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DE2324795A1 - Geraet zur behandlung von abwasser unter verwendung einer elektrolytischen zelle - Google Patents

Geraet zur behandlung von abwasser unter verwendung einer elektrolytischen zelle

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DE2324795A1
DE2324795A1 DE2324795A DE2324795A DE2324795A1 DE 2324795 A1 DE2324795 A1 DE 2324795A1 DE 2324795 A DE2324795 A DE 2324795A DE 2324795 A DE2324795 A DE 2324795A DE 2324795 A1 DE2324795 A1 DE 2324795A1
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electrodes
auxiliary electrodes
rod
electrolytic cell
wastewater
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DE2324795A
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English (en)
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Kazuo Ariga
Toshiliie Nagasao
Yoshiko Takamura
Minoru Tanaka
Toru Teshima
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INOUE JAPAX KENKYUSHO YOKOHAMA
Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
INOUE JAPAX KENKYUSHO YOKOHAMA
Stanley Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority claimed from JP5738972A external-priority patent/JPS5416135B2/ja
Priority claimed from JP7656572U external-priority patent/JPS5146365Y2/ja
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Publication of DE2324795A1 publication Critical patent/DE2324795A1/de
Publication of DE2324795B2 publication Critical patent/DE2324795B2/de
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Description

DIPL-ING. KLAUS BEHN 9 ^ 9 Λ 7 Q R
DIPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER
PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 22 Wl D E N M A YE R ST R A S SE 6
A l6l 73 Ml/De TEL.,oe,,,aaaeao-aee,M 16. Mai 1973
Firmen STANLEY DENKI K.K., 2-9-15, Nakameguro, Meguro-Ku, Tokyo-To, Japan
und K.K. INOUE JAPAX KENKYUSHO, 5289, Aza-Michimasa, Nagatsuta-Cho, Midori-Ku, Yokohama-Shi, Kanagawa-Ken, Japan
Gerät zur Behandlung von Abwasser unter Verwendung einer
elektrolytischen Zelle
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Behandlung von Industrieabwasser, um aus diesem Verunreinigungen zu entfernen, z.B. Schwermetallionen, Zyanide, Suspensionen, Schlamm, Farbrückstände, Kieselerde, organische Ionen und verschiedene andere Mischungen und Verbindungen.
Es wurde ein herkömmliches Gerät zur elektrolytischen Behandlung von Industrieabwässern vorgeschlagen, in dem das Abwasser portionsweise behandelt wird, wobei die elektrolytische Zelle zwei plattenförmige Hauptelektroden enthält, die einander gegenüberstehen, sowie eine Vielzahl
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Bankhaus Merck. Finck A Co. München, Nr 25464 1 Sankhaus H. Aufhäuser. München, Nr 26!3OO Postscheck: München 2Ο9Ο4 ΘΟΟ Telegrammadresse: Patentsenior
von plattenförmigen Hilfselektroden, die zwischen die Hauptelektroden eingesetzt sind, wobei die Hauptelektroden an eine Energiequelle angeschlossen und durch die Hilfr; elektroden und das zu behandelnde Abwasser, die zusammen den Stromkreis bilden, miteinander verbunden sind.
