RU2471724C1 - Способ аэрации воды и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ аэрации воды и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2471724C1 RU2471724C1 RU2011138994/05A RU2011138994A RU2471724C1 RU 2471724 C1 RU2471724 C1 RU 2471724C1 RU 2011138994/05 A RU2011138994/05 A RU 2011138994/05A RU 2011138994 A RU2011138994 A RU 2011138994A RU 2471724 C1 RU2471724 C1 RU 2471724C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- air
- reservoir
- pipe
- aeration
- 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
Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, и, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах. Способ аэрации включает забор воды из придонных слоев водоема, формирование под действием гидростатического давления в водоеме скоростного потока воды. Воздух из атмосферы эжектируется скоростным потоком воды и смешивается с ним. Водовоздушную смесь поднимают выше уровня воды в водоеме за счет вакуумирования верхнего выхода подъемной трубы и подпора в нижнем входе в подъемную трубу скоростным атмосферным воздушным потоком. Поднятую водовоздушную смесь направляют по сбросной трубе под уровень свободной поверхности воды в водоеме. Устройство содержит заякоренный в водоеме понтон, снабженный водоподъемной, воздушной и сбросной трубами, кольцевым водоприемником и катками в кондукторе. Водоподъемная труба снабжена на нижнем торце соплом, перфорацией выше сопла и конфузором с направляющей трубой на верхнем торце. Воздушная труба соединяет перфорацию с атмосферой, а на ее верхнем торце установлен конфузор. Способ и устройство позволяют производить аэрацию придонных слоев водоема за счет энергии окружающей среды. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, и, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах.
Известны аэраторы для сточных вод, в которых смешение воды и воздуха производится с применением механических устройств с приводом от промышленных источников энергии (Б.М.Худенко. Аэраторы для очистки сточных вод. Стройиздат, 1973 г. - 112 стр.). Недостаток известных механических аэраторов заключается в их большой энергоемкости и металлоемкости, так как используется энергия от промышленных источников и ее многократные преобразования прежде чем совершается полезное действие.
Известен и передвижной плавающий аэратор (RU 2082683, опубл. 27.06.1997 г.), в котором используется энергия ветра. Но для совершения полезного действия энергию ветра преобразовывают в механическую энергию дополнительных устройств. Это снижает кпд и делает аэратор энергоемким и металлоемким. Тем более, что при этом аэрируют только поверхностные слои водоема.
Задача изобретения использовать энергию окружающей среды для аэрации воды без дополнительных преобразований в другие виды энергии и аэрировать, в первую очередь, только придонные слои водоема.
Технический результат достигается тем, что в способе аэрации, включающем забор воды из водоема, формирование потока воды, забор воздуха из атмосферы, перемешивание воды и воздуха, сброс насыщенной воздухом воды в водоем, согласно изобретению забор воды производят из придонных слоев водоема, формируют под действием гидростатического давления скоростной поток воды, который эжектирует воздух из атмосферы и смешивается с ним, а водовоздушную смесь поднимают выше уровня воды в водоеме за счет вакуумирования скоростным воздушным потоком верхнего выхода подъемной трубы и подпора скоростным атмосферным воздушным потоком в нижнем входе в водоподъемную трубу, а поднятую водовоздушную смесь направляют по сбросной трубе под уровень свободной поверхности воды в водоеме. Это гарантирует надежность процесса перемещения жидкости и ее аэрации за счет энергии окружающей среды, упрощает и удешевляет процесс аэрации, исключает необходимость прокладки линий электропередач к устройствам аэрации. Это делает процесс аэрации водоемов энергосберегающим.
Пример осуществления способа аэрации водоема
Аэрацию воды производят следующим образом. В водоем заводят понтон и якорем фиксируют его положение в водоеме. На понтоне монтируют с возможностью поворотов относительно продольной оси симметрии водоподъемную трубу с приемным соплом на нижнем ее торце. Водоподъемную трубу опускают до нижних придонных слоев воды. При этом ориентируют конфузоры на верхнем торце подъемной трубы и на входе в радиальную перфорацию подъемной трубы навстречу атмосферному ветру. В дальнейшем ориентация навстречу ветру сохраняется направляющей трубой, в которую поток воздуха направляет верхний конфузор. Труба для сброса аэрированного потока в водоем крепится на понтоне жестко и сопрягается с водоподъемной трубой с помощью кольцевого водоприемника.
