Przedmiotem wynalazku jest komora napowie¬ trzania o przekroju kwadratowym zawierajaca stozek kierujacy stosowany w procesie aeracji po¬ wierzchniowej przy uzyciu mechanicznych aera- torów o osi pionowej.Urzadzenie to przeznaczone jest do biologicz¬ nego oczyszczania w6d sciekowych droga aera¬ cji, w polaczeniu z osadem czynnym.Znane dotychczas urzadzenia, mechaniczne ae- ratory o osi pionowej stosowane w róznych sy¬ stemach napowietrzania powierzchniowego wody, cieczy lub roztworów pracuja w komorach napo^ wietrzania kwadratowych wzglednie okraglych w rzucie poziomym. Komory te posiadaja róznie wy¬ profilowane dna oraz wyposazone sa w stozki kie¬ rujace róznych ksztaltów i wymiarów. Glebokosc czynnej objetosci komory .napowietrzania wynosi 1,03 srednicy zewnetrznej aeratora, pozioma kra¬ wedz dna wynosi 0,845 szerokosci komory napo¬ wietrzania a wymiar drugiej pionowej skosnej krawedzi wynosi 0,63 glebokosci objetosci komory napowietrzania.Wada dotychczasowych konstrukcji komór napo¬ wietrzania i stosowanych stozków kierujacych wzglednie przyczyna ich nie stosowania jest brak zapewnienia warunków maksymalnego rozdrab¬ niania pecherzyków powietrza wtlaczanego do ko¬ mory napowietrzania, równomiernego ich rozloze¬ nia w calej czynnej objetosci komory napowie¬ trzania poprawnej cyrkulacji i mieszania natlenio¬ nej cieczy liub roztworu wystarczajaco dlugiego kontaktu banieczek powietrza z woda wzglednie ciecza lu/b roztworem umozliwiajacegp maksymal¬ ne i pozadane przejscie masy tleniu z powietrza do utlenionego* srodowiska wodnego.Wady te wplywaja w sposób wyraznie nieko¬ rzystny na ekonomiczna efektywnosc pracy ukla¬ du aieratorów powierzchniowy — komora napo¬ wietrzania a tym samym jego koszty eksploata¬ cyjne.Stozek kierujacy w komorze napowietrzania wedlug wynalazku posiada wysokosc, która wy¬ nosi 0,22^0,26 szerokosci komory napowietrzania oraz srednice wynoszaca 0,09—0,12 szerokosci ko¬ mory napowietrzania dla uderzeniowego kierunllou obrotów aeratora, a dla beziuderzeniowego kierun¬ ku obrotów wysokosc stozka wynosi 0,05—0,12 sze¬ rokosci komary napowietrzania i srednica wynosi 0,01—0,07 szerokosci komory napowietrzania, przy ozym wysokosc szczeliny odplywowej osadu do leja osadowego zarówno dla uderzeniowego i bez- uderzeniowego kierunku otorotów aeratora jest funkcja srednicy stozka.Stozek kierujacy w komorze wedlug wynalazku, przy poprawnym doborze charakterystyk geome¬ trycznych mechanicznego aeratora o osi pionowej pracujacego w konkretnym ukladzie aerator—ko¬ mora oraz spelniajacego okreslone i wymagane funkcje technologiczno-eksploatacyjne, eliminuje 30 wady dotychczas stosowanych fcomór napowietrza¬ lo 15 20 25 123 309123 309 nia bez stozków kierujacych lub ich dowolnego uksztaltowania, oraz umozliwia okreslenie opty¬ malnej wysokosci szczeliny odplywowej osadiu do leja osadowego, dla obu kierunków obrotów ae- raitoiia, na drodze regulacji polozenia stozka kie¬ rujacego od dna komory napowietrzania (regula¬ cja srubami, podnosnikami itd.). Zastosowanie ko¬ mory napowietrzania ze stozkiem wedlug wyna¬ lazku poprawia zdolnosc wprowadzenia tleou w g CVm3h W granicach 30—40%.Komora zawierajaca stozek kierujacy wedlug wynalazku zapewnia najkorzystniejsze warunki przejscia masy tlenu z powietrza do wody lub cfSCzy wz^ediiae^uttenianego roztworu (maksymal¬ na* zdolnosc wprb^apzenia tlenu wzglednie wydaj- dosc tlenowa