Bei dieser Art der Abwasserbehandlung, bei der ein Gerät vorstehend beschriebenen Aufbaus verwende.t wird, wird die Elektrolyse des Abwassers s wenn es z.B. Schwermetallionen enthält, unter Verwendung einer Metallplatte wie etwa Aluminium als Hauptelektroden und Hilfselektroden durchgeführt, wodurch Aluminiumhydroxyd oder dergleichen in Lösung geht, während die zu behandelnden Schwermetallionen ausgefällt und damit abgesondert werden. Wenn das Abwasser Zyanid enthält, werden als Haupt- und Hilfselektroden Kohlenstoffplatten eingesetzt, um eine Gleichstromelektrolyse durchführen zu können, woraufhin dann eine Zerlegungsbehandlung der oxydierten Anode vorgenommen wird. Wegen der Schwierigkeiten, die Abstände zwischen den Hauptelektroden und den Hilfselektroden unter gewisse Grenzwerte zu verringern, was auf bautechnische Gründe des Gerätes selbst zurückzuführen ist, ist die Spannung in der Zelle, die bei einer bestimmten Stromdichte benötigt wird, um ein Metall in Lösung gehen zu lassen, weit größer als die theoretische Metalldis^oziationsspannung, was mit der Gas-
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erzeugung und mit Spannungsverlusten zusammenhängt. Gerade im Falle der Zerlegung eines Zyanid, wenn die Reduktionsreaktion durch elektrolytische Oxydation der Oberfläche der Elektrode erfolgt, ist die Möglichkeit für das Zyanid, "die Elektrodenoberfläche zu berühren, erheblich vermindert, was zur Folge hat, daß die Zerlegung beträchtlich nachteilig beeinträchtigt wird. Da außerdem die Oberfläche der Hauptelektroden und der Hilf^elektroden im Vergleich zur Menge des zu behandelnden Abwassers klein ist, wird die Menge der ausgesonderten Metalle in Bezug auf die Spannung in einer elektrolytischen Zelle von gegebenen Abmessungen vermindert, was auch der Fall ist bei der Zerlegungsgeschwinr digkeit von Zyaniden.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Gerät zur Pehandlung von Industrieabwässern zu schaffen, in welchem. die vorstehend genannten Nachteile nicht auftreten und das einen hohen Behandlungswirkungsgrad hat. Das Abwasserbehandlung?- gerät soll außerdem einfach aufgebaut und leicht zu bedienen sein und dabei mit geringen Kosten unterhalten werden können.
Das Wirkungsprinzip, der Aufbau und die Arbeitsweise der Erfindung werden nun in Verbindung mit in der Zeichnung
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dargestellten Ausführungsbeispielen nachstehend erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2: einen Schnitt nach der Linie H-IIa in Fig. 1;
Fig. 3 Kurvendarstellungen der Ergebnisse von Versuchen und 4: mit dem Gerät nach der Erfindung;
Fig. 5 perspektivische Ansichten eines zweiten Ausführungsund 6: beispiels;
Fig. 7ί eine perspektivische Ansicht der Innenkonstruktion eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 8: eine charakteristische Kurve zur Erläuterung eines Testergebnisses' mit dem Gerät nach der Erfindung.
Die kontinuierlich arbeitende elektrolyt!sehe Zelle der Fig. 1 ist insgesamt mit 1 bezeichnet. In ihr befindet sich ein Elektrodenpaar 2 und 2a, die einander gegenüber angeordnet und an den Innenwänden der Zelle selbst befestigt sind, so daß hinter ihnen kein Abwasser durchfließen kann. In der elektrolytischen Zelle 1 sind weiterhin zahlreiche stabförmige, leitende Hilfselektroden 5 angebracht, deren Enden mit Befestigungsgliedern 4, 4a aus nichtleitendem Material festgelegt sind, so daß sie parallel zu dem Elektrodenpaar 2, 2a·verlaufen. Die zahlreichen Hilfselektroden 3 liegen fest zwischen den Elektroden 2 und 2a und nahe beieinander jedoch mit Abstand gegeneinander in Reihen und Zeilen. Eine Gruppe dieser stabförmigen Hilfselektroden 3 kann