При появлении в приземном слое воздуха перемещений воздушных масс через конфузоры скорости движения воздуха усиливаются и за счет скоростного давления обеспечивается удаление воды из зоны радиальной перфорации, через которую воздух прорывается в подъемную трубу и уносит вверх выше уровня воды в водоеме под действием вакуума воду в смеси с воздухом и выдает ее в сбросную трубу. Таким образом, вода, взятая в придонном слое, смешивается с воздухом и после аэрации возвращается в водоем. При постоянном ветре перфорация водоподъемной трубы полностью обнажается от воды и производительность водоподъема достигает максимума, равного проходу воды через приемное сопло под действием гидростатического давления, действующего в водоеме.
Устройство для аэрации водоемов
Известны механические аэраторы (Б.М.Худенко. Аэраторы для очистки сточных вод. Стройиздат, 1973 г. - 112 стр.). Недостаток известных механических аэраторов заключается в их большой энергоемкости и металлоемкости, так как используется энергия от промышленных источников и ее многократные преобразования, прежде чем совершается полезное действие.
Известен передвижной плавающий аэратор (RU 2082683, опубл. 27.06.1997 г.), в котором используется энергия ветра. Но для совершения полезного действия энергию ветра преобразовывают в механическую энергию дополнительных устройств. Это делает аэратор металлоемким и энергоемким. При этом аэрируют только поверхностные слои воды.
Задача изобретения использовать для аэрации воды энергию окружающей среды без дополнительных преобразований ее в другие виды энергии, при которых снижается кпд, и аэрировать придонные слои водоема
Технический результат достигается тем, что водоподъемная труба, забирающая воду из водоема, согласно изобретению снабжена приемным соплом на нижнем торце и боковой перфорацией выше сопла, а перфорация соединена с атмосферой воздушной трубой. На верхнем торце воздушной и водоподъемной труб размещены конфузоры, ориентированные навстречу ветру, причем на воздушной трубе конфузор направляет воздух в перфорацию водоподъемной трубы, а на водоподъемной трубе конфузор направляет воздух в направляющую трубу, которая вмещает в себя выход из водоподъемной трубы. Водоподъемная труба размещена на понтоне с возможностью кругового поворота вокруг вертикальной оси симметрии за счет использования катков в кондукторе. Направляющая труба сопряжена со сбросной трубой, установленной жестко на понтоне, кольцевым водоприемником.
Устройство для аэрации воды в водоеме изображено на прилагаемом к описанию чертеже.
Устройство смонтировано на заякоренном понтоне и содержит водоподъемную трубу 1, воздушную трубу 2, сбросную трубу 3. Водоподъемная труба 1 на нижнем торце имеет водоприемное сопло 4, радиальную перфорацию 5 выше сопла 4 и конфузор 6 с направляющей трубой 7 на верхнем торце. Воздушная труба 2 соединяет перфорацию 5 с атмосферой. На верхнем торце воздушной трубы 2 установлен конфузор 11. Конфузоры 6 и 11 ориентированы в одном направлении. Сбросная труба 3 сопряжена с направляющей трубой 7 кольцевым водоприемником 8. Водоподъемная труба 1 и воздушная труба 2 смонтированы в понтоне на катках 9 в кондукторе 10. При этом труба 2 фланцем 12 опирается на катки 9.
Устройство для аэрации воды работает следующим образом. Понтон со смонтированным на нем устройством для аэрации воды выводят в акваторию водоема и в нужном месте заякоривают. На этом подготовка устройства для аэрации воды заканчивается.
Устройство вступает в работу при появлении малейших дуновений ветра. Скорость движения атмосферного ветра усиливается конфузорами. Силовое воздействие ветра осуществляется одновременно на нижнюю и верхнюю части водоподъемной трубы. В нижней части подъемной трубы создается избыточное давление, а в верхней части подъемной трубы-вакуум. Избыточное давление внизу и вакуум в верху подъемной трубы суммируются и производят работу по подъему воды. В процессе подъема вода, поступившая через сопло 4, смешивается с воздухом, поступающим через перфорацию 5. В процессе перемешивания воды и воздуха происходит обогащение воды кислородом. Аэрированная вода из направляющей трубы 7 сливается в сбросную трубу 3 через кольцевой водоприемник 8 в водоем. Это позволяет насыщать воду водоема кислородом. Так как устройство работает круглосуточно в автономном режиме, то аэрируются большие объемы воды в водоеме.