aeratora), zachowanie i utrzymanie predkosci strug cieczy w warstwach przydennych komory napowietrzania zapobiegajace osadzeniu sie ibisadu tworzajeejgo w utlenionej cieczy lub roz¬ tworze zawiesine koloidalna, oraz zuzycie jedno¬ stkowej mocy mierzenia zapewniajace prace aera- tora w obszarze ekonomicznej efektywnosci natle¬ niania, oraz zapewnia okreslenie optymalnego wy¬ miaru szczeliny odplywowej osadu do leja osa¬ dowego, wymiaru uzaleznionego od rodzaju utle¬ nianego roztworu dla obu kierunków obrotów aeratora.Komora napowietrzania wraz ze stozkiem kie¬ rujacym wedlug wynalazku, przy poprawnymi do¬ borze charakterystyk geometrycznych mechanicz¬ nego aeratora o osi pionowej pracuj acegio w kon¬ kretnym ukladzie aerator-komora oraz spelniaja¬ cego okreslone i wymagane funkcje technologiczne eksploatacyjne umozliwia utworzenie szczeliny od¬ plywowej osadu z mozliwoscia jej regulacji w za¬ leznosci od fizykochemicznych wlasciwosci osadu.Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykla¬ dzie wykonania na rysunku na którym fig, 1 przedstawia rzut pionowy komory ze stozkiem zas fig. 2 rzut poziomy stozka. Stozekw kierujacy po¬ siada wysokosc H1^, która wynosi 0,22—0,26 sze¬ rokosci Bk komory napowietrzania oraz srednice Dgt wynoszaca 0,09—0,12 szerokosci Bk komory na¬ powietrzania dla uderzeniowego kierunku obrotów aeratora.Natomiast dla bezuderzeniowego kierunku obro¬ tów aeratora stozek kierujacy posiada wysokosc Hat wynoszaca 0,06—0,12 szerokosci Bk komory napowietrzania a srednica Dst wynosi 0,01—0,07 szerokosci Bk komory napowietrzania przy czyim wysokosc szczeliny H8ZCZ odplywowej osadu do leja osadowego zarówno dla uderzeniowego i bez- uderzeniowego kierunku obrotów jest funkcja sre¬ dnicy stozka Dgt. Kwadratowa komora .napowie¬ trzania wraz ze stozkiem kierujacym wedlug wy¬ nalazku posiada glebokosc czynnej objetosci na- powieitrzania Bk rzejdu 1,8—2,0 srednicy zewnetrz¬ nej Dw mechanicznego aeratora powierzchniowe¬ go o osi pionowej zas dno wyparowilowane tak, ze pozioma krawedz dna a komory napowietrzania wynosi 0,4—0,6 szerokosci Bk komory napowie¬ trzania a wymiar pionowy drugiej krawedzi sko¬ snej b wynosi 0,25—0,5 glebokosci czynnej obje¬ tosci komory napowietrzania Hk a wolna krawedz komory Ck wynosi 0,75—1,5 srednicy zewnetrznej Dw mechanicznego aeratora powierzchniowego w osi pionowej.Komore napowietrzania napelnia sie woda, cie¬ cza lub rozftworem wodnym do takiej glebokosci 5 Hk komory aby górna plaszczyzna aeratora o sre¬ dnicy Dw znajdowala sie ponizej poziomu cieczy o wartosci hw. Polozenie stozka kierujacego usta¬ la sie na optymalnej wysokosci szczeliny Hgzcz za¬ pewniajacej najkorzystniejsze warunki splywu o- N sadu do leja osadowego. Optymalny wymiar szcze¬ liny Hgzcz ustala sie (kazdorazowo w zaleznosci od rodzaju utlenianego roztworu i powstajacego osa¬ du (koloidalnego, krystalicznego lub mieszaniny obu) dla uderzeniowego i bezuderzeniowego kie- !5 runku aeratora.Nastepnie uruchamia sie zespól napedowy 'aera¬ tora powodujacy jego ruch wokól osi obrotu zaj¬ mujacej polozenie centryczne (srodkowe) wzgle¬ dem komory. Os obrotu aeratora pokrywa sie z i20 osia symetrii kwadratowej w rzucie poziomym komory napowietrzania oraz z osia stozka.Udei^eniowy kierunek obrotów aeratora o okre¬ slonej liczbie odpowiednio wyprofiltuwanych lo¬ patek powoduje przeplyw cieczy z dolu do góry 25 a nastepnie