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entweder vertikal cider horizontal oder auch iii einer Kombination von beiden!festgelegt seih, und ihre Befestigung mit Hilfe der Befestigungselemente 4 lind 4ä braucht nicht unbedingt ah beiden Enden der Hilfselektr'ödeh 3 vorgeriommen zu werden. Die Befestigungselemente 4 und 4a konheh als posöse Plästikplatten oder sonstwie isolierende Körner wie Plastik-oder Gummi r Öhr eh seih, wodurch die stabförmig'eh Hilfselektrode!! mit entsprechendem Abstand zueinander festgehalten werden; Die Bezugpziffer 5 bezeichnet den Einlad für das zu behandelnde Abwasser, das die elektrölytisehe Zeile kontinuierlich durchströmt. 7 ist det· Auslaß des' behandelten Abwassers 8. 9 ist eine Trennwand j mit der die Strömungsmenge des Abwassers gesteuert wird. Von der Energiequelle 10 kommt die elektrische Leistung, die an die Elektroden 2 und 2a geführt ist, über die zusammen mit den stäbförmigen Hilfseiekrroden 3 und dem zu behandelnden Abwasser' der elektrische Kreis geschlossen wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiei werden Elektroden 2 und 2a eingesetzt; Die Zahl der Elektroden kann jedoch auch erhöht werden. Ihre Form muß nicht unbedingt flach in Form von Platten sein. Es können auch andere Gestaltungen der Elektroden verwendet werden wie in der Elektrochemie. Als Material kann jüer Werkstoff1 Anwehclürig
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sofern er eine gute Leitf ähiglat garantiert; Sehr" günstig ist die Yefwehdüng von Graphit, rostffeiern Stähl; Aluminiumj Eisen und dergleichen; ■ -
Die Arbeitsweise des Gerätes zur Behändiiing von Industrieabwässefri gemäß der Erfindung soll riuh beschrieben werdfen; Durch den Einlaß 5 wird das zu behandelnde Abwässer in die elektfolytische Zelle 1 eingelassen, wo es fortlaufend durch die Zwischenräume zwischen den stäbfofmigen Hilf^elektroden 3 hindüfchstfomt im Gegensatz zu den bekannten^ portionsweise arbeitenden'Geräten, bei denen das Abwasser die elektrölytische Zelle zunächst völlig anfüllt. Wenn, darin eine Gleichspannung an die Elektroden 2 und 2ä gelegt wird, stellt sieh eine Reaktion zwischen den Oberflächen der Hiifs§iektröde: urid dem dazwischen befindlieheri Abwasser" eirij so" daß die Flächen der Hilfselektroderi 3, die der pösitive'ri Elektfoäi 2 gegeriübefsteherii negativ wefderii wähferiS die der riögätiveri-Eiöktföde' 2ä gegenüber stehenden Flachäri der Hilfselektrödgri positiv werden. Auf deri Fläeheri der positiven Elektrode und der Hilfselektroden 3 tritt eirie eiektr Öxydatiörisfeäktiön eirij was Mu einer metälliseheri öirier iyärildzerlegurig öder soristig§ri Oxyäätiori§¥orgärigen führte Gieiehzeitig erfolgt ari den riegätiveh FlaShöri der negativen Elektrode 2ä ünä d§r Hiifselektrdderi J> eine" elektroi Redüktiohsreäktiorii wödüreii eirie mfetallisehe Absori-
SAD ORIOtNAL
derung oder eine sonstige Reduktion vor sich geht. Durch eine derartige Reaktion ist es möglich, die schädlichen Bestandteile im Abwasser zu zerlegen oder zu beseitigen und das V/asser damit zu reinigen.
Der spezielle Behandlungsvorgang soll nun in Verbindung mit tatsächlichen Versuchen beschrieben werden.
