RU2142433C1 - Pulse type aerator - Google Patents
Pulse type aerator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2142433C1 RU2142433C1 RU97119357A RU97119357A RU2142433C1 RU 2142433 C1 RU2142433 C1 RU 2142433C1 RU 97119357 A RU97119357 A RU 97119357A RU 97119357 A RU97119357 A RU 97119357A RU 2142433 C1 RU2142433 C1 RU 2142433C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- siphon
- aeration
- air
- pipe
- nozzle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
Description
Изобретение относится к струйным аэраторам, использующим энергию движущейся жидкости для создания развитой поверхности газожидкостного контакта. The invention relates to jet aerators using the energy of a moving fluid to create a developed surface of a gas-liquid contact.
Для аэрации обрабатываемых сточных вод находят применение эжекторные аппараты, тип струйного аэратора, в котором используется кинетическая энергия струи рабочей жидкости при напорном истечении через сопло в камеру смешения [1] . (см. Попкович Г.С., Репин Б.Н., Системы аэрации сточных вод, М., Стройиздат, 1986 г., с. 136). For aeration of treated wastewater, ejector devices, a type of jet aerator, are used, which uses the kinetic energy of a jet of working fluid at a pressure flow through a nozzle into the mixing chamber [1]. (see Popkovich G.S., Repin B.N., Wastewater aeration systems, M., Stroyizdat, 1986, p. 136).
Однако для создания необходимого разряжения сточная жидкость подается через сопло с большой скоростью, и циркуляционные насосы должны быть высоконапорными, что, во-первых, увеличивает стоимость системы аэрации сточных вод, а во-вторых, влечет за собой повышение энергозатрат. However, to create the necessary vacuum, the wastewater is pumped through the nozzle at a high speed, and the circulation pumps must be high pressure, which, firstly, increases the cost of the wastewater aeration system, and secondly, entails an increase in energy costs.
Применяются низконапорные циркуляционные насосы при аэрации сточных вод другим типом струйного аэратора - шахтного, где диспергирование атмосферного воздуха обеспечивается за счет эжектирования его свободнопадающей струей аэрируемой жидкости. Из таких устройств наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к данному изобретению является устройство для аэрирования жидкости [2]. Устройство содержит резервуар, циркуляционный насос, аэрационные трубы, заглубленные до дна аэротенка. В верхней части аэрационных труб соосно установлено сопло с воздушной трубкой. Циркулирующая обрабатываемая сточная жидкость, попадая в аэрационную трубу в верхней ее части и стекая вниз, захватывает два потока воздуха посредством воздушной трубки и кольцевой щели, образованной соплом и стенкой аэрационной трубы. (см. патент РФ N 2038332, C 02 F 3/22, 1995 г.). Low-pressure circulation pumps are used for aeration of wastewater with another type of jet aerator - mine, where the dispersion of atmospheric air is ensured by ejecting it with a free-falling jet of aerated liquid. Of these devices, the closest in technical essence and the achieved results to this invention is a device for aerating a liquid [2]. The device comprises a tank, a circulation pump, aeration pipes, buried to the bottom of the aeration tank. In the upper part of the aeration pipes, a nozzle with an air tube is coaxially mounted. The circulating treated waste fluid, falling into the aeration pipe in its upper part and flowing down, captures two air flows through an air tube and an annular gap formed by the nozzle and the wall of the aeration pipe. (see RF patent N 2038332, C 02
Недостатком данного устройства (а также всех струйных аэраторов шахтного типа) является то, что эжектирующая способность жидкости зависит от скорости ее движения, которая достигает наибольшего значения на участке аэрационной трубы (не заглубленной), равной 90dтр от места входа в нее жидкости. Для того чтобы максимально увеличить объемный коэффициент эжекции воздуха данного устройства, необходимо значительно увеличивать высоту не заглубленной части аэрационных труб, что значительно усложняет конструкцию устройства, а также приводит к дополнительным затратам энергии на подъем жидкости.The disadvantage of this device (as well as all mine shaft type aerators) is that the ejective ability of a liquid depends on its speed, which reaches its maximum value in the section of the aeration pipe (not buried), equal to 90 d tr from the place of liquid entry. In order to maximize the volume coefficient of air ejection of this device, it is necessary to significantly increase the height of the not buried part of the aeration pipes, which greatly complicates the design of the device and also leads to additional energy costs for raising the liquid.
