Przedmiotem wynalazku jest komora napo¬ wietrzania stosowana w procesie aeracji powierzch¬ niowej przy uzyciu mechanicznych aeratorów o osi pionowej.Znane mechaniczne aeratory o osi pionowej sto¬ sowane w róznych systemach napowietrzania po- wierzckniowego wody, cieczy lub roztworów pra¬ cuja w komorach napowietrzania okraglych wzgled¬ nie kwadratowych w rzucie poziomym.. Komory te posiadaja róznie wyprofilowane dna oraz wyposa¬ zone sa w stozki kierujace róznych ksztaltów i wy¬ miarów. Glebokosc czynnej objetosci komory na¬ powietrzania wynosi 1,03 srednicy zewnetrznej aeratora, pozioma krawedz dna wynosi 0,845 szero¬ kosci komory napowietrzania a wymiar drugiej pionowej skosnej krawedzi wynosi 0,63 glebokosci czynnej objetosci komory napowietrzania.Wada dotychczasowych konstrukcji komór na¬ powietrzania i stosowanych stozków kierujacych, wzglednie przyczyna ich niestosowania, jest brak zapewnienia warunków maksymalnego rozdrabnia¬ nia pecherzyków powietrza wtlaczanego do komory napowietrzania, równomiernego ich rozlozenia w caiej czynnej objetosci komory napowietrzania, poprawnej cyrkulacji i mieszania natlenianej cieczy lub roztworu oraz wystarczajaco dlugiego kontaktu banieczek powietrza z woda wzglednie ciecza lub roztworem umozliwiajacego maksymalne i poza¬ dane przejscie masy tlenu z powietrza do utlenia¬ nego srodowiska wodnego. Wady te wplywaja w 2 sposób wyraznie niekorzystny na ekonomiczna efek¬ tywnosc pracy ukladu aerator powierzchniowy — komora napowietrzania a tym samym koszty eks¬ ploatacyjne. 5 Komora napowietrzania wedlug wynalazku ma przekrój okragly i wyposazona jest w stozek kieru¬ jacy, przy czym wysokosc stozka wynosi 0,01—0,10 srednicy komory napowietrzania 0k a srednica wynosi 0,05—0,30 srednicy komory napowietrza¬ li nia 0k dla uderzeniowego kierunku obrotów aera¬ tora a dla bezuderzeniowego kierunku obrotów wysokosc stozka wynosi 0,01—0,10 srednicy komory napowietrzania 0k a jego srednica wynosi 0,05— —0,30 srednicy komory napowietrzania^ 0k . Wy- 15 sokosc szczeliny odplywowej osadu do leja osado¬ wego zarówno dla uderzeniowego i bezuderzenio¬ wego kierunku obrotów aeratora jest funkcja srednicy stozka. Komora wedlug wynalazku elimi¬ nuje wady dotychczas stosowanych komór napo- 20 wietrzania bez stozków kierujacych lub ich dowol¬ nego uksztaltowania, oraz umozliwia okreslenie optymalnej wysokosci szczeliny odplywowej osadu do leja osadowego, dla obu kierunków obrotów aeratora, na drodze regulacji polozenia stozka kie- 25 rujacego od dna komory napowietrzania (regulacja srubami, podnosnikami itd.).Komora wedlug wynalazku zapewnia najkorzyst¬ niejsze warunki przejscia masy tlenu z powietrza do wody lub cieczy wzglednie utlenianego roztworu 30 (maksymalna zdolnosc wprowadzenia tlenu wzgled- 123 148123 148 nie wydajnosc tlenowa aeratora), zachowanie i utrzymanie predkosci strug cieczy w warstwach przydennych komory napowietrzania zapobiegajace osadzaniu sie osadu tworzacego w utlenianej cieczy lub roztworze zawiesine koloidalna, zuzycie jed¬ nostkowej, mocy mieszania zapewniajace prace aeratora w obszarze ekonomicznej efektywnosci natleniania oraz zapewnia okreslenie optymalnego wymiaru szczeliny odplywowej osadu do leja osa¬ dowego, wymiaru uzaleznionego od rodzaju utle¬ nianego roztworu dla obu kierunków