Beispiel l·
In einer Plastikelektrolytzelle von den Abmessungen 10cm Länge, 10cm Breite und 20cm Tiefe ist ein Paar von Graphitplattenelektroden an den Innenwänden der Zelle angebracht, so daß sie voneinander einen Abstand von 7#5cm haben. Zwischen beiden Elektroden sind dicht beieinander Duraluminiumstäbe befestigt von 5cm Durchmesser und 15cm Länge, die parallel zu den beiden Elektroden verlaufen. Die elektrolytische Zelle, die mit diesen Duralumlniumstäben ausgestattet ist, wird dann mit dem zu behandelnden Abwasser gefüllt, das Nickelionen in einer Konzentration von lOOppm enthält, woraufhin eine Gleichspannung an die Elektroden angelegt wird. Fig. j5 zeigt das Ergebnis dieser Portionsbehandlung. Durch das Aluminiumhydroxyd, das aus den Duraluminiumstäben durch Elektrolyse herausgelöst wurde, war es möglich, in kurzer Zeit bei niedrigen .Stromwerten die
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Nickelionen abzusondern. Bei Anlegen einer Viechseispannung wäre im xvesentlichen das gleiche Ergebnis erreicht worden. Statt Duraluminium für die Hilfselektroden zu verwenden, hätte auch Aluminium oder eine Legierung mit Aluminium als Hauptbestandteil verwendet werden können wie auch Eisen,' Magnesium oder Zink oder eine Legierung., die diese Metalle enthält, wobei dann etwa dasselbe Ergebnis erhalten worden wäre. Es hat sich auch gezeigt, daß das Elektrodenpaar mit gutem Erfolg aus demselben Metall hergestellt werden kann wie die Hilfselektroden. Da die Hydroxyde der oben aufgezählten Metalle alle eine Kohäsionswirkung haben und zusammen ausfallen, ist es auch möglich, außer den Nickelionen andere Schwermetallionen, Schwebstoffe, Schlamm, Farbrückstände, Kieselerde usw. in kurzer Zeit auszusondern und auch eine Reduktionsbehandlung von Chromsäure durchzuführen mit Hilfe der herausgelösten Ionen usw. Es ist eine natürliche Gegebenheit, daß durch Herabsetzen der Abstände zwischen den Elektroden die erforderliche anzulegende Spannung so gering sein kann, so daß mit der Erfindung eine kontinuierliche Elektrolyse in dem zu behandelnden Abwasser mit äußerst hoher Wirksamkeit durchgeführt werden kann.
Beispiel 2
In einer Plastikelektrolytzelle von den Abmessungen
10cm Länge, 10cm Breite und 20cm Tiefe ist ein Paar Graphit-
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; ■■- 9 -
Plattenelektroden an den Innenwänden installiert in Oppositionsstellung zueinander, so daß der Abstand zwischen den Elektroden 7j5cm beträgt. Als Hilfselektroden sind zahlreiche Graphitstäbe von 10cm Durchmesser und 15cm Länge vorgesehen, die voneinander einen Abstand von 2mm haben und parallel zu den Hauptelektroden befestigt sind. Die mit den Graphitstäben ausgestattete Elektrolytzelle wird dann mit dem zu behandelnden Abwasser gefüllt, daß Zyanionen und Zyankomplexionen in einer Konzentration von 100 ppm enthält. An die beiden Elektroden wird eine Gleichspannung gelegt, wodurch ein Ergebnis zustandekommt, das in der Fig. 4 als Ergebnis einer Portionsbehandlung aufgezeichnet ist. Nur eine kurze Zeitspanne war für die Behandlung des Zyanid durch elektrolytische Oxydation und Zerlegung bei niedrigen Stromwerten nötig. Bei einem kontinuierlichen System, das unter denselben Bedingungen arbeitet, war mit hohem Wirkungsgrad ein ebenfalls gutes Behandlungsergebnis zu erreichen.
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Wenn eine Zyanidlösung Verunreinigung wie Schwermetallionen, Schwebstoffe, Schlamm, Parbrückstände usw. enthält, wird das Zyanid durch Zerlegen behandelt, wobei Graphitstäbe als Hüfselektroden 5 auf der Seite des Einlasses 5 der elektrolytischen Zelle 1 verwendet werden. In diesem Abschnitt wird das Zyanid abgetrennt, von dem die Verunreinigungen entfernt wurden. Für diesen Fall können beide Elektroden 2 und 2a Graphitplatten sein, wenn als positive Elektrode eine Graphitplatte verwendet wird, kann rostfreier Stahl oder das Metall, von dem auch die stabförmigen Hilfswelektroden 3 hergestellt sind, für die negative Elektrode hergenommen werden. Es sollen auch verschiedene Arten von Metallen für dLe Elektroden zur Zerlegüngsbehandlung des Zyanid und für die Elektroden zum Entfernen der Verunreinigungen vorgesehen werden.
