RU2194673C2

RU2194673C2 - Aerotank

Info

Publication number: RU2194673C2
Application number: RU2001100647/12A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Викторов
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2002-12-20

Abstract

FIELD: treatment of industrial or domestic sewage waters. SUBSTANCE: aerotank has bed, conical inclined partitions with main deflectors, supply units of initial liquid, liquid aeration units, units of discharge of purified liquid and excessive sludge, caps with units supplying gas-liquid mixture and discharge of gas and liquid, additional deflectors connected with conical inclined partitions and/or main deflectors with formation of caps. Conical inclined partitions are located in zigzag manner, and additional deflectors are connected with main deflectors and located under units supplying gas-liquid mixture. Aerotank has ejector in space under lower conical inclined partitions with curved cycloid jugs on their surface. Ejector nozzle part internal surface has curved spiral guides connected by means of flexible pipelines with annular chamber whose surface carries expanding nozzles directed with alternating sequence horizontally and vertically upward, and their internal surface has curved helical grooves. EFFECT: higher efficiency of aerotank usage. 5 dwg

Description

Изобретение относится к обработке воды промышленных бытовых сточных вод. The invention relates to the treatment of industrial wastewater.

Известен аэротенк (см. а. с. 875768, МКИ C 02 F 3/02, Бюл. 26, 1982), содержащий корпус, наклонные перегородки с основными козырьками, узлы подачи исходной жидкости, ее аэрарии, отвода очищенной жидкости и избыточного ила. Known aeration tank (see and.with. 875768, MKI C 02 F 3/02, Bull. 26, 1982) containing a housing, inclined partitions with the main visors, the nodes of the supply of the original liquid, its aeration, the removal of purified liquid and excess sludge.

Недостатком данного аэротенка является недостаточно эффективное его использование из-за неравномерного смешения исходной жидкости с кислородом воздуха. The disadvantage of this aeration tank is its inefficient use due to the uneven mixing of the initial liquid with oxygen.

Известен аэротенк (см. а. c. 1392029, МКИ С 02 F 3/02, Бюл. 16, 1988), содержащий корпус, конусообразные наклонные перегородки с основными козырьками, узлы подачи исходной жидкости, ее аэрации, отвода очищенной жидкости и избыточного ила, колпаки с узлами подачи газожидкостной смеси, отвода газа и жидкости, дополнительные козырьки, соединенные с конусообразными наклонными перегородками и (или) основными козырьками с образованием колпаков, конусообразные наклонные перегородки расположены зигзагообразно, а дополнительные козырьки соединены с основными и расположены под узлами подачи газожидкостной смеси. Known aeration tank (see A. p. 1392029, MKI C 02 F 3/02, Bull. 16, 1988) containing a housing, cone-shaped inclined partitions with main visors, nodes for supplying the initial liquid, its aeration, removal of the purified liquid and excess sludge , caps with nodes for supplying a gas-liquid mixture, gas and liquid discharge, additional visors connected to conical inclined partitions and (or) main visors with the formation of caps, conical inclined partitions are zigzag, and additional visors connected to main and located under the nodes of the gas-liquid mixture.

Недостатком данного аэротенка является недостаточно эффективное его использование из-за неполного окисления органических соединений. The disadvantage of this aeration tank is its inefficient use due to incomplete oxidation of organic compounds.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности использования аэротенка путем установки в пространстве под нижними конусообразными наклонными перегородками с криволинейными циклоидальными кондукторами на их поверхности эжектора, на внутренней сопловой части которого предусмотрены криволинейные спиралевидные направляющие, соединенного при помощи гибких трубопроводов с кольцевой камерой, на поверхности которой установлены расширяющиеся насадки, направленные в чередующейся последовательности горизонтально и вертикально вверх, а на их внутренней поверхности предусмотрены криволинейные винтообразные канавки. The technical problem to which the invention is directed is to increase the efficiency of using the aeration tank by installing in the space under the lower conical inclined partitions with curved cycloidal conductors on their surface of the ejector, on the inner nozzle part of which there are curved spiral guides connected by flexible pipelines to the annular camera, on the surface of which are installed expanding nozzles directed in a series scheysya sequence horizontally and vertically, and on their inner surface are provided curved helical grooves.

