Поверхностный аэратор Советский патент 1985 года по МПК C02F3/14 C02F103/02 

Изобретение относится к устройствам для аэрации сточных вод при их био-шмической очистке в аэрационных сооружениях и может быть испо зовано на станциях очистки бытовых и промышленных сточных вод. Известен поверхностный аэратор, включающий ротор, снабженный каналами, образованными внутренними и внешними профилированными круговыми стенками, разделенньоми перегородками, кожух, выполненный в виде усеченного кругового конуса, образу щего с внешней профилированной стенкой замкнутую кольцевую полость заполненную пеноматариалом fj . Недостатком известной конструкци аэратора является низкая эффективность аэрирования жидкости кислородом воздуха, обусловленная недостаточной продолжительностью контак та разбрыгиваемой при вращении ротора жидкости с воздухом, а также недостаточной степенью диспергирования жидкости с воздухом. Кроме то го, недостаточная скорость движения жидкости в объеме сооружения обусло лена несовершенной конструкцией ка налов ротора, предназначенных для транспортирования и разбрызгивания жидкости. Цель изобретения - повышение эффективности аэрации сточных вод путем увеличения насосного эффекта аэратора, степени диспергирования и перемешивания водовоздушной смеси. Указанная цель достигается тем, что в аэраторе, включающем установ ленный на вертикальном валу ротор, состоящий из внутренней и внешней расширенных снизу вверх конусообра ных поверхностей и расположенных между ними перегородок, образующих каналы, нижние части перегородок расположены под углом к внешней и внутренней поверхностям каналов,ни няя часть внутренней поверхности выполнена сферической и с вертикал ными щелевидными отверстиями, отде ленными одно от другого брызгоотбойниками с рифленой наружной поверхностью, при аэратор снаб жен воздухонагнетательными лопастями, радиально расположенными во внутренней полости ротора над щеле видными отверстиями, а также перфорированными плоскостями, размещенными в нижней части каналов и коаксиально -конусообразным поверхн стям. На фиг.1 схематично изображен предлагаемый аэратор, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - фрагмент располо жения перфорированных плоскостей в нижней части каналов аэратора. Поверхностный аэратор содержит вертикальный вал 1, на котором закреплены внутренняя и внешняя конусообразные поверхности 1 и 2, расширяющиеся снизу вверх. Между поверх ностями 2 и 3 установлены перегородки 4 с отогнутой в сторону вращения нижней кромкой 5, служащей для интенсификации процесса забора водовоздушной смеси и нагнетания ее в каналы 6, образованные поверхностями 2 и 3 и перегородками 4. Нижняя часть внутренней поверхности 2 выполнена в виде сферы 7,которая снабжена щелями 8, отделенными друг от друга брызгоотбойниками 9, внешняя поверхность которых выполнена рифленой. Во внутренней полости аэратора равномерно по длине окружности внутренней поверхности 2 над щелями 8 установлены воздухонагнетательные лопасти 10. Для интенсификации процесса диспергирования нагнетаемой в каналы 6 водовоздушной смеси,а также перемешивания частиц жидкости с пузырьками воздуха в нижней части каналов 6 между перегородками 4 установлены параллельно друг другу и поверхностям 2 и 3 перфорированные плоскости 11. Брызгоотбойники 9 предназначены для создания при вращении аэратора эжектирующего воздействия на соприкасающийся с ними поток жидкости, благодаря которому улучшаются условия отвода нагнетаемого лопастями 10 через щели 8 воздуха, а рифленая поверхность бразгоотбойников 9 способствует диспергированию пузырьков воздуха, выходящего из щелей 8, и перемешиванию их с жидкостью, что улучшает условия массопередачи кислорода воздуха в аэрируемую жидкость. Поверхностный аэратор работает следующим образом. При вращении аэратора жидкость захватывается отогнутыми в сторону вращения кромками 5 перегородок 4 и нагнетается в каналы 6, в которых за счет возникающей при вращении центростремительной силы движется вверх к периферии ротора и выбрасывается над поверхностью жидкости в сооружении;. Жидкость при разбрызгивании соприкасается с воздухом, при этом происходит ее насыщение кислородом воздуха. При вращении аэратора внутренняя полость его освобождается от жидкости благодаря образованию кавитационной воронки, при этом жидкость через щели 8 выходит под аэратор к кромкам 5. Одновременно при вращении аэратора лопастями 10 воздух нагнетается через щели 8 под аэратор к заборным кромкам 5, ( Отвод воздуха из щелей 8 интенсифицируется благодаря эжектирующему воздействию потока жидкости, соприкасающегося при вращении аэратора с брызгоотбойниками 9, отделяющими друг от друга щели 8. При выходе из щелей 8 пузырьки воздуха диспергируются благодаря рифленой внешней поверхности брызгоотбойников 9 и одновременно смешиваются с жидкостью. Таким образом, под аэратором вокруг сферы 7 образуется водовоздушная смесь, которая захватывается кромками 5 перегородок 4 и нагнетается в каналы 6, Водовоздушная смесь подвергается дополнительному диспергированию и перемешиванию перфорированными плоскостями 11 установленных в нижней части каналов 6. Диспергированная водовоздушная смесь выбрасывается аэратором над поверхностью жидкости в сооружения, при этом жидкость дополнительно насыщается кислородом воздуха.

Благодаря принудительной подаче воздуха лопастями 10 под аэратор, диспергированию его брь1згоотбойниА-А

Фиг. 2

ками 9, диспергированию и перемешиванию водовоздушной смеси плоскостями 11 в каналах 6, дополнительному насыщению жидкости кислородом воздуха при разбрызгивании ее аэратором по поверхности жидкости в сооружении, предлагаемая конструкция поверхностного аэратора позволяет повысить эффективность аэрации по сравнению с известным

0 устройством. I

Отогнутые в сторЬну вращения аэратора кромки 5 перегородок 4 интенсифицируют процесс забора водовоздушной смеси и перекачивания

5 ее по каналам 6, благодаря чему повышается насосный- эффект аэратора (количество жидкости, перекачиваемой аэратором в единицу времени) и, как следствие, повышается ско-.

0 рость движения жидкости в объеме сооружения, что предотвращает залеживание активного ила и улучшает гидродинамические условия в сооружении. J

Фиг.З

70

Ю

11

(р(/г.4

ПОВЕРХНОСТНЫЙ АЭРАТОР, содержащий установленный на вертикальном валу ротор, состоящий из внутренней и внешней расширенных снизу вверх конусообразных поверхностей и расположенных между ними перегородок, образующих каналы, отличающийся тем,что, с целью повышения эффективности аэрации сточных вод путем увеличения насосного эффекта аэратора, степени диспергирования и перемешивания водовоздушной смеси, ниж- ние части перегородок расположены под углом к внешней и внутренней поверхностям каналов, нижняя часть внутренней поверхности выполнена сферической и с вертикальными щелевидными отверстиями, отделенными одно от другого брызгоотбойниками с рифленой наружной поверхностью, при этом аэратор снабжен воэдухонагнетательными лопастями ,радиально расположенными во внутренней полости ротора над щелевидными отверстиями, а также перфорированными плоскостями, размещенными в нижней части каналов и коаксигшьно конусоО) образным поверхностям. 4 ОО OPi ее м