Wenn die Elektroden 2 und 2a und die stabförmigen Hilfselektroden 3 aus Metall bestehen, dann bildet sich bei Anlegen einer Gleichspannung zwischen den Elektroden 2 und 3 ""im Laufe der Zeit an der positiven Elektrode ein Überzug eines Oxydfilms und an der negativen Elektrode eine Überzugsschicht. Mit derartigen Überzügen an den Elektroden nimmt ihre Wirksamkeit stark ab. Ein Tauchbad der Elektroden in einer sauren oder alkalischen Lösung befreit sie wieder von dem Überzug. Es ist auch möglich, Luft durchzublasen, eine Wechselspannung zu überlagern oder die Polarität an den Elektroden zu wechseln wie auch eine Wechselstrom-
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elektrolyse durchzuführen, wodurch verhindert wird, daß der elektrolytische Wirkungsgrad dermaßen stark absinkt.
Ganz allgemein gesagt, werden die Metallelektroden durch die Elektrolyse verbraucht, in der Praxis aber nehmen wegen der Bildung von Überzugsfilmen in Form von Oxydfilmen oder SchichtUberzügen auf den Elektroden oder in-folge ungleicher Ablösung der Elektroden etwa J>0% der EleRtrodenflache nicht an der eigentlichen Elektrodenfunktion teil, so daß ihre Wirksamkeit dadurch verschlechtert wird. Deshalb ist dann das Auswechseln der Elektroden gegen neue erforderlich, was unwirtschaftlich ist und die Unterhaltungskosten in die Höhe treibt. Außerdem ist das Auseinandernehmen und Zusammensetzen des Gerätes und Einsetzen der Hilfselektroden mühsam und erfordert erheblichen Zeitaufwand.
Es wird deshalb in Verbindung mit Fig. 5 ein zweites AusfUhrungsbeispiel in der Erfindung beschrieben, das nicht die voran beschriebenen Nachteile in sich birgt.
Das in den Figuren 5 und 6 gezeigte Abwasserbehandlungsgerät ist im Großen gesehen unterteilt in eine elektrolytische Zelle 1 und eirm Hilfselektrodenkäfig 11, der in die elektrolytische Zelle 1 eingesetzt wird, und ist so gebaut, daß eine kon-
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tinuierliche Behandlung möglich ist1.
Die elektrolytische Zelle 1 ist eine Art Kasten, die aus einem isolierenden Werkstoff hergestellt ist, z.B. einem Plastikmaterial oder einem durch eine Beschichtung mit einem isolierenden Werkstoff auf der Innenseite ausgestatteten Metall. Ein nach außen abstehender Flansch Ij5 umgibt den oberseitigen Öffnungsrand der elektrolytischen Zelle 1 und ein Paar Plattenelektroden 2 und 2a ist auf einander gegenüberliegenden Wänden der Zelle 1 installiert. Die Elektroden 2 und 3 bestehen aus einem unlöslichen oder doch verhältnismäßig unlöslichen Material wie graphit, rostfreiem Stahl, Eisenoxyd oder Bleiperoxyd. Kollektorplatten 16 und 17 sind am oberen Ende der Elektroden 2 und 2a befestigt und an äußere Anschlüsse 18 und 19 geführt. Die äußeren Anschlüsse 18 und 19 führen aus der elektrolytischen Zelle 1 heraus, und sie sind mit Dichtungspackungen und Muttern isolierend und wasserdicht an die beiden Kollektorplatten 16 und herangeführt. Auf der Innenseite des Bodens der elektrolytischen Zelle 1 ist ein Träger 20 für den Hilfselektrodenkäfig 11 und ein ZufUhrrohr 21 für das Abwasser vorgesehen.