Технический результат достигается тем, что аэротенк, содержащий корпус, конусообразные наклонные перегородки с основными козырьками, узлы подачи исходной жидкости, ее аэрации, отвода очищенной жидкости и избыточного ила, колпаки с узлами подачи газожидкостной смеси, отвода газа и жидкости, дополнительные козырьки, соединенные с конусообразными наклонными перегородками и/или основными козырьками с образованием колпаков, конусообразные наклонные перегородки расположены зигзагообразно, а дополнительные козырьки соединены с основными козырьками и расположены под узлами подачи газожидкостной смеси, имеет в пространстве под нижними конусообразными наклонными перегородками с криволинейными циклоидальными кондукторами на их поверхности эжектор, на внутренней поверхности сопловой части которого предусмотрены криволинейные спиралевидные направляющие, соединенный при помощи гибких трубопроводов с кольцевой камерой, на поверхности которой установлены расширяющиеся насадки, направленные в чередующейся последовательности горизонтально и вертикально вверх, а на их внутренней поверхности предусмотрены криволинейные винтообразные канавки. The technical result is achieved by the fact that the aeration tank containing the housing, cone-shaped inclined partitions with the main visors, nodes for supplying the original liquid, its aeration, removal of the purified liquid and excess sludge, caps with nodes for supplying a gas-liquid mixture, removal of gas and liquid, additional visors connected to conical inclined partitions and / or main visors with the formation of caps, conical inclined partitions are zigzag, and additional visors are connected to the main with holes and located under the nodes of the gas-liquid mixture supply, has an ejector in the space under the lower cone-shaped inclined partitions with curved cycloidal conductors on their surface, on the inner surface of the nozzle part of which there are curved spiral guides connected by flexible pipelines to an annular chamber on the surface of which expanding nozzles directed in an alternating sequence horizontally and vertically upwards, and on their inside Curved helical grooves are provided on the surface.

На фиг. 1 представлена схема аэротенка в разрезе, на фиг.2 - узел А, на фиг. 3 - вариант аэротенка с зигзагообразно расположенными конусообразными наклонными перегородками, на фиг.4 - эжектор с кольцевой камерой с расширяющимися насадками, а на фиг.5 - развертка внутренней поверхности расширяющихся насадок с криволинейными винтообразными канавками. In FIG. 1 shows a sectional view of the aeration tank, in FIG. 2, the assembly A, in FIG. 3 is an embodiment of an aeration tank with zigzag cone-shaped inclined partitions, FIG. 4 is an ejector with an annular chamber with expanding nozzles, and FIG. 5 is a scan of the inner surface of expanding nozzles with curved helical grooves.

Аэротенк круглой или прямоугольной формы в плане состоит из корпуса 1, конусообразных наклонных перегородок 2, расположенных одна над другой, с основными козырьками 3, колпаков 4, узлов 5 подачи исходной жидкости, узлов 6 ее аэрации, узла 7 отвода очищенной жидкости и узла 8 отвода избыточного ила. Колпаки 4 снабжены узлами 9 подачи газожидкостной смеси, узлами 10 отвода газа и узлами 11 отвода жидкости. Колпаки 4 образованы дополнительными козырьками 12, соединенными с конусообразными наклонными перегородками 2 или основными козырьками 3. Конусообразные наклонные перегородки 2 верхними концами присоединена к вертикальной перегородке 13. Объем аэротенка разделен основными козырьками 3 и вертикальными перегородками 13 на камеры 14 аэрации, которые соединены гидравлически в верхних и нижних частях, и камеры 15 осветления. Камеры 15 осветления разделены конусообразными наклонными перегородками 2 на ярусы. Узел 7 отвода очищенной жидкости расположен под верхними концами каждой конусообразной наклонной перегородки 2. В аэротенке прямоугольной формы в плане наклонные перегородки 2 выполнены не конусообразно. A circular or rectangular aeration tank in plan consists of a housing 1, cone-shaped inclined partitions 2 located one above the other with the main visors 3, caps 4, nodes 5 for supplying the initial liquid, nodes 6 for its aeration, node 7 for removal of purified liquid and node 8 for removal excess sludge. Caps 4 are equipped with nodes 9 for supplying a gas-liquid mixture, nodes 10 for gas removal and nodes 11 for liquid removal. The caps 4 are formed by additional visors 12 connected to the conical inclined partitions 2 or the main visors 3. The conical inclined partitions 2 with their upper ends are connected to the vertical partition 13. The volume of the aeration tank is divided by the main visors 3 and vertical partitions 13 into aeration chambers 14, which are hydraulically connected in the upper and lower parts and cameras 15 clarification. Chambers 15 clarification are divided by conical inclined partitions 2 into tiers. The cleaned fluid drainage unit 7 is located under the upper ends of each conical inclined partition 2. In the rectangular aeration tank, the inclined partitions 2 are not conical in plan.

