Система аэрации сточных вод
Изобретение относится к устройствам для аэрации сточных вод при биологической очистке и может быть использовано для насыщения кислородом сточных вод в аэротенках, прудах-аэраторах, усреднителях, напорных трубопроводах. Система аэрации включает эжектор, выполненный в виде трубы Вентури, имеющей в горловине отверстия, расположенные под углом 40-45o к направлению потока жидкости. Технический результат: повышение эффективности аэрации. 1 табл., 3 ил.
Изобретение относится к устройствам для аэрации сточных вод при биологической очистке и может быть использовано для насыщения кислородом сточных вод в аэротенках, прудах-аэраторах, усреднителях, напорных трубопроводах.
Известна пневматическая система аэрации [1] , где сжатый воздух или (кислород) по подводящему трубопроводу от воздуходувок, компрессоров, напорных трубопроводов подается в аэрационное сооружение через аэраторы, представляющие собой дырчатые или пористые трубы. Недостатком данной системы является низкий коэффициент использования кислорода для окисления загрязнений, содержащихся в воде, и ее насыщения кислородом (низкий коэффициент массопередачи кислорода). От указанного недостатка свободна гидромеханическая система аэрации [2]. Она состоит из подводящего напорного трубопровода, по которому подается вода с помощью насоса на эжектор, имеющий резкое сужение. Сужение имеет перфорацию, через которую всасывается атмосферный воздух. Водовоздушная смесь через распределительный трубопровод подается в аэрационную емкость. Но система имеет значительные гидравлические потери и расход электроэнергии. Предлагаемым изобретением решается задача снижения гидравлических потерь и расхода электроэнергии за счет постепенного сужения передней части эжектора (конфузор 8) и изменения направления всасываемого воздуха через отверстия горловины. Для достижения указанного технического результата в пневматической системе, содержащей эжектор, соединенный с подводящим напорным трубопроводом с одной стороны и с распределителем водовоздушной смеси - с другой, эжектор выполнен в виде трубы Вентури, имеющей в горловине отверстия, расположенные под углом 40-45o к направлению потока жидкости. Отличительным признаком предлагаемой системы аэрации сточных вод от известной является наличие эжектора, выполненного в виде трубы Вентури, имеющей в горловине отверстия, расположенные под углом 40-45o к направлению потока жидкости. Благодаря расположению отверстий в горловине под углом 40-45o к направлению потока жидкости, а также устройству эжектора в виде трубы Вентури максимально снижаются потери напора, расхода сточной воды (гидравлические потери) и расхода электроэнергии за счет постепенного сужения движущегося потока жидкости и изменения направления движения всасываемого воздуха. В известной гидромеханической системе аэрации резкое сужение напорного трубопровода приводит к тому, что поток жидкости не обтекает входной угол, а срывается с него и сужается до площади поперечного сечения c (фиг.1), причем вокруг суженой части образуется вихревая кольцевая зона, что приводит к потерям напора на участках вихревой зоны. Дополнительное сопротивление движущемуся потоку жидкости оказывает воздух, всасываемый из атмосферы через отверстия диффузора перпендикулярно направлению движения жидкости. Движение жидкости в конфузоре (постепенно сужающейся трубе) сопровождается увеличением скорости и падением давления вдоль конфузора до снижения его ниже атмосферного в горловине. В диффузоре давление жидкости увеличивается, а скорость ее движения постепенно падает. При этом не происходит отрыва жидкости от стенок и вихреобразования. Поэтому сопротивление потери напора и эжектора, выполненного в виде трубы Вентури, значительно меньше. Отверстия горловины, выполненные под углом 40-45o к направлению движения жидкости, также способствуют снижению потерь. Предлагаемая система аэрации сточных вод иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3. На фиг. 1 представлен разрез устройства для инжектирования атмосферного воздуха (аналог); на фиг.2 - схема системы аэрации сточных вод; на фиг. 3 - разрез устройства для инжектирования атмосферного воздуха и его диспергирования в сточной воде (предлагаемое изобретение). Система аэрации сточных вод включает подводящий напорный трубопровод 1, эжектор 2, выполненный в виде трубы Вентури, имеющий в сужении (горловина) 4 отверстия, воздушную рубашку 5, соединенную с воздушной трубой 6, диффузор 9, конфузор 8, воздушный фильтр 10, распределитель водовоздушной смеси 3. Распределитель располагается на дне аэрационной емкости 7 и имеет перфорацию для выхода водовоздушной смеси. Сточная вода, подающаяся в напорный трубопровод 1 насосом или за счет перепада высот начала и конца напорного трубопровода, поступает в эжектор 2 в виде трубы Вентури, имеющей сужение - горловину, в котором за счет сжатия струи образуется вакуум. Горловина 4 имеет отверстия, через которые всасывается атмосферный воздух, проходящий через воздушную трубу 6, соединенную с воздушной рубашкой 5. Образующаяся водовоздушная смесь распределяется в сточной воде аэрационной емкости 7 посредством распределителя водовоздушной смеси 3, имеющего перфорацию. Система аэрации сточных вод работает