Устройство для аэрации и перемешивания сточных вод


 


Владельцы патента RU 2522336:

Общество с ограниченной ответственностью "АНХ-ИНЖИНИРИНГ" (RU)

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано, в частности, в аэротенках, локальных очистных сооружениях, аэрируемых прудах для аэрации и перемешивания очищаемых сточных вод. Изобретение состоит из источника сжатого воздуха - вентилятора, двух конусов - наружного и внутреннего, закрепленных с помощью регулировочных шайб на плавающем диске. В центре диска имеется отверстие, в котором закрепляется гибкий водозаборный рукав. Вентилятор, закрепленный на наружном конусе, нагнетает воздух между двумя конусами. Воздух равномерно протекает в пространстве между конусами, изменяя направление с вертикального на горизонтальное. Выходя через щель, образованную наружным конусом и водной поверхностью, он захватывает поверхностные слои воды и выносит их из устройства, интенсивно аэрируя их. Образовавшийся на поверхности водоема поток воды перемешивает ее, а через водозаборный рукав поднимает из глубины обескислороженные слои воды. Таким образом, происходит перемешивание и аэрация всего объема воды в водоеме. Техническим результатом изобретения является обеспечение равномерной аэрации и перемешивания воды при низких энергозатратах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано, в частности, в аэротенках, локальных очистных сооружениях, аэрируемых прудах для аэрации и перемешивания очищаемых сточных вод.

Известен аэротенк для биологической очистки сточных вод, в котором аэрирование и перемешивание воды осуществляется за счет вдувания воздуха в ее поверхностные слои и создания с помощью эрлифта вертикального потока воды (патент РФ 2226182, МПК C02F 3/02 - аналог), ее аэрирование и перемешивание.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для аэрации и перемешивания сточных вод(патент РФ 2146659, МПК C02F 3/02 - прототип). Устройство для аэрации выполнено в виде пластины с отверстием в геометрическом центре. В отверстие нагнетается воздух средненапорным (0,5 - 1,5 кПа) вентилятором. Воздух, проходя под нижней поверхностью воды, перемешивается с ней, аэрируя ее. Данное устройство имеет следующие недостатки - необходимость развивать вентилятором довольно большое давление, до 1,5 кПа. Воздух проходит под пластиной в виде больших пузырьков, что неизбежно ограничивает скорость его растворения в воде. Пульсации пузырьков приводят к неустановившимся колебаниям всего устройства, что неизбежно отрицательно скажется на его работе. Насыщение кислородом воздуха осуществляется только в отношении тех слоев воды, которые непосредственно соприкасаются с пузырьками воздуха под пластиной.

Движение воды и, следовательно, перемешивание ее слоев пульсирующее и к тому же задействованы только поверхностные слои.

Задача предлагаемого изобретения - устранение указанных недостатков. Технический результат - повышение эффективности аэрации и перемешивания сточных вод, а также снижение энергозатрат.

Для решения указной задачи в устройстве для аэрации и перемешивания сточных вод, включающем источник сжатого воздуха и аэрирующий элемент, с целью повышения интенсивности и равномерности аэрации без пульсаций, улучшения качества перемешивания слоев воды в вертикальной плоскости и снижения энергозатрат аэрирующий элемент содержит наружный конус, внутренний конус, плавающий диск, скрепленные между собой регулировочными шайбами, и гибкий водозаборный рукав с утяжеленным нижним концом. Кроме того, плавающий диск выполнен в виде слабо выраженного обратного конуса и несет на себе все устройство. В центре диска имеется отверстие, в котором закреплен гибкий водозаборный рукав.

Сущность изобретения: способ аэрирования воды в результате скоростного прохождения организованных воздушных масс над водной поверхностью в стесненных условиях, турбулизации водного и воздушного потока в месте их соприкосновения, создание водновоздушной среды в данной области и как следствие интенсивная аэрация воды, выброс ее в окружающее пространство и создание водных потоков, приводящих к перемешиванию водных масс в водоеме.

Предлагаемое устройство содержит источник сжатого воздуха, аэрирующий элемент, водозаборный рукав и плавающий диск.

Особенность изобретения - использование в качестве источника сжатого воздуха низконапорного вентилятора и снижение энергозатрат на аэрирование воды.

Устройство изображено схематически на фиг.1. Оно состоит из низконапорного (200 - 400 Па) вентилятора 1, наружного конуса 2, внутреннего конуса 3, регулировочных шайб 4, плавающего диска 5 и водозаборного рукава 6. Нижний конец водозаборного рукава утяжелен. Длина его зависит от глубины водоема и от задач выполняемых устройством в каждом конкретном случае (биологическая очистка воды в локальных очистных сооружениях, аэрирование воды в аэротенках, биологических прудах и т.д.).

Груз, размещаемый на нижнем конце водозаборного рукава, снижает центр тяжести всего устройства, что повышает его остойчивость на воде и гасит возникающие при работе колебания. Это приводит к устойчивой работе устройства, равномерному аэрированию воды и ее перемешиванию.

