Аэратор Советский патент 1985 года по МПК C02F3/12 C02F3/16 

11 Изобретение относится к устройствам для аэрации жидкости при ее биохимической очистке активным илом в аэрационных сооружениях и может быть использовано на станциях очистки бытовых и промьтленных сточных вод. Известно устройство, содержащее вертикальную направляющую трубу с отражателем в верхней части и снабженную струенаправляющими пластинами вертикальный вал с пропеллерной мешалкой, установленный внутри трубы воздухопровод, нижний конец которого установлен горизонтально под гребньм винтом и снабжен отверстиями, через которые осуществляется принудительна подача воздуха под пропеллерную мешалку с помощью воздуходувных агрегатов l3 . Недостатками известной конструкци аэратора являются низкая эффективнос аэрирования сточных вод и повышенные энергозатраты, обусловленные устройс вом дополнительной воздуховоднойстан ции для подачи воздуха в аэратор. Низкая эффективность аэрирования обусловлена укрупнением пузырьков воздуха в результате их столкновения при движении потока внутри отдельных каналов, образованных струенаправлен ными перегородками, установленньми внутри направляющей трубы, так как объем каналов достаточно мал и частота столкновения пузырьков воздуха значительно возрастает, В результате укрупнения пузырьков воздуха снижаются коэффициент массопередачи кислорода в жидкость и эффективность аэрирования, Цель изобретения - повьшение эффективности аэрации высококонцентрированных сточных вод путем интенси фикации процесса подачи воздуха и насыщения им жидкости с одновременньм снижением энергозатрат. Указанная цель достигается тем, в аэраторе, содержащем направляющую трубу с защитным отражателем в верхней части, установленныйвнутри нее по оси вертикальный вале гребным винтом и воздухопровод и вертикальные пластины-стабилизаторы потока, по валу неподвижно закреплен воздухо нагнетатель, выполненный в виде вертикального колеса и неподвижного кож ха и установленный выше уровня жидкости и неподвижном кожухе, в верхне 5г части которого выполнено отверстие для забора воздуха, а нижняя часть снабжена вертикальными воздухопроводами, нижние части которых имеют отверстия и соединены между собой вертикальными пластинами-стабилизаторами. Высота нижних концов воздухопровода составляет 1/8 - 1/6 высоты направлянядей трубы, а стабилизаторы потока установлены так, что образуют в поперечном сечении трубы квадрат с диа гоналями, в вершинах которого расположены концы возд;ухопроводов, На фиг, 1 изображен аэратор, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 1,. Аэратор содержит направляющую трубу 1 с защитным отражателем 2 в верхней части. Труба 1 опирается на отражательный конус 3, Внутри трубы 1 установлен вертикальный вал 4, на котором неподвижно закреплен гребной винт 5, Вьш1е уровня жидкости неподвижно на валу 4 закреплен воздухонаЛ1е- татель 6, выполненный в виде венти- ляторного колеса с изогнутыми радиальными пластинами 7, Воздухонагнетатель 6 установлен в кожухе 8, в верхней части которого имеется отверстие 9 для забора воздуха. Нижняя периферийная часть кожуха 8 снабжена воздухопроводами 10, нижние концы которых снабжены отверстиями 11 и установлены вертикально под гребным винтом 5 внутри направляющей трубы 1. Нижние концы воздухопроводов 10 соединены между собой вертикально установленньми пластинами-стабилизаторами 12 потока, образующими в поперечном сечении трубы 1 квадрат с диагоналями, в вершинах крторого расположены нижние концы воздухопроводов 10, Такое расположение стабилизаторов 12 делит напранлякщую I ., трубу 1 на отдельные каналы, в результате чего закрученный винтом 5 поток жидкости, двигаясь вниз посредством стабилизаторов 12, приобретает прямолинейное движение, при этом прямолинейный поток жидкости на стабилизаторах 12 оказывает дополнительное эжектирующее действие на подаваемБЙ воздухонагнетателем 6 .