В варианте с зигзагообразным расположением перегородок аэротенк прямоугольной формы состоит из корпуса 1, наклонных перегородок 2, расположенных зигзагообразно с основными козырьками 3, колпаков 4, узла 5 подачи исходной жидкости, узла 6 ее аэрации, узла 7 отвода очищенной жидкости и узла 8 отвода избыточного ила. Колпаки 4 снабжены узлами 9 подачи газожидкостной смеси, узлами 10 отвода газа и узлами 11 отвода жидкости. Колпаки 4 оборудованы дополнительными козырьками 12, соединенными с основными козырьками 3 и расположенными под узлами 9 подачи газожидкостной смеси. In a variant with a zigzag arrangement of partitions, a rectangular aeration tank consists of a housing 1, inclined partitions 2 arranged zigzag with the main visors 3, caps 4, a unit 5 for supplying the initial liquid, a unit 6 for its aeration, a unit 7 for draining the purified liquid, and a unit 8 for removing excess sludge . Caps 4 are equipped with nodes 9 for supplying a gas-liquid mixture, nodes 10 for gas removal and nodes 11 for liquid removal. Caps 4 are equipped with additional visors 12 connected to the main visors 3 and located under the nodes 9 for supplying a gas-liquid mixture.

Объем аэротенка разделен козырьками 3 на камеры 14 аэрации, соединенные гидравлически в верхней и нижней частях, и камеру 15 осветления, разделенную наклонными перегородками 2 на ярусы. Узел 7 отвода очищенной жидкости расположен под верхним концом дополнительного козырька 12. The volume of the aeration tank is divided by the visors 3 into the aeration chambers 14, which are hydraulically connected in the upper and lower parts, and the clarification chamber 15, which is divided by the inclined partitions 2 into tiers. The node 7 drainage of the purified liquid is located under the upper end of the additional visor 12.

В пространстве под нижними наклонными перегородками 2 с криволинейными циклоидальными кондукторами 16 на их поверхности установлен эжектор 17, на внутренней поверхности сопловой части 18 которого предусмотрены криволинейное спиралевидные направляющие 19. Эжектор 17 при помощи гибких трубопроводов 20 соединен с кольцевой камерой 21, на поверхности которой установлены расширяющиеся насадки 22 и 23, направленные в чередующейся последовательности горизонтально 22 и вертикально 23 вверх. Причем горизонтально 22 направленные расширяющиеся насадки расположены тангенциально к кольцевой камере 21. На внутренней поверхности расширяющихся насадок 22 и 23 предусмотрены криволинейные винтообразные канавки 24. Узел 5 подачи исходной жидкости подведен к камере смешения 25 эжектора 17. Узел 6 аэрации исходной жидкости подведен к сопловой части 18 эжектора 17. In the space under the lower inclined partitions 2 with curvilinear cycloidal conductors 16, an ejector 17 is installed on their surface, on the inner surface of the nozzle part 18 of which curvilinear spiral guides 19 are provided. The ejector 17 is connected by means of flexible pipes 20 to the annular chamber 21, on the surface of which are expandable nozzles 22 and 23 directed in alternating order horizontally 22 and vertically 23 up. Moreover, horizontally 22 directional expanding nozzles are located tangentially to the annular chamber 21. On the inner surface of the expanding nozzles 22 and 23, curved helical grooves are provided 24. The source fluid supply unit 5 is connected to the mixing chamber 25 of the ejector 17. The source fluid aeration unit 6 is connected to the nozzle part 18 ejector 17.

Аэротенк работает следующим образом. Aerotank works as follows.

