 2—10 volt nagyságrendű egyenfeszültséget vezetünk. A lemezek között lejátszódó elektrolízis során a lemez anyaga (pl. vas) oldatba megy, a szennyvízben hidrolizálva [Fe (OH)3] csapadékot képez, amely a szennyvízben levő lebegőanyagot, kolloidokat és foszfátokat adszorbeálja, illetve vízben oldhatatlan csapadékot képez. Ugyanekkor a lemezeken képződő gáz „in statu nascendi" állapotban reakcióba lép az oldott szennyezéssel, illetve a pelyheket flotálja, és azok az elektrolizáló tér felszínén habréteg formájában összegyűlnek. A habot a 3 kaparószalag a 4 habelvezető vályúba viszi. A vízben esetleg visszamaradó pelyhek az alkalmasan méretezett 5 ülepítőtérben ülepednek le, és az iszap a 6 iszapgyűjtőből kerül eltávolításra. A derített szennyvíz a 7 túlfolyón keresztül távozik a rendszerből. A flotált iszap koncentrációja 3—4-szer nagyobb (térfogata ennek megfelelően kisebb), mint ha ugyanezt az iszapot ülepítettük volna. A készülék méretezésére az alábbi irányértékek szolgálnak: a tartózkodási idő a reakciótérben 5—20 perc, az ülepítőtérben 45 perc—2 óra. A lemezek felületi áramterhelése 5—40 mA/cm2 . Az anódfelületre számított hidraulikus terhelés 0,5— 4,0 m/ó. A lemezek fogyása 20—100 mg/l, a tisztítás energiaigénye 0,25—1,5 kW/m3 . Az elérhető tisztítási hatás a szennyvíz minőségétől függ, általában 40—95%. Szabadalmi igénypont 1. Készülék házi és ipari szennyvizek foszfát és lebegőanyag tartalmának elektrokémiai kicsapására, jellemezve azzal, hogy 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