Изобретение направленно на увеличение скорости движения жидкости в аэрационных трубах и создание условий напорного истечения рабочей струи, без увеличения затрат энергии на перекачку жидкости, в струйных аэраторах. The invention is aimed at increasing the speed of fluid movement in aeration pipes and creating conditions for pressure flow of the working jet, without increasing the cost of energy for pumping liquid, in jet aerators.
Указанные недостатки могут быть устранены тем, что импульсный аэратор снабжается распределительными камерами, в каждой из которых установлен сифонный стакан с отводной трубкой. При срабатывании сифона и импульсной подачи с большой скоростью обрабатываемой жидкости необходимо, чтобы его работа не нарушалась преждевременно созданным разряжением под сифонным стаканом вытекающей из отводной трубы жидкостью после окончания действия сифона. Это обеспечивается тем, что свободный конец воздушной трубки сифона подсоединяется к вертикально установленному воздушному стакану-регулятору с гидрозатвором. Нижний конец отводной трубы сифона сужается, образуя сопло. Это необходимо для образования в нижней части отводной трубы сифона небольшого подпора жидкости над соплом, предотвращая поступление атмосферного воздуха через сопло вовнутрь отводной трубы сифона и пространства под сифонным стаканом, во время зарядки сифона, а также для увеличения скорости движения жидкости. Сопло отводной трубы сифона соосно вставлено в конусную насадку аэрационной трубы, образуя кольцевую щель для подсоса атмосферного воздуха. These disadvantages can be eliminated by the fact that the pulsed aerator is equipped with distribution chambers, in each of which a siphon cup with a bypass tube is installed. When the siphon is triggered and pulsed supply at a high speed of the processed fluid is necessary, it is necessary that its operation is not disturbed by the prematurely created discharge under the siphon cup by the liquid flowing from the outlet pipe after the end of the siphon. This is ensured by the fact that the free end of the siphon air tube is connected to a vertically mounted air regulator cup with a water seal. The lower end of the siphon outlet pipe narrows to form a nozzle. This is necessary for the formation of a small liquid backwater above the nozzle in the bottom of the siphon downpipe, preventing atmospheric air from flowing through the nozzle into the siphon downpipe and the space under the siphon cup while charging the siphon, and also to increase the speed of the fluid. The nozzle of the drain pipe of the siphon is coaxially inserted into the conical nozzle of the aeration pipe, forming an annular gap for suction of atmospheric air.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен продольный разрез импульсного аэратора в момент удаления жидкости из распределительной камеры под действием сифона; на фиг. 2 - продольный разрез распределительной камеры перед срабатыванием сифона; на фиг. 3 - то же после прекращения действия сифона; на фиг. 4 - продольный разрез нижней части отводной трубы с размещенной внутри воздушной трубкой. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a longitudinal section of a pulsed aerator at the time of liquid removal from the distribution chamber under the influence of a siphon; in FIG. 2 is a longitudinal section of a distribution chamber before the siphon is triggered; in FIG. 3 - the same after the termination of the siphon; in FIG. 4 is a longitudinal section of the lower part of the outlet pipe with an air tube placed inside.
