CS269451B1

CS269451B1 - Equipment for dewatering undesirable gaseous components on the principle of flow aeration and recirculation

Info

Publication number: CS269451B1
Application number: CS864043A
Authority: CS
Inventors: Karel Doc Ing Drsc Haindl; Michal Ing Csc Haindl
Original assignee: Haindl Karel; Haindl Michal
Priority date: 1986-06-02
Filing date: 1986-06-02
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS404386A1

Abstract

Zařízení ke zbavování vody nežádou cích plynných složek reeirkulací a prů točnou aerací upravované vody pomocí re- cirkulačního čerpadla nabírajícího a vra cejícího vodu do nádrže s průtokem přes průtočné aerační zařízení. Zařízení s re- cirkulací a průtočnou aeraci upravované vody lze odstranit např. 80 % CO, z vody při spotřebě energie rovné cca 4? až 75 % spotřeby energie při jednorázové aeraciA device for removing unwanted gaseous components from water by recirculating and through-flow aeration of the treated water using a recirculating pump that draws and returns water to a tank with a flow through a through-flow aeration device. A device with recirculating and through-flow aeration of the treated water can remove, for example, 80% of CO from water with an energy consumption of approximately 4? to 75% of the energy consumption of a single aeration

Description

Vynález se týká odstraňování nežádoucích plynných složek z vody.The invention relates to the removal of undesirable gaseous components from water.

Zbavování vody nežádoucích plynných složek, například oxidu uhličitého, radonu, metanu nebo sirovodíku atp. se provádí Jejím intenzivním provzdušňováním, například intenzivním vháněním vzduchu do vody, rozstřikem vody v· vzduchu, skrápěním keramických prvků s eventuálně současným vháněním vzduchu povrchovými aerátory atp. Všechny uvedené způsoby vyžadují zpravidla značného množství elektrické energie a při vysokých množstvích rozpuštěného plynu nemají dostatečný účinek. Jako účelný způsob se ukázala kontinuální průtočná aerace recirkulované vody pomocí přechodových Jevů proudění, respektive jejich nejúčinnější formy - prstencového skoku. Při vhodné volbě hydraulických parametrů lze touto metodou dosáhnout vysokého desorpčního efektu s podstatně menší spořebou energie oproti ostatním známým metodám. Odstraňování plynných složek z vody podle vynálezu spočívá v recirkulaci upravované vody kontinuální průtočnou aerací a odplyňováním vody. Přitom přítok upravované vody do recirkulačního zařízení může být jednorázový, recirkulační systém se plní a prázdní jednorázově nebo kontinuálně. V druhém případě se přitékající surová voda kontinuálně mísí s recirkulovanou částečně odplyněnou vodou a stejné množství odplyněné vody odtéká. Intenzita desorpce závisí u průtočné aerace na poměrném průtoku vzduchu (poměru průtoku vzduchu a vody) a také na chemickém složení vody. Spotřeba enegie je závislá na hydraulických parametrech zařízení, především na vazbě poměrného průtoku vzduchu a prvcích technického zařízení.The removal of unwanted gaseous components from water, for example carbon dioxide, radon, methane or hydrogen sulfide, etc. is carried out by intensive aeration, for example by intensive blowing of air into the water, spraying water in the air, spraying ceramic elements with possible simultaneous blowing of air by surface aerators, etc. All of the above methods usually require a considerable amount of electrical energy and do not have a sufficient effect with high amounts of dissolved gas. Continuous flow aeration of recirculated water using transient flow phenomena, or their most effective form - annular jump, has proven to be an effective method. With a suitable choice of hydraulic parameters, this method can achieve a high desorption effect with significantly lower energy consumption compared to other known methods. The removal of gaseous components from water according to the invention consists in recirculating the treated water by continuous flow aeration and degassing the water. The inflow of treated water into the recirculation device can be a one-time process, the recirculation system is filled and emptied one-time or continuously. In the latter case, the incoming raw water is continuously mixed with the recirculated partially degassed water and the same amount of degassed water is drained. The intensity of desorption depends on the relative air flow rate (air to water flow rate ratio) and also on the chemical composition of the water. The energy consumption depends on the hydraulic parameters of the device, especially on the coupling of the relative air flow rate and the elements of the technical device.