wyrzucanie jej poza obreb aeratora.Przeplyw cieczy poprzez przestrzenie miedzylopat- kowe aeratora wytiwarza podcisnienie okreslonej wartosci powodujac zassanie i przeplyw powietrza z atmosfery do przestrzeni rniedzylopatkowej i 30 mieszanie banieczek powietrza z ciecza w tej prze¬ strzeni a nastepnie w komorze napowietrzania. To samo dotyczy bezuderzeniowego kierunku obrotów aeratora. Przeplyw i rozdrobnienie tych banieczek powietrza przez aerator, ich ruch, mieszanie oraz 33 rozchodzenie sie ich w calej czynnej objetosci ko¬ mory napowietrzania podobnie jak i czas kon¬ taktu z ciecza zalezy tak od aeratora jak i wy¬ miarów komory i uksztaltowania jej dna oraz ksztaltu i wymiarów stozka kierujacego. 40 Dotyczy to wszystkich wymiarów charaktery¬ stycznych poza grubosciami sciany bocznej i dna komory napowietrzania gi i g* Decyduja one o szybkosci zmian kinetyki natleniania a tym sa¬ mym o wydajnosci tlenowej ukladu aerator po- 45 rzchm'owy^Hkomora napowietrzania oraz o jego ekonomicznej efektywnosci natleniania. Przyjmu¬ jac za wartosci stale podstawowy wymiar charak¬ teryzujacy -wielkosc aeratora czyli jego srednice zewnetrzna Dw i wszystkie pozostale jego cha- W raJkterystyki geometryczne poprawnie okreslone z warunków techoologiczno-eksploatacyjnych oraz ogólnie znane wartosci stosunków liczbowych: 55 ^- = 6 — 12 i -r=p =0,008—0,015 gdzie: hw — glebokosc zanurzenia aeratora oraz Ck = 0,75 —1,5 jako wplywy szerokosci komory napowdetrzania i glebokosci zanurzenia aeratora oraz wolnej kra- wecM komory na zdolnosc wprowadzenia tlenu wyznaczono, na drodze teoretyczno-doswiadczaJLnej, poszukilwane i poprawne pozostale charakterystyki geometryczne stozków kierujacych takie aby za-123 309 6 pewmialy uzyskanie optymalnych i pozadanych wskazników technologicmo-ekspioata^ ukla¬ du.Poszukiwane charakterystyki geometryczne stoz¬ ka kierujacego to wartosci liczbowe stosunków wymiarów charakterystycznych komory i ukladu aerator—komora.Stosunek: Bk Bk okresla wplyw srednicy stozka kierujacego ina wybrane parametry teahnologiczno-eks- pioaitacyjne, okresla wplyw wysokosci stozka kierujace¬ go na wybrane parametry technologiczno- Hekspioatacyjne.Wyznaczenie wartosci tych wplywów pozwolilo na okreslenie poszukiwanych wymiarów stozka kie¬ rujacego, zapewniajacych optymalne zdolnosci wprowadzenia tlenu wzglednie wydajnosc tleno¬ wa aeratora oraz predkosci i kierunki strug cie¬ czy w warstwach przydennych komory napowie- 10 19 trzania, niezaleznie od mozliwosci (ustalenia po¬ lozenia stozka na optymalnej wysokosci, zapew¬ niajacej najkorzystniejsze warunki splywu osadu do leja osadowego.Zastrzezenie patentowe Komora riaipotwietrzania o przekroju kwadrato¬ wym wyposazona w stozek kierujacy, stosowana w procesie aeracji powierzchniowej, znamienna tym, ze wysokosc stozka szerokosci komory napowietrzania (Bk) oraz sre¬ dnica (Dst) wynosi 0,09—0,12 szerokosci komory napowietrzania (Bk) dla 'uderzeniowego kierunku obrotów aeratora natomiast dla bezuderzeniowego kierunku obrotów aeratora wysokosc stozka (Hrt) wynosi 0,05—0,12 szerokosci komory napowietrza¬ nia rokosci komory napowietrzania (Bk) przy czym op¬ tymalna wysokosc szczeliny osadiu do leja osadowego zarówno dla uderzenio¬ wego i beauderzeniowego kierunku obrotów aera¬ tora jest (funkcja srednicy stozka (Dst).M±.*A "T^T BK Ml POZIOM C/ECZY JSZ. i t "i toga r i L 4A -, -t*K s J A-A Figi FigZ PL