Позиции на чертежах обозначают: трубопровод подачи циркуляционной обрабатываемой жидкости - 1; распределительная камера - 2: сифонный стакан - 3; воздушная трубка сифона - 4; воздушный стакан-регулятор с гидрозатвором - 5; отводная труба сифона - 6; сопло - 7; аэрационная труба - 8; конусная насадка - 9; аэрируемый резервуар - 10; кольцевая щель подсоса атмосферного воздуха - 11; циркуляционный насос - 12: воздушная трубка, размещенная в нижней части отводной трубы - 13. The positions in the drawings indicate: the circulation pipe of the circulating processed fluid - 1; distribution chamber - 2: siphon cup - 3; siphon air tube - 4; air regulator with a water lock - 5; siphon outlet pipe - 6; nozzle - 7; aeration pipe - 8; cone nozzle - 9; aerated tank - 10; ring slit of atmospheric air suction - 11; circulation pump - 12: an air tube located in the lower part of the outlet pipe - 13.
Импульсный аэратор состоит из распределительных камер 2, в каждой из которых установлен сифонный стакан 3 с воздушной трубкой сифона 4 и воздушным стаканом-регулятором с гидрозатвором 5; отводных труб сифона 6 с соплом 7; аэрационных труб 8 с конусной насадкой 9, циркуляционного насоса 12 с трубопроводом подачи обрабатываемой жидкости 1. The pulse aerator consists of
Аккумулирование обрабатываемой жидкости в распределительной камере 2, а затем импульсная подача через сопло 7 отводной трубы сифона 6 в аэрационную трубу 8 - наиболее эффективный метод, т.к. не требует никаких энергозатрат на создание условий напорного истечения рабочей жидкости. Скорость движения обрабатываемой жидкости в отводной трубе сифона 6 превышает 1 м/с, а истечение обрабатываемой жидкости из сопла 7 отводной трубы сифона 6 в конусную насадку 9 аэрационной трубы 8 еще с большей скоростью, создает интенсивный подсос воздуха. При правильном подборе диаметра аэрационной трубы, эжектирующая способность движущейся в ней водовоздушной смеси возрастает на сравнительно коротком расстоянии (~10 dтр) от входа в аэрационную трубу. Высота аэрационной трубы, расположенной над уровнем аэрируемой жидкости зависит в большей степени от глубины погружения ее нижнего конца под уровень аэрируемой жидкости (т.к. необходим подпор обрабатываемой жидкости в аэрационной трубе для преодоления гидравлических сопротивлений в погруженной части аэрационной трубы).The accumulation of the processed fluid in the
Геометрические размеры воздушного стакана-регулятора 5, воздушной трубки сифона 4 подбираются в зависимости от расхода циркуляционной обрабатываемой жидкости, размеров отводной трубы сифона 6. Длина и диаметр отводной трубы сифона 6 назначаются исходя из расхода циркуляционной обрабатываемой жидкости и ее минимальной эжектирующей способности, при движении в отводной трубе сифона, для зарядки сифона. The geometric dimensions of the
По мере поступления рециркулирующей жидкости, уровень ее в распределительной камере 2 поднимается и, достигая верхнего края отводной трубы сифона 6, начинает изливаться, захватывая находящийся под сифонным стаканом воздух, увлекает его вниз, создавая разряжение сифоне (см. фиг. 2): сифон немедленно заряжается и начинается напорный режим движения жидкости в отводной трубе сифона 6 (см фиг. 1). Как только уровень жидкости в распределительной камере 2 понизится до открытого конца воздушного стакана-регулятора 5, начинается отдельное понижение уровней в распределительной камере 2 и в стакане-регуляторе 5, причем прорыв воздуха, через воздушный стакан-регулятор 5 и воздушную трубку сифона 6 под сифонный стакан 3 и, останавливая его действие, происходит тогда, когда уровень в распределительной камере снизится до заданного. Высота воздушного стакана-регулятора 5 позволяет поступать воздуху в пространство под сифонным стаканом до опорожнения отводной трубы сифона 6, обеспечивая необходимым количеством воздуха возникающую эжекцию, при вытекании жидкости из отводной трубы сифона 6, во время заполнения распределительной камеры 2 рабочей циркулирующей жидкостью (см. фиг. 3). Цикл повторяется. As the recirculating liquid arrives, its level in the
