Гидравлический смеситель для реагентной обработки воды

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1255) (58 4 В 01 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ.В(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3822) 90/31-26 (22) 11.12.84 (46) 07.09.86. Бюл. В 33 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (72) В.Н.Соловей, Г.А.Ободовский, М,А, Комягин и Ю.В.Минкин (53) 66.063 (088,8) (56) Клячко В,А., Апельцин И.Э.

Очистка природных вод. И., 1971, с. 90-91.

Авторское свидетельство СССР

В 904755, кл. В 01 F 5/00., 1982 ° (54)(57) 1 . ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ

ДЛЯ РЕАГЕНТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ, содержащий трубу, размещенный внутри нее турбулиэатор в виде (труб с равномерно распределенными отверстиями, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности очистки за счет снижения расхода реагентов, турбулизатор установлен за распределителем реагента и снабжен сеткой, при этом соотношение размеров ячейки решетки и сетки равно 4:9, а расстояние между ними составляет 0,4-0,6 размера решетки.

2. Смеситель по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что распре делитель выполнен в виде решетки.

1255182

Изобретение относится к устройствам обработки воды коагулянтами и флокулянтами и может быть использовано в процессах очистки воды.

Цель изобретение — повышение 5 эффективности очистки за счет снижения расхода реагента, На фиг.1 изображен гидравличес" кий смеситель, общий вид; на фиг.2— разрез А-А на фиг. I на фиг.3 — сов10 мещенный разрез Б-Б и В-В на фиг.1.

Гидравлический смеситель оостбит из цилиндрического корпуса 1 с подводящей реагент (раствор коагулянта)

15 трубой 2, к которой присоединен распределитель 3 в виде решетки из труб с отверстиями 4, турбулизатора, выполненного в виде решетки 5 и сетки 6 с соотношением размеров ячейки р ешетки и с етки 4: 9 и р асст ояни ем меящу ними 0,4-0, 6 размера решетки.

Отверстия 4 равномерно распределены в решетке, Смеситель работает следуюшим

25 образом.

При прохождении обрабатываемой воды через распределитель, турбулизатор благодаря сжатию потока и срыва пограничного слоя с кромок 30 элементов распределителя 3 генерируется крупномасштабная турбулентность. Раствор коагулянта, выходящий из равномерно расположенных по сечению коРпУса 1 отвеРстий, попаДая в 35 турбулентный поток быстро распределяется в нем благодаря турбулентной диффузии, обеспечивая смешение на макроуровне. После распределения цоток попадает на турбулизатор, где благодаря ускоренному спектральному переносу энергии к наименьшим вихрям в результате взаимодействия турбулентности, генерируемой решеткой 5 и сеткой 6, происходит быстрре сме- 45 шеиие на микроуровне. В результате ,благодаря управлению структурой турбулентности обеспечивается быстрая адсорбция продуктов гидролиэа коагулянта и макромолекул фпокулянта на 50 частицах, что приводит к их дестабилизации и последующему быстрому объединению в агрегаты в камере хпопьеобразования, Сокращение времени смешения возможно при установке за распределителем турбулизатора, состоящего из решетки и сетки. Назначение турбулизатора сводится к тому, чтобы сократить время смешения на макроуровне благодаря генерации решеткой турбулизатора дополнительных макровихрей и обеспечить ускоренное разрушение их сеткой, что увеличивает скорость диссипацни энергии и уменьшает время смешения на микроуровне.

Эффективность турбулизатора зависит от баланса между генерируемой сеткой новой турбулентностью и входящей на нее турбулентностью, созданной решеткой. Тщательный подбор масштабов новой турбулентности по отношению к входящей позволяет увеличить скорость затухания в несколько раз. Так исследования скорости затухания турбулентности за турбулизатором с помощью лазерного анемометра показали, что решетка и сетка должны быть установлены на расстоянии 0,3-0,5 размера ячейки решетки и тогда скорость диссипации возрастает в 4 раза, При этом соотношение размеров ячейки решетки и сетки находится в пределах

4 — 9. При таком соотношении размеров вихрей, генерируемых решеткой и сеткой, происходит ускоренный спект-. ральный перенос энергиии от больших вихрей к меньшим, что вызывает ускорение затухания турбулентности. Если отношение больше 9, а расстояние больше 0,5ар наблюдается значительный спектральный разрыв между двумя характерными размерами вихрей, генерируемых решеткой и сеткой. В этом случае увеличение скорости диссипации энергии не наблюдается.

Р езультаты экспериментального исследования эффективности очистки при использовании предлагаемого гидV равлического смесителя и известного, проведенного на системе вода-каолин, представлены в таблице.

1 255182

Оптимальная доза, мг/л

Смеситель начальная конечная

50

12

S=(0,4-0,6) а 45

2ОО

4 > аР/ас 9

50

0,4) S >0,6

Известный

25

50

100

54 200

П р и м е ч а н и е. а и ас — размер ячейки и сетки турбулизатора соответственно;

S — расстояние. между решеткой и сеткой турбулиэатора.

Предлагаемый а /а = 4-9 р с

Гидродинамические условия при проведении сравнительных опытов были одинаковыми, т.е ° -среднеквадратичный градиент скорости С= ГР/V1. 10 С . Это означало, что проводимая энергия P быпа одинакова. Как

Концентрация механических.примесей, мг/л видно из таблицы, глубина очистки и при использовании предлагаемого устройства в 1 5 раза выше, а доза коагулянта на 15 — 20X меньше чем при использовании известного.

1255182

1-б

Составитель Т.Бажанова

Редактор С.Патрушева Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Заказ 4742/6 Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ 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