Устройство для смешения и дозирования реагирующих жидких компонентов
Полезная модель относится к области очистки сточных вод с использованием физико-химических методов, в частности, для очистки сточных вод от шестивалентного хрома Cr (VI) и может быть использована в радиотехнической, гальванической, электрохимической и других отраслях промышленности. В устройстве для смешения и дозирования реагирующих жидких компонентов, содержащем камеру смешения с патрубками подвода очищаемой воды и реагентов, патрубок отвода очищенной воды, перемешивающее устройство, новым является то, что в цилиндрическом корпусе выполнены камеры для подачи первого и второго реагентов и камера смешения, а на валу, выполненном с возможностью вращения, соответственно камер, друг за другом закреплены шнек подачи первого реагента, лопасти гидротурбины и шнек смешения, представляющий собой перемешивающее устройство, при этом патрубок подачи второго реагента в зоне лопастей гидротурбины выполнен тангенциальным, а патрубок подвода очищаемой воды расположен в зоне образования сорбента камеры смешения. В зоне очистки воды камеры смешения установлены направляющий аппарат и гидродинамический излучатель. Предложенная полезная модель позволяет повысить качество смешения и дозирования реагирующих жидких компонентов, упростить конструкцию и снизить энергозатраты. 1 н.п. ф-лы, 3 илл.
Полезная модель относится к области очистки сточных вод с использованием физико-химических методов, в частности, для очистки сточных вод от шестивалентного хрома Сr (VI) и может быть использована в радиотехнической, гальванической, электрохимической и других отраслях промышленности.
Известны устройства для очистки сточных вод от загрязняющих веществ с использованием физико-химических методов, в частности, для очистки от Cr(VI) с использованием реагентов, сорбентов, коагулянтов, флокулянтов. В этих устройствах приготовление необходимых реагентов, дозирование, смешение и очистку производят раздельно, в различных устройствах и агрегатах. Например, реализацию очистки от Cr(VI) (по авторскому свидетельству 
1763387 от 10.09.90 г. Бюл. 35, 23.09.92) осуществляют в различных емкостях, в несколько этапов - в одной емкости, на первом этапе производят синтез сорбента, сливая два компонента и перемешивая. На следующем этапе, в другой емкости сорбент, в виде осадка, отмывают, далее высушивают и гранулируют. В дальнейшем, полученный сорбент засыпают в специальную колонну и через колонну пропускают сточную воду, содержащую Cr (VI).
Недостатком такого устройства является сложность технологического процесса и необходимость большого количества агрегатов для его реализации, что требует значительных производственных площадей.
Известно устройство, в котором одновременно реализуется несколько процессов, например отстойник с механической камерой хлопьеобразования (А.С.Тимонин, «Инженерно-экологический справочник». Т.2, изд. Н.Бочкаревой, Калуга, 2003, 884 с; Рис.2.8., стр.514.). В этом устройстве в специальной камере смешения производится смешение реактива (коагулянта) со сточной водой и перемешивание производится вертикальной лопастной мешалкой с приводом от электродвигателя. Далее, в камере хлопьеобразования имеются лопастные мешалки с горизонтальными осями вращения. После этих мешалок расположены камеры осадка и отстойная камера. Данное устройство принято нами за прототип. Недостатки прототипа следующие:
- приготовление реактива (коагулянта) производится раздельно и требует специального устройства;
- подача реактива (коагулянта) производится раздельно, без взаимосвязи с расходом сточной воды и концентрации загрязнителя;
- необходимость специальных приводов вращения мешалок в камере смешения и камере хлопьеобразования требует значительных затрат электроэнергии и усложняет конструкцию.
