Устройство для аэрации жидкости Советский патент 1986 года по МПК C02F3/20 

Изобретение относится к устройстам для аэрАции жидкости при биологической очистке сточных вод, а также к устройствам для насыщения жид- костей кислородом воздуха и техни- 5 ческим кислородом при водоподготозке.

Цель изобретения - интенсификация процесса газа с водой и уве- личе1-1ие эффективнос;ти использования газа путем создания развитой поверх- Ю ности контакта фаз.

На фиг, 1 показано устройство для аэрации жидкости, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг.4 15 сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - вариант выполнения перемешивакицего узла,

Устройство для аэрации жидкости состоит из аэратора, содержащего 20 диск 1 с отверстиями диаметром 4- 7 мм и более, закрепленный на трубопроводе 2 подачи газа при помощи диффузора 3, трубопровода 4 подачи жидкости и гаек 5 и 6, а также 25 прокладок 7 и 8 и гидрореактивного перемешивающего узла, содержащего пары труб 9 с щелевыми прорезями 10„ свободно вращающиеся с верхним закрытым концом трубопровода 4, где 30 выполнены отверстия.

Концы труб 9 расположены в специальной выемке диска 1 и с минималь- ttbiM зазором относительно зтого диска. Щелевая прорезь 10 в трубах выолнена под углом об 25-30°. Возмоен конструктивный вариант вьтолнения перемешивающего узла с несколькими парами труб, например, как показано на фиг. 5.40

Относительное размещение и крепение аэратора и гидрореактивного перемешивающего узла выполнено с учетом быстрой и легкой разборки и замены отдельных элементов.45

Устройство работает следующим образом.

Газ по трубопроводу 2 подается через отверстия диска 1 среднепузыр- чатого аэратора. Сточные воды после 50 предварительной механической очистки по трубопроводу 4 и отверстиям 11 поступают в пары труб 9. и выходят в виде плоских струй через щелевые прорези 10 в трубах.55

Под действием реактивных сил вытекающих из щелей струй жидкости пары труб 9 вращаются. Вращающиеся

35

5

0 5 0

0

5

0 5

5

плоские струи, омывая поверхность диска, срезают пузырьки газа с отверстий раньше образования критического отрывного размера пузырька, в результате чего даже при среднепузырчатом аэраторе получаются очень маленькие пузырьки диаметром 0,2 мм и меньше, размеры которых в данном случае не зависят ни от диаметрт отверстия, ни от скорости подачи газа, а в основном определяются скоростью вращения и количеством пар труб в пере- мешивакяцем узле.

Плоские струи, выходящие из щелей труб, вращаются и осуществляют циркуляционное перемешивание дисперсии. Пары труб вращаются в сторону, противоположную выходу струй и осуществляют механическое перемешивание дисперсии. Взаимодействие противоположно направленных поток в дисперсий приводит к дроблению пузырьков, образованию взаимопроникающих вихрей и активной турбилизации дисперсии.

Установка над дисковым среднепу- зырчатым аэратором гидрореактивного перемепгивающего узла с щелевой струей позволяет благодаря вращающимся плоски1 1 струям срезать с отверстий диска мелкие пузырьки, размер которых значительно меньше их критического отрывного размера. С увеличением количества пар труб увеличивается количество выходящих из щелей плоских струй и скорость вращения, что приводит к увеличению скорости срезания выходящих из отверстий пузырьков, а следовательно, к уменьшению размеров их при постоянном расходе газа или.к возможности пропускать через диск значительно больше газа при тех же размерах пузырьков. С увеличением количества пар труб появляется также возможность увеличить диаметр отверстий в диске без увеличения размеров пузырьков, уменьшить шаг размещения отверстий, а следовательно, увеличить количество их без появления дополнительного эффекта коалесценции, что позволит существенно снизить гидравлическое сопротивление аэратора и соответственно расход энергии на аэрацию. Увеличение диаметра отверстий аэратора и непрерывно омываюш.ая эти отверстия струя предотвратят зарастание их и увеличит сроки между периодическими регенерациями аэратора.

3

Выходящие .из щелей плоские струи жидкости вместе с парами труб, вращающимися в сторону, противоположную выходу струй, организуют циркуляционное и механическое перемещение дисперсии в двух противоположных направлениях, что приводит к образованию развитого вихревого движения, дроблению пузырьков, увеличению пути и времени пребьгеания последних в дисперсии, в конечном итоге к снижению расхода энергии на аэрацию по сравнению с механическим перемешиванием.

Получение пузьфьков газа диаметром 0,2 мм и менее позволит достиг3-7640

нуть эффекти-вйости использования, на пример, чистого кислорода до 95% и выше.

Активная аэрация дает возможность 5 получить высокие концентрации растворенного газа в обрабатываемой жидкости, что в случае биологической очистки сточных вод позволяет увеличить дозу активного ила, подаваемо- 10 го в среду и, таким образом, интенсифицировать процесс биохимической очистки сточных вод.

Для предотвращения осаждения активного ила предлагаемое устройство 15 обеспечивает минимальные данные

.скорости воды в пределах 15-30 см/с.

,., :

Редактор А. Долинич

Составитель Л„ Суханова Техред В.Кадар

Заказ 3257/28Тираж 864Подписное

ВНЮШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.- Проектная, 4

Корректор И. Эрдейи