Der Hilfselektrodenkäfig 11 weist ein Paar Plastikträgerplatten 22 und 27) auf, die zueinander gegenüberliegend mit geeignetem Abstand gehalten sind durch Abstützungen 24, 24a, 25, 25a, die die Oberkarten und die Unterkanten der Platten mit-
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einander verbinden. Zwischen die Platten ist eine Anzahl von stabförmigen Hilfselektroden 3 parallel zueinander und gegeneinander isoliert eingesetzt. Die stabförmigen Hilfselektroden 3 können aus Aluminium, Magnesium, Eisen oder ähnlichem Metall oder aus einer Legierung bestehen, die zur Hauptsache diese Metalle enthält, und es können auch Hilfselektroden von unterschiedlichem Material verwendet werden. Für spezielle Anwendungsfälle können auch Stabelektroden 3 aus Kohlenstoff, Graphit, Metalloxyd, Metallperoxyd und dergleichen verwendet werden. Ein Deckel 27 mit einer flachen Randfläche 28 wird auf den Plansch 13 der elektrolytischen Zelle 1 aufgesetzt, wobei sich aus dem Haubenteil 29 des Deckels ein Abwasserauslaßrohr 30 mittig herausstreckt. Die Anschlüsse für den Einlaß und den Auslaß an den Rohren 21 bzw. 30 können auch vertauscht werden.
Der Zusammenbau des Abwasserbehandlungsgerätes geht so vor sich, daß der Hilfselektrodenkäfig in die elektrolytische Zelle 1 zwischen die Elektroden 2 und 2a, die zuvor in der elektrolytischen Zelle 1 installiert sind, eingesetzt wird, so daß die stabförmigen Hilfselektroden 3 parallel zu den Elektroden 2 und 2a verlaufen, von diesen aber isoliert sind, wobei der Hilfselektrodenkäfig auf dem Träger 20 am Boden der Zelle ruht. Danach wird der Deckel 27 auf die elektrolytische Zelle aufgesetzt, wobei der Flansch 13 und der flache Rand 28 miteinander einen dichten Kon-
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takt geben, so daß die elektrolytische Zelle wasserdicht verschlossen ist. Deckel und Planschrand werden dann mittels Schrauben zusammengezogen.
Das dargestellte AusfUhrungsbeispiel ist ein geschlossenes Gerät. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Gebrauchsform beschränkt; das Zuführrohr und das Auslaßrohr können bei der elektrolytischen Zelle auch miteinander vertauscht werden.
Das zu behandelnde Abwasser wird durch das Abwasserzuführrohr 21 in die elektrolytische Zelle 1 eingeführt und dann ein Gleichstrom oder ein Wechselstrom oder eine Gleichstrom-Wechselstromkombination an die Elektroden 2 und 2a angelegt, wobei die stabförmigen Hilfselektroden 3 mit den Elektroden 2 und 2a elektrisch durch das zu behandelnde Abwasser verbunden sind. Dabei tritt eine elektrochemische Reaktion auf, wie eine Anodenoxydationsreaktion oder eine Kathodenreduktionsreaktion, wobei die stabförmigen Hilfselektroden 3 aufgelöst werden und sich Flocken von Aluminiumhydroxyd bilden, womit Schwermetallionen, Kieselerde, Eisen, organisc-he Stoffe, Aufschiämmungen, Schlamm, Parbrüekstände, oder ähnliche Verunreinigungen aus dem Abwasser abgesondert und entfernt werden. Das zu behandelnde Abwasser wird dabei kontinuierlich durch den Auslaß 30 aus der elektrolytischen
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Zelle 1 wieder abgelassen. Bei der Verwendung von Graphit, Kohlenstoff, Eisenoxyd, Bleiperoxyd oder dergleichen für die stabförmigen Hilfselektroden kann Abwasser, das Zyanid enthält, durch elektrolytische Oxydationszerlegung behandelt werden, wodurch das Zyanid aus dem Abwasser entfernt und dann durch den Abwasserauslaß 30 beides ausgeschieden wird.
