Способ аэрации сточных вод Советский патент 1981 года по МПК C02F3/24 

(54) СПОСОБ АЭРАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к очистке СТОЧНЫХ вод и может быть применено для аэрации сточных вод и флотации загрязнений. Известен способ аэрации сточных вод, заключанлдийся в том, что в погруженную в воду камеру под давление подается сжатый воздух, одновременно в камере формируются струи воды, которые перемещают воздух из камеры в толщу воды . Недостатками указанного способа являются сложность устройства для ос ществления способа, необходимость применять сжатый воздух и обеспечивать расход струйной воды, соизмеримый с расходом очищаемой воды, а также сложность эксплуатащш в связи с необходимостью поддерживать количество поступающего в камеру сжатого воздуха в единицу времени равным кол честву воздуха, захватываемого струя ми. Известен также способ насыщения сточных вод воздухом методом струйной аэрации из сжатого воздуха в напорном баке .2. Однако данный способ не нашел применения в очистке сточных вод, так как забивается напорная подающая труба. Кроме того, в указанном способе также применяется сжатый воздух, а расход на струи соизмерим с расходом очищаемой воды, что затрудняет применение для струй частично очищенной сточной или технической водопроводной воды. Цель изобретения - повышение эффективности очистки сточных вод за счет развития поверхности контакта фаз при атмосферном давлении. Указанная цель достигается тем, что захват воздуха и перемещение его в толщу воды производят микроструями воды при атмосферном давлении воздуха. Наиболее эффективный захват и перемещение воздуха в толщу воды произВОДЯТ микроструями воды диаметром 10-200 мкм при расстоянии от выхода микроструи до входа ее в толщу воды 5-20 мм. Диаметр струй воды в известном способе меняется от 500 до 1000 мкм. При переходе к микроструям диаметром 50-100 мкм отношение периметра струи к площади ее сечения увеличивается в 10 раз, соответственно увеличивается и эффективность захвата воздуха струей.. Сопротивление движению микроструи диаметром 50-100 мкм в толще воды уменьшается по сравнению с сопротивлением движению струи диамет-. ром 500-1000 мкм пропорционально квадрату уменьшения диаметра, т.е. в 10 100 раз. Таким образом, эффективность перемещения воздуха при заданном струйном расходе увеличивается по ориенти ровочной оценке в 10И100 JOOO раз. Визуальные наблюдения в проведенных опытак подтверждают указанный вывод. Микроструи, захватывая из атмосферы воздух, насыщают воду мелкими пузырь ками воздуха (диаметром 30-50 мкм) в течение нескольких секунд. Кроме тог расход струйной воды через микроотверстия составляет всего 5-10% от об рабатываемой воды, что позволяет использовать в качестве струйной воды частично очищенную сточную или техни ческую водопроводную воду, если обра батьшаеМая сточная вода загрязнена взвешенными веществами. В известных способах при диаметре струй 500-1000 мкм эффективность зах вата воздуха настолько низкая, что практически невозможна аэрация из ат мосферного воздуха и необходимо применять сжатый воздух. Таким образом, указанные значител ные количественные изменения парамет ров приводят к появлению нового качества - струйной аэрации из атмосферного воздуха вместо сжатого возду ха. На чертеже изображена схема аэрац и флотации сточных вод по предлагаемому способу. Устройство для осуществления способа представляет собой камеру с водой, расположенную над поверхностью сточнай воды. Часть камеры, через ко 94 торую выходят под давлением струи воды, выполнена из металлической некорродирующей фольги с микроотверстиями. Камера 1 заполнена водой под давлением. Нижняя стенка камеры выполнена из некорродирующей металлической фольги с микроотверстиями 2, прикрсп-. ленной к решетке жесткости 3. Камера расположена над поверхностью сточной воды, протекающей по ,,лотку 4 во флотационную камеру 5. Струи воды, вытекая из микроотверстий 2 в фольге, захватывают воздух из атмосферы, насьпцают пузырьками сточную воду, которая идет далее во флотационную камеру 5 по лотку 4. В проведенных опытах применяется фольга толщиной 0,02 мм из железоникелевого сплава с микроотверстиями диаметром 10-50 мкм. Давление воды в камере 0,5-0,15 МПа. Расстояние от выхода струй воды из микроотверстий до входа их в толщу воды 5-20 мм. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в снижении себестоимости очистки за счет устранения необходимости применения сжатого воздуха и в простоте осуществления способа. Формула изобретения 1. Способ аэрации сточных вод путем захвата воздуха струями воды и перемещения его в толщу воды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки сточньтх вод за счет развития поверхности контакта фаз, захват и перемещение вовдуха в толщу воды производят микроструями воды при атмосферном давлении. 2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что захват воздуха производят микроструями диаметром 10200 мкм при расстоянии от выхода микроструи до входа ее в толщу воды 520 мм. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1461210, кл. В 01F 3/04, 1977. 2.Копылов В. А. Очистка сточных вод напорной флотацией. Лесная промышпенность, 1978, с.21.

ее