Способ очистки сточных вод с помощью устройства для аэрации Российский патент 2022 года по МПК C02F3/02 C02F7/00 

Изобретение относится к очистке воды в коммунальном хозяйстве, на предприятиях микробиологической, пищевой и химической промышленности, в очистных сооружениях.

Известен аэротенк для очистки сточных вод (см. а.с. SU 276814, МКИ С02F 3/02, бюл. 32, 1969), содержащий цилиндрический корпус с установленными в его верхней части механическим поверхностным аэратором, брызгоотбойник в виде усеченного конуса с радиальными перегородками.

Недостатком данного аэротенка для очистки сточных вод является недостаточно эффективный процесс насыщения аэрируемой жидкости с кислородом воздуха из-за образования застойных зон.

Известен аэротенк для очистки сточных вод (а.с. SU 1353747, МКИ С02F 3/02, бюл. 43, 1967), содержащий подающий и отводящий трубопроводы, цилиндрический корпус с установленным в его верхней части механическим поверхностным аэратором, в нижней части - направляющим конусом, брызгоотбойник в виде усеченного конуса с радиальными перегородками, расположенными в средней части корпуса, прикрепленными к его боковым стенкам, и в них выполнены горизонтальные щелевые отверстия с отгибами их краев в противоположные стороны, при этом верхний отгиб расположен выпуклостью в направлении вращения аэратора.

Недостатком данного аэротенка для очистки сточных вод является недостаточно эффективный процесс интенсификации насыщения аэрируемой жидкости с кислородом воздуха из-за неполного их смешения.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является интенсификация процесса насыщения аэрируемой жидкости с кислородом воздуха путем подачи его к из трубопровода через гибкие шланги к корпусу аэратора.

Задача решается следующим образом.

Для аэрации используют направляющие подающие трубы с подвешенными к ним аэраторами. Указанные подающие трубы удерживаются горизонтально на плаву с помощью нержавеющих тросов. Воздух из них через резиновые шланги и штуцеры подают в подвешенные на подающей трубе аэраторы с утяжелителями в сборе, при этом пузыри воздуха, поднимающиеся из аэраторов вверх образуют толкающую волну и смещают плавающую подающую полиэтиленовую трубу вправо или влево, при этом смещающаяся плавающая подающая полиэтиленовая труба тянет за собой прикрепленные аэраторы в новое положение, и они образуют воздушные пузыри на другой стороне трубы, повторяя процесс в обратную сторону, обеспечивая маятниковое движение аэраторов. За счет этого увеличивается эффективность аэрации каждой из подающих труб и каждого из аэраторов. Для дальнейшего увеличения площади аэрирования используют несколько подающих труб, причем на каждой из них может быть подвешено до 10 аэраторов.

В результате становится возможным уменьшение мощности воздуходувок за счет аэрирования большего объема воды, и как следствие уменьшение мощности потребляемой электрической энергии и стоимости эксплуатации. Простота монтажа уменьшает инвестиционные затраты в 1,2-1,5 раза.

На рис. 1 изображена общая схема устройства для биологической очистки сточной жидкости;

Устройство работает следующим образом; сточная жидкость самотеком по трубопроводу 10 втекает в аэротенк 8, сжатый воздух из воздуходувок подается в трубу 3, которая удерживается на плаву с помощью нержавеющих тросов 7, воздух из трубы 3, через резиновые шланги 4 и штуцеры 5, поступает в аэраторы 6, и из них воздух в виде пузырьков аэрации поднимается к поверхности сточной жидкости.

На рис. 2 изображен процесс совершения аэраторами маятниковых движений.

Процесс совершения аэраторами маятниковых движений имеет следующую природу: пузырьки воздуха, поднимающиеся от труб аэратора вверх по закону Релея-Тейлора образуют конус, вершина, которого в виде толкающего пузыря 3 смещается в сторону от подающей воздух трубы 4, и толкает ее от себя, смещающая труба тянет за собой прикрепленные к ней аэраторы 6, новое положение аэраторов образует пузырь из капель на другой стороне трубы и процесс повторяется в обратную сторону. Таким образом маятниковое движение аэраторов увеличивает объем аэрированной воды. На Рис. 2 зона аэрирования станционарного аэратора 1, зона двигающего аэратора 2. Амплитуда движения плавающей трубы «А», амплитуда движения аэратора «В». Очищенная сточная жидкость отводится из аэротенка по трубе 5.

Осуществление изобретения

Для организации аэрирующей системы используют направляющие подающие трубы, выполненные из полиэтилена. Указанные подающие трубы удерживаются горизонтально на плаву с помощью нержавеющих тросов. Воздух из них через резиновые шланги и штуцеры подают в подвешенные на подающей трубе аэраторы с утяжелителями в сборе. При подаче воздуха в систему пузыри воздуха, поднимающиеся из аэраторов вверх образуют толкающую волну и смещают плавающую подающую полиэтиленовую трубу вправо или влево, при этом смещающаяся плавающая подающая полиэтиленовая труба тянет за собой прикрепленные аэраторы в новое положение, и они образуют воздушные пузыри на другой стороне трубы, повторяя процесс в обратную сторону, обеспечивая маятниковое движение аэраторов. За счет этого увеличивается эффективность аэрации каждой из подающих труб и каждого из аэраторов. Для дальнейшего увеличения площади аэрирования используют несколько подающих труб, причем на каждой из них может быть подвешено до 10 аэраторов.

Изобретение относится к способу очистки воды в коммунальном хозяйстве, на предприятиях микробиологической, пищевой и химической промышленности, в очистных сооружениях. Предложен способ очистки сточных вод с помощью устройства для аэрации, состоящего из направляющей подающей полиэтиленовой трубы, удерживаемой горизонтально на плаву при помощи нержавеющих тросов, с укрепленными по всей ее длине аэраторами, в которую под давлением поступает воздух. Воздух из нее через резиновые шланги и штуцеры подают на подвешенные на подающей трубе аэраторы с утяжелителями в сборе, при этом пузыри воздуха, поднимающиеся из аэратора, в соответствии с эффектом Рэлея-Тейлора, создают маятниковое движение трубы (влево-вправо) и прикрепленных к ней аэраторов, обеспечивая увеличение объема аэрирования воды. Технический результат - предложенный способ позволяет уменьшить мощность потребляемой на аэрирование электрической энергии и стоимость эксплуатации за счет уменьшения мощности воздуходувок при аэрировании большего объема воды. Простота монтажа уменьшает инвестиционные затраты в 1,2-1,5 раза. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ очистки сточных вод с помощью устройства для аэрации, состоящего из трубы с укрепленными по всей ее длине аэраторами, в которую под давлением поступает воздух, отличающийся тем, что для аэрации используют направляющую подающую трубу, выполненную из полиэтилена, крепеж которой с помощью нержавеющих тросов организован таким образом, что труба удерживается горизонтально на плаву, воздух из нее через резиновые шланги и штуцеры подают в подвешенные на подающей трубе аэраторы с утяжелителями в сборе, при этом пузыри воздуха, поднимающиеся из аэраторов вверх, образуют толкающую волну и смещают плавающую подающую полиэтиленовую трубу вправо или влево, при этом смещающаяся плавающая подающая полиэтиленовая труба тянет за собой прикрепленные аэраторы в новое положение, повторяя процесс в обратную сторону, обеспечивая маятниковое движение аэраторов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на плавающей подающей полиэтиленовой трубе может быть подвешено до 10 аэраторов.