Устройство работает следующим образом.

Устройство размещается в водоеме (очистное сооружение, аэротенк, аэрируемый пруд и т.п.) и закрепляется на месте. К нему подводится электрический кабель. Устройство плавает на воде, уровень воды проходит ниже наружного конуса, но выше плавающего диска. Работающий вентилятор создает равномерный воздушный поток между коническими поверхностями - наружным и внутренним конусами. Поверхности подобраны таким образом, что изменяют направление воздушного потока из вертикального в горизонтальное и обеспечивают равномерное истечение воздуха по всему периметру через щелевое отверстие между конусами. За краем внутреннего конуса щель образуется наружным конусом и водной поверхностью. Воздушный поток, проходя над водой, увлекает за собой поверхностный слой воды.

При этом происходит турбулизация воздушного потока, воздушные вихри срывают частички воды от поверхности, разбивают их на капли, резко увеличивая поверхность соприкосновения между воздухом и водой. Происходит интенсивное проникновение воздуха в водную массу. Проаэрированные частички воды падают обратно на водную поверхность и через щелевое отверстие выносятся из устройства. При этом образуется течение воды, выходящее из устройства в общий объем водоема - так называемое и часто встречающееся природное явление - «ветровой нагон». Например, западные ветра в Финском заливе поднимают уровень воды в устье Невы более чем на 2 метра.

Выходящий поток снижает уровень воды внутри устройства, понижается гидростатическое давление в центре и для его выравнивания образуется другое, вертикальное течение в водозаборном рукаве - водозамещение. Образовавшееся течение проходит по водозаборному рукаву и приносит с собой воду из глубинных слоев водоема.

Таким образом, в водоеме образуется круговой поток в вертикальной плоскости, который постоянно перемешивает накислороженные верхние слои воды с глубинными, в которых кислород уже израсходован на различные химические и биологические процессы, проходящие в водном объеме.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает хорошее насыщение кислородом воздуха аэрируемых вод и их перемешивание с небольшими энергетическими затратами.

1. Устройство для аэрации и перемешивания сточных вод, содержащее источник сжатого воздуха и аэрирующий элемент, отличающееся тем, что аэрирующий элемент содержит наружный конус, внутренний конус, плавающий диск, скрепленные между собой регулировочными шайбами, и гибкий водозаборный рукав с утяжеленным нижним концом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что плавающий диск выполнен в виде слабо выраженного обратного конуса.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способам аэрации водоемов в условиях длительного морозного периода. Способ аэрации водоемов включает устройство лунок для поступления к поверхности воды атмосферного воздуха.

Изобретение относится к области биологической очистки сточных вод и может использоваться для аэрации в аэротенках, а также при флотационной очистке, обогащении полезных ископаемых, в частности в устройствах для аэрации пульпы.

Устройство соединения аэраторов относится к области биологической очистки сточных вод и может быть использовано для соединения труб воздуховодов аэраторов в плеть.

Изобретение может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, в частности застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах, а также в помещениях на очистных сооружениях водоснабжения.

Формирователь водовоздушной смеси устанавливается на водяном коллекторе и содержит патрубок подачи воды, струеформирующий элемент в виде сопла трапециевидной формы, камеру формирования ядра струи, камеру смешения и канал (каналы) подачи воздуха.

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтедобывающей, пищевой и легкой промышленности, на предприятиях черной и цветной металлургии, машиностроительных заводах.

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах.

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, и, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах.

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, и, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах.

Аэратор // 2452695
Изобретение относится к смесительной технике. .

Аэратор // 2334686
Изобретение относится к аэраторам и может найти применение в системах биологической очистки сточных вод. .

Аэратор // 2299180
Изобретение относится к оборудованию для аэрации и может быть использовано для насыщения жидкости газом, преимущественно кислородом различных химических, массообразных процесах, в том числе при биологической очистке воды или сточных вод.

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано для аэрации воды, сбрасываемой промышленными предприятиями в окружающую среду, например, в природные водоемы.

Изобретение относится к прикладной микробиологии и может быть использовано для очистки поверхности воды от разлитой нефти и нефтепродуктов. .

Аэратор // 2231499
Изобретение относится к аэраторам и может найти применение в системах биологической очистки сточных вод. .

Изобретение относится к сооружениям, используемым для очистки водных растворов от газов, обуславливающих изменения качества питьевой воды, запахи, привкусы, для удаления марганца, родона, железа и т.п.

Изобретение может быть использовано для биологической обработки сточных вод. Реактор (1) с восходящим потоком содержит бак (2) реактора, трубопроводы (31-34), распределитель (3) сточных вод, флотационные разделители (10, 20) для разделения воды (7) реактора, биомассы (8) и биогаза (9), сборное устройство (4) и газоотделитель (6) для разделения биомассы (8) и биогаза (90).
Наверх