Если вовнутрь нижней части отводной трубы сифона 6 поместить воздушную трубку 13, верхний конец которой сообщается с атмосферой, а нижний введен коаксиально в сопло, то по ней эжектируется воздух под действием разряжения, образующегося при обтекании трубки струей жидкости (см фиг. 4). В сочетании с аэрационными трубами повышается эффективность эжекции воздуха, а при подаче водовоздушной струи на поверхность жидкости аэрационного резервуара или при небольшом заглублении, отводную трубу сифона 6 можно использовать самостоятельно, как струйный аэратор. If an
Импульсный аэратор работает следующим образом. Циркуляционный насос 12 непрерывно по напорному трубопроводу 1 подает обрабатываемую жидкость в распределительные камеры 2. После заполнения одной из распределительных камер 2 до определенного уровня, происходит зарядка сифона 3 и происходит интенсивное удаление жидкости из распределительной камеры 2 по отводной трубе сифона 6 через сопло 7 в аэрационную трубу 8 с конусной насадкой 9. Сопло отводной трубы 6 соосно введено в конусную насадку, образуя кольцевую щель 11, через которую интенсивно поступает атмосферный воздух в аэрационную трубу, диспергируется и, в виде водовоздушной смеси, поступает в аэрационный резервуар 10. A pulse aerator operates as follows. The circulation pump 12 continuously delivers the processed fluid through the
Частота импульсной подачи обрабатываемой жидкости задается технологической необходимостью аэрирования жидкости и расходом циркулирующей обрабатываемой жидкости при соответствующем подборе объема распределительной камеры. The frequency of the pulsed supply of the treated fluid is determined by the technological need for aeration of the fluid and the flow rate of the circulating treated fluid with the appropriate selection of the volume of the distribution chamber.
По экспериментальным данным, полученным на очистных сооружениях (р.п. Матвеево Курган, Ростовской области, сточные воды молочного маслозавода: г. Новороссийск, стоки хоз-бытовые), объемный коэффициент эжекции импульсных аэраторов достигает значений для эжекторных аэраторов. Эффективность действия импульсных аэраторов по производительности кислорода на 1 кВт•ч затраченной энергии значительно превосходит эффективность аэраторов и находится на уровне пневматических аэраторов из дырчатых труб. According to experimental data obtained at treatment plants (Matveevo Kurgan, Rostov Region, wastewater of a dairy creamery: Novorossiysk, household wastewater), the volumetric coefficient of ejection of pulsed aerators reaches values for ejector aerators. The efficiency of pulsed aerators in oxygen productivity per 1 kW • h of energy expended significantly exceeds the efficiency of aerators and is at the level of pneumatic aerators from hole pipes.
Импульсный ввод водовоздушной смеси в аэрируемый резервуар с расходом, значительно превышающим циркуляционный расход, способствует интенсивному перемешиванию иловой смеси в резервуаре без дополнительных на то энергозатрат, повышает степень использования кислорода воздуха. The pulsed introduction of the water-air mixture into the aerated tank with a flow rate significantly exceeding the circulation flow rate promotes intensive mixing of the silt mixture in the tank without additional energy consumption, increases the degree of utilization of oxygen.
