Przedmiotem wynalazku jest komora napowietrzania o przekroju kwadratowym w procesie aeracji powierz¬ chniowej przy uzyciu mechanicznych aeratorów o osi pionowej.Znane dotychczas urzadzenia, mechaniczne aeratory o osi pionowej, stosowane w róznych systemach na¬ powietrzania powierzchniowego wody, cieczy lub roz¬ tworów pracuja w komorach napowietrzania kwadra¬ towych wzglednie okraglych w rzucie poziomym. Ko¬ mory te posiadaja róznie wyprofilowane dno. Glebo¬ kosc czynnej objetosci komory napowietrzania wynosi 1,03 srednicy zewnetrznej aeratora, pozioma krawedz dna wynosi 0,845 szerokosci komory napowietrzania a wymiar drugiej pionowej, skosnej krawedzi wynosi 0,63 glebokosci czynnej objetosci komory napowietrza¬ nia.Wada dotychczasowych konstrukcji komór jest calko¬ wity brak zapewnienia warunków maksymalnego roz¬ drobnienia pecherzyków powietrza wtlaczanego do komory napowietrzania, równomiernego ich rozlozenia w calej czynnej objetosci komory napowietrzania, po¬ prawnej cyrkulacji i mieszania natlenianej cieczy lub roztworu wystarczajaco dlugiego kontaktu banieczek powietrza z woda wzglednie ciecza lub roztworem umo¬ zliwiajacego przejscie masy tlenu z powietrza do utle¬ nionego srodowiska wodnego. Wady te wplywaja w spo¬ sób wyraznie niekorzystny na ekonomiczna efektywnosc pracy ukladu aerator powierzchniowy — komora na¬ powietrzania a tym samym jego koszty eksploatacyjne. 10 15 20 25 30 Celem wynalazku jest poprawne zaprojektowanie i wykonanie komory napowietrzania, tak aby zapewnila najkorzystniejsze warunki przejscia masy tlenu z po¬ wietrza do wody lub cieczy wzglednie utleniajacego roztworu (maksymalna zdolnosc wprowadzenia tlenu wzglednie wydajnosc tlenowa aeratora), zachowanie i utrzymanie predkosci strug cieczy w warstwach przy- dennych komory napowietrzania zapobiegajace osa¬ dzeniu sie osadu tworzacego w utlenionej cieczy lub roztworze zawiesine koloidalna oraz zuzycie jednostko¬ wej mocy mierzenia zapewniajace prace aeratora w ob¬ szarze ekonomicznej efektywnosci natleniania.Komora napowietrzania wedlug wynalazku posiada przekrój kwadratowy a glebokosc czynnej objetosci komory napowietrzania wynosi 1,8—2,0 srednicy ze¬ wnetrznej mechanicznego aeratora powierzchniowego o osi pionowej, zas dno wyprofilowane tak, ze pozioma krawedz dna komory napowietrzania wynosi 0,4—0,6 szerokosci komory napowietrzania a wymiar pionowy drugiej krawedzi skosnej wynosi 0,25—0,5 glebokosci czynnej objetosci komory napowietrzania.Komora napowietrzania wedlug wynalazku, przy poprawnym doborze charakterystyk geometrycznych mechanicznego aeratora o osi pionowej pracujacego w konkretnym ukladzie aerator — komora oraz spel¬ niajacego okreslone i wymagane funkcje technologiczne eksploatacyjne eliminuje wady dotychczas stosowanych komór. Zdolnosc wprowadzenia tlenu w komorze wedlug wynalazku g02/m5h jest wyzsza o 40—45% od dotychczasowej. 122 425122 425 Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rzut pionowy z charakterystycznymi wymiarami komory i ukladu aerator powierzchniowy— komora, zas fig. 2 przedstawia rzut poziomy kwadratowej komory napo¬ wietrzania.Komora napowietrzania posiada glebokosc czynnej objetosci komory napowietrzania wynoszaca: Hk = (1,8-2,0)DW [m] sl wolna krawedz komory rzedu Ck = (0,75-0,5)Dw [m] zas dno wyprofilowane tak, ze a = (0,4—0,6)Bk [m] b = (0,25—0,4)Hk [m] przy czym: Hk — glebokosc czynnej objetosci komory napo¬ wietrzania Bk — szerokosc komory napowietrzania Ck — wolna krawedz komory napowietrzania Hkc — calkowita glebokosc komory napowietrzania a i b — wymiary okreslajace wielkosc skosów (ksztalt dna komory napowietrzania) a — pozioma krawedz dna b — wysokosc w pionie skosnej krawedzi dna gi i g2 — grubosc sciany bocznej oraz dna komory napowietrzania Vk ¦— czynna objetosc komory napowietrzania Vkc — calkowita objetosc komory napowietrzania Dw — srednica zewnetrzna mechanicznego aeratora powierzchniowego o osi pionowej hw — glebokosc zanurzenia aeratora powierzchnio¬ wego Komore napowietrzania napelnia sie woda, ciecza lub roztworem wodnym do takiej glebokosci czynnej Hk komory aby górna plaszczyzna aeratora o srednicy Dw znajdowala sie ponizej poziomu cieczy o wartosc hw.Nastepnie uruchamia sie zespól napedowy aeratora powodujacy jego ruch wokól osi obrotu zajmujacej po¬ lozenie centryczne (srodkowe) wzgledem komory. Os obrotu aeratora pokrywa sie z osia symetrii kwadratowej w rzucie poziomym komory napowietrzania. Uderze¬ niowy kierunek obrotów aeratora o okreslonej liczbie odpowiednio wyprofilowanych lopatek powoduje prze¬ plyw cieczy z dolu do góry a nastepnie wyrzucanie jej poza obrys aeratora. Przyplyw cieczy poprzez prze¬ strzenie miedzylopatkowe aeratora wytwarza okreslonej wartosci podcisnienia powodujac zassanie i przeplyw powietrza z atmosfery do przestrzeni miedzylopatko¬ wych i mieszanie banieczek powietrza z ciecza w tej przestrzeni a nastepnie w komorze napowietrzania.Przeplyw i rozdrobnienie tych banieczek. powietrza przez aerator ich ruch, mieszanie oraz rozchodzenie sie ich w calej czynnej objetosci komory napowietrzania podobnie jak i czas kontaktu z ciecza zalezy tak od aeratora jak i wymiarów komory i uksztaltowania jej dna. Dotyczy to wszystkich wymiarów charakterystycz- 20 25 nych poza gt i g2. Decyduja one o szybkosci zmian kinetyki natleniania a tym samym o wydajnosci tleno¬ wej ukladu aerator powierzchniowy — komora napo¬ wietrzania oraz o jego ekonomicznej efektywnosci na- 5 tleniania.Przyjmujac za wartosci stale podstawowy wymiar charakteryzujacy wielkosc aeratora czyli jego srednice zewnetrzna Dw i wszystkie pozostale jego charakterys¬ tyki geometryczne poprawnie okreslone z warunków 10 technologiczno — eksploatacyjnych oraz ogólnie znane D2 z róznych prac wartosci stosunków liczbowych —= = Dw = 6—12 i —- = 0,008—0,015 oraz — = 0,75—1,5 15 Dw Dw jako wplywy szerokosci komory napowietrzania i gle¬ bokosci zanurzenia aeratora oraz wolnej krawedzi komory na zdolnosc wyprowadzenia tlenu wyznaczono, na drodze teoretyczno — doswiadczalnej, poszukiwane i poprawne pozostale charakterystyki geometryczne ukladu aerator — komora i wymiary komory napo¬ wietrzania, takie, aby zapewnily uzyskanie optymalnych i pozadanych wskazników technologiczno — eksplo¬ atacyjnych ukladu.Poszukiwane charakterystyki geometryczne ukladu aerator — powierzchniowy — komora napowietrzania to wartosci liczbowe stosunków wymiarów charakte¬ rystycznych komory i ukladu. Stosunek wymiarów: okresla wplyw glebokosci czynnej objetosci 30 Dw komory napowietrzania na wybrane para¬ metry technologiczno — eksploatacyjne a — — okresla wplyw odchylenia dna komory przy 35 scianach od poziomu b — — okresla wplyw odchylenia sciany bocznej przy Bk dnie od pionu.^ Wyznaczenie wartosci tych wplywów pozwoliloby na ustalenie poszukiwanych wymiarów komory i uksztal¬ towania dna zapewniajacych optymalne wartosci zdol¬ nosci wprowadzenia tlenu oraz predkosci strug cieczy w warstwach przydennyeh komory napowietrzania.AM Zastrzezenie patentowe Komora napowietrzania w procesie aeracji powierz¬ chniowej, o przekroju kwadratowym, znamienna tym, ze glebokosc czynnej objetosci komory napowietrzania 50 (**k) wynosi 1,8—2,0 srednicy zewnetrznej (Dw) mechanicznego aeratora powierzchniowego o osi pio¬ nowej zas dno wyprofilowane tak, ze pozioma krawedz dna (a) komory napowietrzania wynosi 0,4—0,6 sze¬ rokosci komory napowietrzania (Bk) a wymiar pio- 55 nowej, drugiej skosnej krawedzi (b) wynosi 0,25—0,4 glebokosci (Hk) czynnej objetosci komory napowietrza¬ nia.122 425 FLg.2 PL