obrotów aeratora. Komora napowietrzania wraz ze stozkiem kierujacym wedlug wynalazku przy poprawnym doborze charakterystyk geometrycznych mechanicz¬ nego aeratora o osi pionowej pracujacego w kon¬ kretnym ukladzie aerator— komora oraz spelnia¬ jacego okreslone i wymagane funkcje technologicz¬ no-eksploatacyjne eliminuje wady dotychczasowych komór, oraz umozliwia okreslenie po ustaleniu wedlug srednicy stozka, optymalnej wysokosci szczeliny odplywowej dla osadu do leja osadowego dla obu kierunków obrotów aeratora.Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykla¬ dzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rzut pionowy komory ze stozkiem zas fig. 2 rzut poziomy komory ze stozkiem. Stozek kierujacy posiada wysokosc. Hst, która wynosi 0,01—0,10 srednicy 0k komory napowietrzania oraz srednice Dst wynoszaca 0,5—0,30 srednicy 0k ko¬ mory napowietrzania dla uderzeniowego kierunku obrotów aeratora. Natomiast dla bezuderzeniowego kierunku obrotów aeratora stozek kierujacy po¬ siada wysokosc Hst wynoszaca 0,01—0,10 sred¬ nicy 0k komory napowietrzania a srednica Dst wynosi 0,05—0,30 srednicy 0k komory napowietrza¬ nia, przy azym optymalna wysokosc sizozeliny H gzcz odplywowej osadu do leja osadowego zarów¬ no dla uderzeniowego i bezuderzeniowego kierunku obrotów aeratora jest funkcja srednicy stozka Dat .Komora napowietrzania wraz ze stozkiem kieru¬ jacym wedlug wynalazku posiada glebokosc czyn¬ nej objetosci komory napowietrzania Hk rzedu 0,8—4,0 srednicy zewnetrznej D^ mechanicznego aeratora powierzchniowego o osi pionowej zas dno wyprofilowane tak, ze pozioma krawedz dna a komory napowietrzania wynosi 0,2—0,5 srednicy 0k komory napowietrzania a wymiar pionowy drugiej krawedzi skosnej b wynosi 0,4^-0,7 glebo¬ kosci czynnej objetosci komory napowietrzania Hk a Wolna krawedz komory Ck wynosi 0,75—1,5 sred¬ nicy zewnetrznej Uw mechanicznego aeratora po¬ wierzchniowego o osi pionowej. Komore napo¬ wietrzania napelnia sie woda, ciecza lub roztworem wodnym do takiej glebokosci czynnej Hk komory aby górna"plaszczyzna aeratora o srednicy D^ znaj¬ dowala sie ponizej poziomu cieczy o wartosci hm.Polozenie stozka kierujacego ustala sie na opty¬ malnej wysokosci szczeliny Hszcz zapewniajacej najkorzystniejsze warunki splywu osadu do leja osadowego. Optymalny wymiar szczeliny H szcz ustala sie kazdorazowo w- zaleznosci od rodzaju utlenianego roztworu i powstajacego osada (koloi¬ dalnego, krystalicznego lub mieszaniny bou) dla uderzeniowego i bezuderzeniowego kierunku obro¬ tów aeratora.Nastepnie uruchamia sie zespól napedowy aera¬ tora powodujacy jego ruch wokól osi obrotu zaj¬ mujacej polozenie centryczne (srodkowe) wzgledem komory. Os obrotu aeratora pokrywa sie z osia s symetrii okraglej w rzucie poziomym komory na¬ powietrzania oraz z osia stozka.Uderzeniowy kierunek obrotów aeratora o okres¬ lonej liczbie odpowiednio wyprofilowanych lopatek powoduje przeplyw cieczy z dolu do góry a nastep- io nie wyrzucanie jej poza obrys aeratora. Przeplyw cieczy poprzez przestrzenie miedzylopatkowe aera¬ tora wytwarza okreslonej wartosci podcisnienie po¬ wodujac zassanie i przeplyw powietrza z atmosfery do przestrzeni miedzylopatkowych i mieszanie ba- 15 nieczek powietrza z ciecza w tej przestrzeni a nas¬ tepnie w komorze napowietrzania. To