Технический результат, на устранение которого направлена полезная модель - повышение качества смешения и дозирования реагирующих жидких компонентов, упрощение конструкции и снижение энергозатрат.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для смешения и дозирования реагирующих жидких компонентов, содержащее камеру смешения с патрубками подвода очищаемой воды и реагентов, патрубок отвода очищенной воды, перемешивающее устройство, новым является то, что в цилиндрическом корпусе выполнены камеры для подачи первого и второго реагентов и камера смешения, а на валу, выполненном с возможностью вращения, соответственно камер, друг за другом закреплены шнек подачи первого реагента, лопасти гидротурбины и шнек смешения, представляющий собой перемешивающее устройство, при этом патрубок подачи второго реагента в зоне лопастей гидротурбины выполнен тангенциальным, а патрубок подвода очищаемой воды расположен в зоне образования сорбента камеры смешения. В зоне очистки воды камеры смешения установлены направляющий аппарат и гидродинамический излучатель.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется на фиг.1 - фиг.3, где:
фиг.1 - устройство для смешения и дозирования реагирующих жидких компонентов;
фиг.2 - гидротурбина (сеч. А - А);
фиг.3 - направляющий аппарат с гидродинамическим излучателем.
Здесь:
1 - емкость с первым реагентом (гидроксид кальция); 2 - камера для первого реагента; 3 - вал; 4 - патрубок подачи второго реагента (хлорное железо); 5 - камера для второго реагента; 6 - лопасти гидротурбины; 7 - камера смешения; 8 - подшипниковый узел; 9 - гидродинамический излучатель; 10 - патрубок отвода очищенной воды; 11 - направляющий аппарат; 12 - патрубок подвода очищаемой воды; 13 - шнек смешения; 14 - шнек подачи первого реагента; 15 - подшипниковый узел.
Предложенная полезная модель представляет собой цилиндрический корпус, в котором выполнены камера 2 для первого реагента и камера 5 для второго реагента, камера смешения 7. На валу 3, который имеет возможность вращения в подшипниковых узлах 8 и 15, соответственно камер, друг за другом закреплены шнек 14 подачи первого реагента, лопасти гидротурбины 6 и шнек смешения 13. При этом патрубок 4 подачи второго реагента в зоне лопастей гидротурбины выполнен тангенциальным, а патрубок подвода очищаемой воды 12 расположен в зоне образования сорбента камеры смешения 7. В зоне очистки воды камеры смешения 7 установлены направляющий аппарат 11 и гидродинамический излучатель 9. Выход очищенной воды осуществляется через патрубок 10.
Полезная модель работает следующим образом. Второй раствор (хлорное железо FeCl3) насосом подается по тангенциальному патрубку 4 на лопасти гидротурбины 6 камеры 5, вследствие чего начинает вращаться вал 3 вместе с находящимися на нем шнеками подачи первого реагента 14 и шнеком смешения 13. Вращение шнека 14 обеспечивает подачу первого реагента (Са(ОН)2) из емкости 1, которая перемешивается со вторым реагентом (FeCl3) в камере смешения 7 и с загрязненной жидкостью, подаваемой на очистку через патрубок 12, далее смешанный раствор поступает в направляющий аппарат 11, где в суживающихся каналах приобретает высокую скорость и натекает на гидродинамический излучатель 9. Гидродинамический излучатель 9 начинает генерировать ультразвуковые колебания, которые интенсифицируют процессы перемешивания, сорбции и коагуляции. Образующийся в результате реакций реагентов (Са(ОН)2+FeCl3) осадок является сорбентом для загрязнителей воды. Происходит коагуляция хлопьев сорбента. После протекания физико-химических процессов, очищенная вода вместе с хлопьями сорбента удаляется через патрубок 10.
1. Устройство для смешения и дозирования реагирующих жидких компонентов, содержащее камеру смешения с патрубками подвода очищаемой воды и реагентов, патрубок отвода очищенной воды, перемешивающее устройство, отличающееся тем, что в цилиндрическом корпусе выполнены камеры для первого и второго реагентов и камера смешения, а на валу, выполненном с возможностью вращения, соответственно камер, друг за другом закреплены шнек подачи первого реагента, лопасти гидротурбины и шнек смешения, представляющий собой перемешивающее устройство, при этом патрубок подачи второго реагента в зоне лопастей гидротурбины выполнен тангенциальным, а патрубок подвода очищаемой воды расположен в зоне образования сорбента камеры смешения.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в зоне очистки воды камеры смешения установлены направляющий аппарат и гидродинамический излучатель.