Bei oem beschriebenen AusfUhrungsbeispie.1, bei dem die elektrolytische Zelle und der Hilfselektrodenkäfig beide getrennt hergestellt sind, kann das Material der Hilfselektroden nach der zu behandelnden Art des Abwassers gewählt und der Hilfselektrodenkäfig zu dem Zweck leicht ausgebaut oder eingebaut werden. Außerdem werden die Abstand .· zwischen den stabförmigen Hilfselektroden durch die in den Tragplatten eingearbeiteten Löcher bestimmt, und durch Verringer der Abstände kann die elektrochemische Reaktionsgeschwindigkeit und die Menge des abgelösten Metalls vergrößert werden, wodurch die Behandlungswirksamkeit beträchtlich gesteigert werden kann.
In Verbindung mit der Fig. 7 wird ein weiteres AusfUhrungsbeispiel. gezeigt, das eine Verringerung des Energievefbrauchs ermöglicht. Hierbei ist die elektrolytische Zelle 1 zusätzlich mit einer Speicherzelle 32 am Boden ausgestattet, die durch eine mit einer Vielzahl von Löchern 35 versehene Trenn-
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wand 34 gebildet wird, und zwischen die Hilfselektrodenstäbe 3 ist eine Anzahl von Isolierstäben 3a in den Zwischenräumen eingesetzt, um den Abwasserstrom besonders zu lenken. Die übrigen Teile des Aufbaus der Zelle sind im wesentlichen gleich den bereits vorher beschriebenen mit geringfügigen Abwandlungen.
Das Abwasser 6, das behandelt werden soll, wird durch den Eirfaß 21 eingebracht und kurzzeitig in der Speicherkammer gespeichert. Es fließt dann aus der Speicherkammer 32 in die elektrolytisehe Zelle 1, in der das Abwasser zwischen den Hilfselektroden 3 und den Isolierstäben 3a i-n hin- und hergeführten Strömungen fließt. Folglich wird das Abwasser sehr wirksam elektrolytisch behandelt, wozu besonders der hin- und herführende Strom, der zu einer intensiven Berührung der Oberfläche der Hüfselektroden 3 führt, beiträgt.
Bei einem Versuch mit Abwasser, das Zyanid enthielt, ergab sich folgendes. Das Abwasser der untersuchten Probe enthielt ein Zinkzyanid-Komplexsalz (Zyan-Konzentration von 200 ppm) und zusätzliche Verbindungen (pH:12,1) die Hypochloridsäureionen nach der elektrolytischen Dissoziation absonderten, wie etwa Bleichpulver von hoher Reinheit oder Natriumhypochlorid. Die Leistungsdichte, die benötigt wurde, um den pH-Wert der £robe auf den Wert
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pH=9 zu bringen, war 0,55 kVA Min/l, wobei die dann übrigbleibende Zyankonzentration geringer als 1 ppm war. Das Testergebnis ist in der Fig. 8 gegen ein Testergebnis gestellt, das durch ein anderes AusfUhrungsbeispiel der Erfindung erzielt werden konnte. Es zeigt sich also aus der Fig. 8, daß die Energiedichte, die nötig ist, um den pH-Wert des Abwassers ungefähr auf den Wert pH = 9 zu reduzieren, halb so groß wird, so daß die elektrolytische Behandlung des Abwassers mit hohem Wirkungsgrad innerhalb kurzer Zeit durchgeführt werden kann.
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Claims (9)

  1. Patentansprüche
    l.J Gerät zur Behandlung von Abwasser mit einer elektrolytischen Zelle, einem Paar von Hauptelektroden, die. in der elektrolytischen Zelle einander gegenüberstehen, einer an die Hauptelektroden angeschlossenen Stromquelle und einer Vielzahl von zwischen die Hauptelektroden eingesetzten Hilfselektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektroden stabförmige Hilfselektroden (3) aus leitendem Material sind, die mit solchem Abstand zueinander angeordnet sind, daß Kurzschlüsse zwischen ihnen vermieden werden, und die Hilfselektroden in Reihen und Spalten angeordnet sind, wodurch die Berührungsflächen der Hilfselektroden mit dem zu behandelnden Abwasser erheblich vergrößert werden.