Источники информации
1. Попкович Г.С., Репин Б.И. Системы аэрации сточных вод. - М.: Стройиздат, 1986, с. 136.Sources of information
1. Popkovich G.S., Repin B.I. Wastewater aeration systems. - M.: Stroyizdat, 1986, p. 136.
2. Патент России N 2038332, C 02 F 3/22, 1995. 2. Patent of Russia N 2038332, C 02
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97119357A RU2142433C1 (en) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | Pulse type aerator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97119357A RU2142433C1 (en) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | Pulse type aerator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97119357A RU97119357A (en) | 1999-09-10 |
RU2142433C1 true RU2142433C1 (en) | 1999-12-10 |
Family
ID=20199246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97119357A RU2142433C1 (en) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | Pulse type aerator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2142433C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106075968A (en) * | 2016-08-11 | 2016-11-09 | 铁道第三勘察设计院集团有限公司 | A kind of spiral-flow type spiral settler of automatic control system spoil disposal |
CN106110720A (en) * | 2016-08-11 | 2016-11-16 | 铁道第三勘察设计院集团有限公司 | A kind of waterpower controls siphon-type full-automatic cyclone sediment device |
CN112279360A (en) * | 2021-01-04 | 2021-01-29 | 上海威德环保有限公司 | Pulse aerator and working method thereof |
WO2023201961A1 (en) * | 2022-04-19 | 2023-10-26 | 宁波水艺膜科技发展有限公司 | Pulse aeration apparatus comprising safety notches |
-
1997
- 1997-11-06 RU RU97119357A patent/RU2142433C1/en active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106075968A (en) * | 2016-08-11 | 2016-11-09 | 铁道第三勘察设计院集团有限公司 | A kind of spiral-flow type spiral settler of automatic control system spoil disposal |
CN106110720A (en) * | 2016-08-11 | 2016-11-16 | 铁道第三勘察设计院集团有限公司 | A kind of waterpower controls siphon-type full-automatic cyclone sediment device |
CN106110720B (en) * | 2016-08-11 | 2018-01-02 | 中国铁路设计集团有限公司 | A kind of waterpower controls siphon-type full-automatic cyclone sediment device |
CN112279360A (en) * | 2021-01-04 | 2021-01-29 | 上海威德环保有限公司 | Pulse aerator and working method thereof |
CN112279360B (en) * | 2021-01-04 | 2021-03-26 | 上海威德环保有限公司 | Pulse aerator and working method thereof |
WO2023201961A1 (en) * | 2022-04-19 | 2023-10-26 | 宁波水艺膜科技发展有限公司 | Pulse aeration apparatus comprising safety notches |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR200295350Y1 (en) | Sludge discharger using lumped air | |
US2732944A (en) | Sludge removing means | |
US10989228B2 (en) | Non-clogging airlift pumps and systems and methods employing the same | |
US8298418B2 (en) | Method and installation for bringing ozone into contact with a flow of liquid, in particular a flow of drinking water or wastewater | |
US2717774A (en) | Nozzle cleaning backflow apparatus | |
FI96388C (en) | Method and apparatus for dissolving the gas | |
RU2142433C1 (en) | Pulse type aerator | |
US5385665A (en) | Apparatus for the foaming of organic components in water | |
EA006732B1 (en) | Dilution apparatus for a thickener | |
JP2011132785A (en) | Manhole pump system | |
US5264130A (en) | Method and apparatus for recirculation of liquids | |
RU2001122036A (en) | DEVICE FOR INFLUENCE ON A FLOW OF A FLUID | |
US4243521A (en) | Method and apparatus for aerobically treating wastewater | |
CN1075702A (en) | Make whole water cycle mobile apparatus and method in shallow water territory | |
RU2156746C1 (en) | Jet-airlift aerator | |
US5133907A (en) | Liquid circulating device | |
US5110464A (en) | Apparatus for recirculation of liquids | |
US11845043B2 (en) | Large bubble mixer and method of using same in a wastewater treatment system | |
US20230331606A1 (en) | Bubble generator | |
RU2008277C1 (en) | Method for aeration of liquid | |
RU2038332C1 (en) | Liquid aerating equipment | |
JPH09103607A (en) | Defoaming tank of deep aeration tank | |
JPH0118236Y2 (en) | ||
US515898A (en) | Fountain | |
RU1787139C (en) | Device for biochemical treatment of sewage |