Механический аэратор Советский патент 1983 года по МПК C02F3/16 C02F103/20 

Изобретение относится к технике аэрации жидкости и может быть использовано при очистке высококонцентрированных по органическим загрязнениям сточных вод, например навозосодержащих сточных вод животноводческих- когшлексов.

Известен механический аэратор, используемый в промышленности для обогащения рудных полезных ископаемых и содержащий две мешалки, смонтированные на вертикальном валу. Аэрация жидкости обеспечивается засасыванием воздуха верхней центробежной мешалкой. Нижняя лопастная мешалка, расположенная в направляющей трубе, обеспечивает перемешивание жидкости С

Основной недостаток этой конструкции в наличии в нижней части камеры зоны с пониженной аэрацией жидкости, так как жидкость, выбрасываемая центробежной мешалкой, мгновенно распределяется в верхнем объёме жидкости и лопастной мешалкой увлекается вниз лишь небольшой объем засасываемого воздуха. Такая аэрационная обстановка в технологии очистки высо коконцентрированных сточных вод недопустима, так как биохимические

процессы будут тормозиться из-за недостатка растворенного кислорода.

Цель изобретения - повышение эффективности использования аэратора за счет увеличения продолжительности контакта воздуха с обрабатываемой жидкостью.

Указанная цель достигается тем, что в аэраторе, содержащем располо10женный по оси направляющей трубы вертикальный вал с лопастной и центробежной мешалками, центробежная мешалка выполнена в форме конуса и размещена над лопаотной мешалкой

15 в верхней расширенной части направляющей трубы..

Диаметр расширенной части принимается таким, чтобы сумма площадей отверстий в статоре и зазоре между

20 кромками статора и направлякяцей трубой была равна площади сечения узкой-части направляющей трубы.

Такая конструкция центробежной мешалки способствует тому, что газо25жидкостная смесь, выбрасываемая ею, : создает нисходящее направление потока в сторону лопастной мешалки, а размещение ее в центральной трубе предотвращает мгновенное рассредоточение

30 газовых пузырьков в поверхностном

слое жидкости. За счет больших скоростей набега жидкости на винт лопастной мешалки (4-5 м/с) весь объе засасываемого воздуха подтягивается к нему и продавливается в нижнюю ча аэротёнка. Тем самым в камере ликвидируется зона с пониженной аэрацией жидкости, а движение газожидкостной смеси вначале сверху вниз, а затем вверх способствует наиболее полному использованию кислорода воэ духа за счет увеличения продолжительности его контакта с жидкостью.

На чертеже, изображен механический аэратор, продольный разрез.

Аэратор имеет вертикальный вал 1 на котором крепятся лопастная 2 и центробежная 3 мешалки. Лопастная мешалка размещается в нижней узкой части 4 направляющей трубы, а центробежная - в верхней расширенной части 5.

Центробежная мешалка состоит из вращающегося конуса 6 с радиальными лопатками 7 ( ротор) и неподвижной части 8 (статор ). Б статоре имеются отверстия 9, предназначенные для подачи жидкости на ротор. К нему же крепится воздухрподводящая труба 10, конец которой ра змещается над поверхностью жидкости.

Аэратор работает следующим образом.

При вращении вала 1 с центробежной 3 и лопастной 2 мешалками сточная жидкость, поступающая через отверстия 9 статора на ротор, под действием центробежных сил отбрасывается лопатками 7 к периферии.При это в нижней части воздухоподводящей трубы 10 создается разрежение, благодаря которому атмосферный воздух поступает к центробежной мешалке, здесь он диспергируется и вместе :С жидкостью выбрасывается из нее по направлению к лопастной мешалке.

Лопастная мешалка увлекает водовоздушный поток от центробежной мешалки вместе с потеками жидкости, поступающим через зазор между статором и направляющей трубой, вниз аэротен ка и перемешивают со -всем объемом жидкости.

Эффективное использование всего засасываемого кислорода воздуха за счет увеличения продолжительности контакта его с жидкостью и равномерного распределения во всем объеме реактора дает возможность отказаться от применения воздухонагнетательных средств. Такое решение позволяет значительно снизить годовые эксплуатационные расходы, которые в основном состоят из расходов на электроэнергию.

Испытания аэратора показывают, что он имеет высокую окислительную способность и с успехом может быть использован при очистке высококонцентрированных сточных вод.

Формула изобретения

Механический аэратор, содержащий расположенный по оси направляющей трубы вертикальный вал с лопастной и центробежной мешалками, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его использования за счет увеличения продолжительности контакта воздуха с обрабатываемой жидкостью, центробежная мешалка выполнена в форме конуса и размещена над лопастной мешалкой в верхней расширенной части направляющей трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мещеряков И.Ф. Флотационные машины.М., Недра, 1972, с. 62-64.

1 i

1 I

Vi