следующим образом: сточная вода по напорному трубопроводу 1 подается насосом (или самотечно с напором, равным разности высот от места истечения до эжектора) на эжектор 2. В горловине 4 за счет сжатия потока и увеличения скоростного напора возникает вакуум, под действием которого происходит всасывание атмосферного воздуха через воздушную трубу 6, воздушную рубашку 5 и затем через отверстия горловины 4. Высокая скорость всасываемого воздуха и увеличение давления на выходе из конфузора 8 аэратора позволяют достичь высокой степени диспергирования всасываемого воздуха. Водовоздушная смесь после эжектора через отверстия распределителя 3 поступает в аэрационную емкость 7 (коридор аэротенка или усреднителя, пруд аэратора, водоем) струями, направленными горизонтально. В таблице приведены сравнительные характеристики гидромеханической и предлагаемой систем аэрации сточных вод. Предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность аэрации путем получения тонкодиспергированной водовоздушной смеси и улучшить массообмен жидкости с воздухом, вследствие чего снижаются затраты электроэнергии, сокращается расход воздуха на аэрацию, улучшается качество сточной воды, повышается окислительная мощность очистных сооружений. Источники информации 1. Сивак В.М., Янушевский Н.Е. "Аэраторы для очистки природных и сточных вод", Львов, 1984 г., стр.22-26. 2. Сивак В.М., Янушевский Н.Е. "Аэраторы для очистки природных и сточных вод", Львов, 1984 г., стр.76-78.Формула изобретения
Система аэрации сточных вод, содержащая эжектор, соединенный с подводящим напорным трубопроводом с одной стороны и с распределителем водовоздушной смеси - с другой, отличающаяся тем, что эжектор выполнен в виде трубы Вентури, имеющей в горловине отверстия, расположенные под углом 40-45o к направлению потока жидкости.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Похожие патенты:
Аэратор // 2194024
Изобретение относится к области смесительной техники и может быть использовано для очистки загрязненных стоков, получения газожидкостных смесей в различных областях техники, в частности при производстве битумов
Устройство для аэрации воды // 2191164
Изобретение относится к устройствам для аэрации воды и может быть использовано при биологической очистке сточных вод, подготовке питьевой воды, а также аэрации воды в водоемах
Устройство для аэрации жидкости // 2189365
Изобретение относится к устройствам для аэрации жидкости и может быть использовано для биологической очистки сточных вод
Устройство для аэрации жидкости // 2181343
Изобретение относится к технике насыщения кислородом воздуха сточных и близких к ним по составу вод и может найти применение в аэрационных системах очистных сооружений биологической очистки малых населенных пунктов, в аэрационных системах камер аэрации фильтров-биореакторов для доочистки сточных и близких к ним по составу вод, в камерах-реакторах для окисления кислородом воздуха двухвалентного железа при очистке природной воды
Аэратор // 2181111
Изобретение относится к аэрации жидкости и может быть широко использовано для биохимической очистки природных, бытовых и производственных сточных вод в различных отраслях промышленности
Система аэрации природных и сточных вод // 2169706
Изобретение относится к биологической очистке природных и сточных вод, а более конкретно к системам аэрации вышеуказанных вод
Аэратор // 2153925
Изобретение относится к технологическому оборудованию для обработки многофазных систем, в частности к устройствам для аэрации и насыщения жидкости газом
Система аэрации // 2138450
Трубчатый пневмоаэратор // 2238914
Изобретение относится к технике аэрации жидкостей, в частности совершенствованию аэрации сточных вод на предприятиях биологической очистки, и может быть использовано при очистке сточных вод, содержащих органические загрязнения
Устройство для аэрации воды // 2248331
Изобретение относится к биологической очистке бытовых и производственных сточных вод в искусственно созданных условиях и может быть использовано для аэрации сточных вод
Изобретение относится к технике аэрации жидкости и насыщения ее кислородом воздуха для биохимической очистки сточной воды в коммунальных и производственных водоочистных сооружениях
Очистная мембрана // 2280497
Изобретение относится к области мембранной технологии, а именно к очистной мембране для отстойников из полимерного материала, которая является газопроницаемой благодаря перфорации
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к животноводству и растениеводству защищенного грунта, а именно к утилизации стоков доильных залов молочных ферм и подготовке питательных растворов для растений
Изобретение относится к технике аэрации жидкостей и может быть использовано для насыщения кислородом сточных вод на объектах биологической очистки или обедненных кислородом вод
Трубчатый аэратор барботажный // 2324660
Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэротенках с активным илом
Изобретение относится к биологической очистке сточных вод, в частности к устройствам для пневматической аэрации
Аэратор // 2334688
Изобретение относится к аэраторам и может найти применение в системах биологической очистки природных и сточных вод
Устройство биологической очистки сточных вод // 2344089