через отверстия 11 воздух. При этом высота стабилизатора 12 потока составляет 1/8 - 1/6 часть высоты направляющей трубы 1. Увеличение высоты , стабилизаторов и высоты каналов, образованных стабилизаторами 12 приводит к укрупнению пузырьков воздуха в результате увеличения частоты стол кновения их при движении потока жидкости по каналам, что в свою очередь снижает эффективность аэрации сточны вод, Уменьшение высоты стабилизаторо 12 не обеспечивает достаточного . спрямления закрученного йинтом 5 потока жидкости, в результате чего снижается эжектирующее действие пото ка жидкости на выходящий из отверсти 11 воздух, вследствие чего несколько снижаются производительность аэра тора по количеству передаваемого в жидкость воздуха и, как следствие, Эффективность аэрации. Боковая поверхность кожуха выполнена наклонно к его нижней части, что улучшает условия отвода нагнетае мого воздухонагнетателем 6 воздуха в воздухопроводы to, что в свою очередь повышает КПД работы воздухонагнетателя 6. Аэратор работает следующим образом. При вращении вала 4 с гребным винтом 5 жидкость приобретает вращательное движение и нагнетается вниз по направляющей трубе 1 к отраIжательному конусу 3,, расположенному на дне сооружения под направляющей трубой 1. Вместе с валом 4 вращается воздухона гнетатель 6, при этом за счбт центробежной сипы, развиваемой изогнутыми радиально установленньши лопастями 7, воздух через отверстие 9 в верхней части кожуха 8 подсасывается к центру воздухонагнетателя 6 и нагнетается в периферийную часть кожуха 8. Отражаясь от наклонной боковой стенки кожуха 8, воздух нагнетается по воздухопроводам 10 к выходным отверстиям 11, расположенным на нижних концах воздухопроводов. Закрученный поток жидкости от винта 5 проходит стабилизаторы 12 потока, при этом он спрямляется и оказывает дополнительное эжектир яцее действие на выходящий из отверстий 11 воздух. Пузырьки воздуха, выходящие из отверстий 11, смешиваются с потоком жидкости, который нагнетается вниз ко дну сооружения, где, отражаясь от конуса 3 и дна сооружения, движется вверх, насыщая таким образом весь объем сооружения кислородом воздуха. Благодаря тому, что водовоздушная смесь в направляющей трубе после стабилизаторов движется прямолинейно, вероятность столкновения пузырьков воздуха и их укрупнение значительно меньше, чем в извесЧ-ном аэраторе, вследствие чего коэффициент массопередачи кислорода воздуха выше и, как следствие, повьнпается в 1,2-1,3 раза эффективность аэрации. Благодаря отсутствию в предлагаемой конструкции аэратора дополнительных компрессоров или воздуховодной станции для принудительной подачи воздуха затраты электроэнергии снижаются на 15-20%.

М

9

;L

k:

ЧХ

0

V

/

1,

Й

e . «,

l-ll-l-l

оe

1. АЭРАТОР, содержащий направпяющую трубу с защитным отражатеглем в верхней части, установленный внутри нее по оси вертикальный вал с гребным винтом, воздухопровод и, вертикальные гатастины-стабилизаторы потока, отличающийся тем, что, с целью пояьшения эффективности аэрации высококонцентрированных сточных вод путем интенсификации процесса насыщения жидкости воздухом с одновременн снижением энергозатрат, он снабжен установлению на валу выше уровня жидкости воздухонагнетателем, вылолненньм в виде вентиляторного колеса и неподвижного кожуха, имеющего в верхней части отверстие для забора воздуха, а в нижней - вертикальные воздухопроводы, нижние части которых имеют отверстия и соединены между собой вертикальными пластинами-стабилизаторами. 2. Аэратор по п. 1, отличающийся тем, что высота нижних частей воздухопроводов составляет 1/8 - 1/6 высоты направляющей трубы, а стабилизаторы потока установлены так, что образуют в поперечном сечении квадрат с диагоналями, в вершинах которого расположены концы воздузсопроводов.