Předmětem vynálezu je tedy zařízení k odstraňování plynných složek z vody, které je tvořeno nádrží, do které ústí jedno nebo více recirkulačních potrubí pro přívod směsi vody a vzduchu z aeračního zařízení. Do nádrže ústí také přívod upravované vody a je do ní zaústěno výtokové potrubí. Aerační zařízení k vytvoření směsi vody a vzduchu je účelné provést pomocí přechodových jevů proudění s výhodou prstencového skoku. Do aeračního zařízení je voda kontinuálně nabírána čerpadly z nádrže, do které se provzdušněná voda vrací a vyloučený plyn uniká spolu se vzduchem. Zařízení k odstraňování plynných složek z vody její recirkulací je znázorněno na připojených výkresech, kde na obr. 1 je základní schéma. Do nádržeJ je přiváděna upravovaná voda přítokem 2. Obsah vody v nádrži je recirkulován jedním nebo více recirkulačními potrubími 4 pomocí čerpadla nebo čerpadel 3 přes aerační zařízení 5. Aerační zařízení 5 může být na vodorovné nebo svislé větvi cirkulačního potrubí 4. K odtoku upravované vody do spotřebiště nebo do následujícího upravárenského stupně slouží výtok 6. Alternativně - viz obr. 3 - může být nádrž 1 kruhového půdorysu nebo vytvořena formou oběhového žlabu a podobně. Přitom výtokové konce 8 recirkulačního potrubí 4 a přívodního potrubí 2 vyúsňují ve směru proudění v nádrži 1, kde dochází k oběhu vody usnadňující míšení. Nádrž χ - viz obr. 2 - může být také opatřena zařízením 9 k zajištění odtahu vyloučeného, plynu, aby bylo zamezeno jeho případnému druhotnému rozpuštění ve vodě. Přítok upravované vody 2 do recirkulační nádrže 4 je možno s výhodou opatřit průtočným aeračním zařízením 7 - viz obr. 2 - které urychluje desorpční proces.The subject of the invention is therefore a device for removing gaseous components from water, which is formed by a tank into which one or more recirculation pipes for supplying a mixture of water and air from an aeration device open. The supply of treated water also opens into the tank and an outlet pipe opens into it. It is expedient to make an aeration device for creating a mixture of water and air using transient flow phenomena, preferably an annular jump. Water is continuously drawn into the aeration device by pumps from a tank into which the aerated water returns and the expelled gas escapes together with the air. The device for removing gaseous components from water by recirculating it is shown in the attached drawings, where Fig. 1 is a basic diagram. Treated water is fed into the tank J via the inlet 2. The water content in the tank is recirculated through one or more recirculation pipes 4 using a pump or pumps 3 via an aeration device 5. The aeration device 5 can be on a horizontal or vertical branch of the circulation pipe 4. The outflow of the treated water to the point of consumption or to the next treatment stage is served by an outlet 6. Alternatively - see Fig. 3 - the tank 1 can have a circular plan or be formed in the form of a circulation trough or the like. In this case, the outlet ends 8 of the recirculation pipe 4 and the supply pipe 2 end in the direction of flow in the tank 1, where water circulates, facilitating mixing. The tank χ - see Fig. 2 - can also be provided with a device 9 to ensure the evacuation of the expelled gas in order to prevent its possible secondary dissolution in the water. The inflow of treated water 2 into the recirculation tank 4 can be advantageously provided with a flow-through aeration device 7 - see Fig. 2 - which accelerates the desorption process.

Nejširší využití vynálezu bude při úpravě vody pitné, především při odstraňování nadměrného obsahu oxidu uhličitého, radonu, metanu, sirovodíku a podobně z vody, celé Široké pole využití je také v technologii průmyslových procesů, zejména v chemickém průmyslu.The widest use of the invention will be in the treatment of drinking water, especially in the removal of excessive carbon dioxide, radon, methane, hydrogen sulfide, and the like from water. The entire wide field of use is also in the technology of industrial processes, especially in the chemical industry.

Desorpční efekt i specifická spotřeba energie závisí na vzájemné vazbě hydraulických, průtokových a rozměrových parametrů a jejich souladu s typovými technickými prvky.The desorption effect and specific energy consumption depend on the interrelationship of hydraulic, flow and dimensional parameters and their compliance with typical technical elements.

Pro ilustraci lze uvést, že popsaným zařízením lze odstranit například 80 % 00^ z vody při spotřebě energie rovné cca 45 až 74 % spotřeby energie při jednorázové aeraci.As an illustration, it can be stated that the described device can remove, for example, 80% of CO2 from water with an energy consumption equal to approximately 45 to 74% of the energy consumption during a single aeration.

1. Zařízení k odstraňování plynných složek z vody pomocí průtočné aerace a recírkulace, vyznačující se tím, že je tvořeno nádrží (1) do které ústí jedno nebo více recirkulačních potrubí (4) pro přívod směsi vody a vzduchu z aeračního zařízení (5) a přívod (2) upravované vody a výtokové potrubí (6).1. A device for removing gaseous components from water using flow-through aeration and recirculation, characterized in that it consists of a tank (1) into which one or more recirculation pipes (4) open for supplying a mixture of water and air from an aeration device (5) and an inlet (2) for treated water and an outlet pipe (6).

Claims

CS 269 451 B1 SUBJECT OF THE INVENTION

2. pipe The device according to item 1, characterized in that the outlet ends (8) of the recirculation (4) and supply pipes (2) open in the direction of flow in the tank (1).

3. by control The device according to item 1, characterized in that the tank (1) is provided with a suction outlet (9).

4. The device according to item 1, characterized in that the inlet (2) of the treated water is provided with a flow-through aeration device (7).