samo dotyczy bezuderzeniowego kierunku obrotów aeratora.Przeplyw i rozdrobnienie tych banieczek po¬ wietrza przez aerator, ich ruch, mieszanie oraz roz- M chodzenie sie ich w calej czynnej objetosci komory napowietrzania -podobnie jak i czas kontaktu z cie¬ cza zalezy tak od aeratora jak i wymiarów komory i uksztaltowania jej dna oraz ksztaltu i wymiarów stozka kierujacego. Dotyczy to wszystkich wymia- 25 rów charakterystycznych poza grubosciami sciany bocznej i dna komory napowietrzania gi i g2. Wy¬ miary komory i ich% uksztaltowanie decyduja o szybkosci zmian kinetyki natleniania a tym samym o wydajnosci tlenowej ukladu aerator powierzchnio- 30 wy komora napowietrzania oraz jego ekonomicznej efektywnosci natleniania. Przyjmujac za wartosci stale podstawowy wymiar charakteryzujacy wiel¬ kosc aeratora czyli jego srednice zewnetrzna Dm i wszystkie pozostale jego charakterystyki geo- 35 metryczne poprawnie okreslone z warunków tech- nologiczno-eksploatacyjnych oraz ogólnie znane wartosci stosunków liczbowych 0k hu 5^=6—12 i j^= 0,08—0,15 gdzie hw — glebokosc Mm zanurzenia aeratora oraz 40 ck g— = 0,75—1,5 jako wplywy szerokosci komory na- napowietrzania i glebokosci zanurzenia aeratora oraz wolnej krawedzi komory na zdolnosc wpro¬ wadzenia tlenu wyznaczono, na drodze teoretyczno- 45 -doswiadczalnej, poszukiwane i poprawne pozostale charakterystyki geometryczne stozków kierujacych takie aby zapewnialy uzyskanie optymalnych i po¬ zadanych wskazników technologiczno-eksploatacyj- nych ukladu. Poszukiwane charakterystyki geomet- 50 ryczne stozka kierujacego to wartosci liczbowe sto¬ sunków wymiarów charakterystycznych komory; i ukladu aerator komora.Dst okresla wplyw srednicy stozka kie- 0krujacego na wybrane parametry 55 technologiczno-eksploatacyjne, Hst okresla wplyw wysokosci stozka 0kkierujacego na wybrane parametry technologiczno-eksploatacyjne.Wyznaczenie wartosci tych wplywów pozwolilby na okreslenie poszukiwanych wymiarów stozka kieru¬ jacego, zapewniajacych optymalne wartosci zdol¬ nosci wprowadzenia tlenu wzglednie wydajnosc tlenowa aeratora oraz predkosci i kierunki strug ge cieczy w warstwach przydennych komory napo-5 123 148 6 wietrzania, niezaleznie od mozliwosci ustalenia po¬ lozenia stozka na optymalnej wysokosci, zapewnia¬ jacej najkorzystniejsze warunki splywu osadu do leja osadowego.Zastrzezenie patentowe Komora napowietrzania o przekroju okraglym, wyposazona w stozek kierujacy, stosowana w pro¬ cesie aeracji powierzchniowej, znamienna tym, ze wysokosc stozka (Hst) wynosi 0,01—0,10 srednicy komory napowietrzania (0k ) oraz srednica (Ds() 10 wynosi 0,05—0,30 srednicy komory napowietrzania (0 k) dla uderzeniowego kierunku obrotów aera¬ tora, natomiast dla bezuderzeniowego kierunku obrotów aeratora wysokosc stozka (Hsl) wynosi 0,01—0,10 srednicy komory napowietrzania (0k ) oraz srednica (D st) wynosi 0,05—0,30 srednicy ko¬ mory napowietrzania (0 k ), przy czym optymalna wysokosc szczeliny (Hszcz) odplywowej osadu do leja osadowego zarówno dla uderzeniowego i bez¬ uderzeniowego kierunku obrotów aeratora jest funkcja: srednicy stozka (Dsl ). i i? i *.* -4: 1 i r i & . M 2 i * -c 1 T 1 T -ir- ^sT .«s Ttg p^ ^ A L A-A -Hi w 7 POZIOM CIECZY ^7 ^s t ^ — •» ^ V \ * D« » 4Q 1 yT T ^ & *" < li [^ i A 1 f i i Fig. i Fig. 2 PL