Сточные воды через узел 5 подачи исходной жидкости и через узел 6 ее аэрации подводятся к эжектору 17, расположенному в пространстве под нижними наклонными перегородками 2 с криволинейными циклоидальными кондукторами 16. Причем исходная жидкость поступает в камеру смешения 25 эжектора 17, а кислородосодержащий газ - в сопловую часть 18 с криволинейными спиралевидными направляющими 19. При этом эжектор 17 за счет аэродинамических сил кислородосодержащего газа создает разрежение (вакуум) и обеспечивает подсос исходной жидкости, а криволинейные спиралевидные направляющие 19 на внутренней поверхности сопловой части 18 эжектора 17 за счет закрутки потока исходной жидкости интенсивно перемешивают активный ил со сточными водами. Далее смесь сточных вод, кислородосодержащего газа и активного ила попадают через гибкие трубопроводы 20, которые, вибрируя, способствуют эмульгированию смеси жидкости и газов, в кольцевую камеру 21, на поверхности которой в чередующейся последовательности установлены горизонтально 22 и вертикально 23 вверх расширяющиеся насадки с криволинейными винтообразными канавками 24 на их внутренней поверхности, в которых проходящая по ним смесь закручивается. Интенсивному диспергированию и перемешиванию компонентов смеси сточных вод, кислородосодержащего газа и активного ила способствует расположение расширяющихся насадок горизонтально 22 и вертикально 23 вверх в чередующейся последовательности и тангенциальное подключение горизонтально 22 расположенных расширяющихся насадок к поверхности кольцевой камеры 21. Выходящая из расширяющихся насадок 22 и 23 смесь, имеющая центробежные силы за счет закрутки потока, выбрасывается и попадает на поверхность нижних наклонных перегородок 2, на которой имеются криволинейные циклоидальные кондукторы 16, создающие дополнительное завихрение потока сминимальными энергетическими затратами за счет свойств циклоиды, направляют смесь в камеру аэрации 14, где она циркулирует, аэрирует и окисляет органические соединения. Смесь, имея меньшую плотность, чем исходная жидкость, устремляется в верхнюю часть аэротенка и опускается вниз, перемещаясь по наклонным перегородкам. При этом образуются зоны осветления, разделения на фазы и осуществляется отвод отдельных компонентов через соответствующие узлы. Wastewater through the unit 5 for supplying the initial liquid and through the unit 6 for its aeration is supplied to the ejector 17 located in the space under the lower inclined baffles 2 with curved cycloidal conductors 16. Moreover, the initial liquid enters the mixing chamber 25 of the ejector 17, and the oxygen-containing gas goes to the nozzle part 18 with curved spiral guides 19. In this case, the ejector 17, due to the aerodynamic forces of the oxygen-containing gas, creates a vacuum (vacuum) and ensures the suction of the initial liquid, and the curved ones iralevidnye guides 19 on the inner surface of the nozzle portion 18 of the ejector 17 due to activated sludge with the wastewater feed fluid stream swirling vigorously stirred. Next, the mixture of wastewater, oxygen-containing gas and activated sludge enters through flexible pipelines 20, which, by vibrating, facilitate emulsification of the liquid-gas mixture, into the annular chamber 21, on the surface of which expanding nozzles with curvilinear spiral-shaped horizontally 22 and vertically 23 upwards are installed in an alternating sequence grooves 24 on their inner surface, in which the mixture passing through them is twisted. The intensive dispersion and mixing of the components of the mixture of wastewater, oxygen-containing gas and activated sludge is facilitated by the arrangement of expanding nozzles horizontally 22 and vertically 23 upwards in an alternating sequence and the tangential connection of horizontally 22 expanding nozzles to the surface of the annular chamber 21. The mixture leaving the expanding nozzles 22 and 23, having centrifugal forces due to flow swirling, is ejected and falls on the surface of the lower inclined partitions 2, on which cycloidal hav e the curved conductors 16 which create additional turbulence flow sminimalnymi energy costs due to the properties of the cycloid, the mixture was fed to the aeration chamber 14 where it circulates, aerates and oxidizes organic compounds. The mixture, having a lower density than the original liquid, rushes into the upper part of the aeration tank and falls down, moving along inclined partitions. In this case, zones of clarification, phase separation are formed and individual components are removed through the corresponding nodes.

Создание закрутки потока исходной жидкости, способствующей интенсивному перемешиванию сточных вод, кислородосодержащего газа и активного ила, глубоко эмульгированной смеси, имеющей меньшей плотность, чем исходная жидкость, усеивает ее циркуляцию, интенсифицирует окисление органических соединений аэробными бактериями во всем объеме аэротенка и повышает эффективность использования аэротенка. Creating a swirl of the flow of the initial liquid, which facilitates intensive mixing of wastewater, oxygen-containing gas and activated sludge, a deeply emulsified mixture having a lower density than the initial liquid, strengthens its circulation, intensifies the oxidation of organic compounds by aerobic bacteria throughout the aerotank and increases the efficiency of using the aeration tank.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в использовании эффекта закрутки потока путем создания глубоко эмульгированной эмульсии, при которой интенсифицируются процессы циркуляции и окисления органических соединений аэробными бактериями для повышения эффективности использования аэротенка. The originality of the proposed technical solution consists in using the effect of swirling the flow by creating a deeply emulsified emulsion, in which the processes of circulation and oxidation of organic compounds by aerobic bacteria are intensified to increase the efficiency of use of the aeration tank.

Claims

An aeration tank containing a housing, conical inclined partitions with main visors, supply units for the initial liquid, its aeration, purified liquid and excess sludge removal, caps with units for supplying a gas-liquid mixture, gas and liquid removal, additional visors connected to conical inclined partitions and / or the main visors with the formation of caps, the conical inclined partitions are zigzag, and the additional visors are connected to the main visors and are located under the feed nodes a liquid mixture, characterized in that in the space under the lower conical inclined partitions with curvilinear cycloidal conductors, an ejector is installed on their surface, on the inner surface of the nozzle part of which curvilinear spiral guides are provided, connected by flexible pipelines to an annular chamber, on the surface of which expanding nozzles are installed directed in alternating sequence horizontally and vertically upwards, and on their inner surface STI provides curved helical grooves.