  2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Material der stabförmigen Hilfselektroden Kohlenstoff, Graphit oder ein Metalloxyd für die elektrolytische Oxydationsbehandlung von Abwasser ist, das wenigstens ein Zyanid enthält.
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  3. 3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Material der stabförmigen Hilfselektroden 3 eine Legierung enthält, aus der sich ein Metallhydroxyd herauslöst, um Metallionen und andere Verunreinigungen im Abwasser (6) auszuscheiden.
  4. 4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das leitende Material der stabförmigen Hilfselektroden (3) Metall ist und eine einfache Kohlenstoffsubstanz enthält zur Behandlung einer Zyanidlösung, die Schwermetallionen und sonstige Verunreinigungen enthält.
  5. 5. Geuät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß' die stabförmigen Hilfselektrode^ (3) aus Metall bestehen und weitere Stabelektroden der einfachen Köhlenstoffsubstanz gesondert angebracht sind.
  6. 6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die stabförmigen Hilfselektroden (3) parallel zu den Hauptelektroden (2, 2a) angebracht und durch einen offenen Käfig (24) gehalten sind.
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  7. 7·. Gerä-t nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der offene Käfig (24) ein Paar einander gegenüberstehender Seitenplatten (22, 23) mit einer Anzahl von Löchern aufweist, in denen die Enden der stabförmigen Hilfselektroden (3) stecken, und Verbindungsstäbe (24, 24a, 25, 25a). die Seitenplatten (22, 23) miteinander verbinden-, und zugleich als Handgriffe des Hllfselektrodenkäfigs (24) dienen.
  8. 8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, ,daß eine Speicherzelle (32) am Boden der elektrolytischen Zelle (l) durch eine Trennwand (34) gebildet ist, die eine Anzahl von DurchtrittslöDhern (35) aufweist, wobei die Speicherzelle (32) einen Einlaß (21) für das zu behandelnde Abwasser hat, so daß das Abwasser durch die Speicherzelle und die Löcher (35) in der Trennwand (34) in die elektrolytische Zelle eintritt.
  9. 9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Isolierstäben (3a) in den Zwischenräumen zwischen den Hilfselektroden (3) angebracht ist zur Erzeugung eines pulsierenden Abwasserstroms in der elektrolytischen Zelle(l).
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DE19732324795 1972-05-24 1973-05-16 Gerät zur Behandlung von Abwasser mit einer von einem Ende zum anderen durchströmten elektrolytischen Zelle Expired DE2324795C3 (de)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5140372 1972-05-24
JP47051403A JPS499856A (de) 1972-05-24 1972-05-24
JP5738972A JPS5416135B2 (de) 1972-06-09 1972-06-09
JP5738972 1972-06-09
JP7656572U JPS5146365Y2 (de) 1972-06-30 1972-06-30
JP7656572 1972-06-30

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2324795A1 true DE2324795A1 (de) 1974-01-24
DE2324795B2 DE2324795B2 (de) 1976-09-16
DE2324795C3 DE2324795C3 (de) 1977-04-28

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2757854A1 (de) * 1977-12-23 1979-07-05 Inst Biomedizinische Technik Vorrichtung und verfahren zum entkeimen von fluessigkeiten
DE3238200A1 (de) * 1982-10-15 1984-04-19 Braun Ag, 6000 Frankfurt Verstellbares widerlager fuer die federn eines schwingankermotors

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2757854A1 (de) * 1977-12-23 1979-07-05 Inst Biomedizinische Technik Vorrichtung und verfahren zum entkeimen von fluessigkeiten
DE3238200A1 (de) * 1982-10-15 1984-04-19 Braun Ag, 6000 Frankfurt Verstellbares widerlager fuer die federn eines schwingankermotors

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Publication number Publication date
CH560170A5 (de) 1975-03-27
US3893900A (en) 1975-07-08
FR2185594B1 (de) 1976-11-12
FR2185594A1 (de) 1974-01-04
DE2324795B2 (de) 1976-09-16
GB1437131A (en) 1976-05-26

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