Запуск устройства происходит в автоматическом режиме. При изменении направления движения ветра направляющая труба 7 корректирует ориентировку конфузоров 6 и 11 навстречу атмосферному ветру. При этом спаренные трубы 1 и 2 поворачиваются вокруг своей вертикальной оси симметрии на катках 9 по верхней торцевой поверхности кондуктора 10.
Таким образом, происходит аэрация воды в водоеме за счет энергии окружающей среды, а именно за счет гидростатического давления воды в водоеме и атмосферного ветра.
Claims (2)
1. Способ аэрации воды воздухом, включающий забор воды из водоема, формирование потока воды, забор воздуха из атмосферы, перемешивание воды и воздуха, сброс насыщенной воздухом воды в водоем, отличающийся тем, что забор воды производят из придонных слоев водоема, формируют под действием гидростатического давления в водоеме скоростной поток воды, который эжектирует воздух из атмосферы и смешивается с ним, а водовоздушную смесь поднимают выше уровня воды в водоеме за счет вакуумирования скоростным атмосферным воздушным потоком верхнего выхода подъемной трубы и подпора скоростным атмосферным воздушным потоком в нижнем входе в подъемную трубу, а поднятую водовоздушную смесь направляют по сбросной трубе под уровень свободной поверхности воды в водоеме.
2. Устройство для аэрации воды по способу, изложенному в п.1, содержащее заякоренный в водоеме понтон, отличающееся тем, что понтон снабжен водоподъемной трубой, опущенной в придонные слои водоема, и сбросной трубой, причем подъемная труба имеет на нижнем торце приемное сопло для входа воды, а боковые стенки ее выше сопла имеют перфорацию, которая соединена с атмосферой воздушной трубой, оборудованной конфузором навстречу атмосферному ветру, верхний торец водоподъемной трубы также оборудован конфузором с возможностью за счет использования катков в кондукторе ориентации его навстречу атмосферному ветру, переходящим в направляющую трубу снаружи выхода из водоподъемной трубы, которая сопряжена со сбросной трубой посредством кольцевого водоприемника.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011138994/05A RU2471724C1 (ru) | 2011-09-22 | 2011-09-22 | Способ аэрации воды и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011138994/05A RU2471724C1 (ru) | 2011-09-22 | 2011-09-22 | Способ аэрации воды и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2471724C1 true RU2471724C1 (ru) | 2013-01-10 |
Family
ID=48806017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011138994/05A RU2471724C1 (ru) | 2011-09-22 | 2011-09-22 | Способ аэрации воды и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2471724C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191309U1 (ru) * | 2019-04-01 | 2019-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Устройство для аэрации воды |
RU191304U1 (ru) * | 2019-04-01 | 2019-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Устройство для аэрации воды |
RU191303U1 (ru) * | 2019-04-01 | 2019-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Устройство для аэрации воды |
RU212935U1 (ru) * | 2022-05-06 | 2022-08-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Устройство для аэрации придонных слоев воды |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1576497A1 (ru) * | 1988-06-20 | 1990-07-07 | Л.В.Яшков и Г.Н.Гришанова | Устройство дл аэрации воды |
RU2050337C1 (ru) * | 1991-07-08 | 1995-12-20 | Украинский государственный проектно-изыскательский и конструкторский институт "Укргидропроект" | Устройство для перемешивания и насыщения кислородом воды в водоеме |
RU2074837C1 (ru) * | 1992-09-22 | 1997-03-10 | Акционерное общество закрытого типа "Экоэн" | Способ аэрации глубинных вод водоемов и устройство для его осуществления |
RU2082683C1 (ru) * | 1991-07-30 | 1997-06-27 | Николаевский Кораблестроительный Институт Им.Адм.С.О.Макарова | Установка для аэрации водоемов |
-
2011
- 2011-09-22 RU RU2011138994/05A patent/RU2471724C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1576497A1 (ru) * | 1988-06-20 | 1990-07-07 | Л.В.Яшков и Г.Н.Гришанова | Устройство дл аэрации воды |
RU2050337C1 (ru) * | 1991-07-08 | 1995-12-20 | Украинский государственный проектно-изыскательский и конструкторский институт "Укргидропроект" | Устройство для перемешивания и насыщения кислородом воды в водоеме |
RU2082683C1 (ru) * | 1991-07-30 | 1997-06-27 | Николаевский Кораблестроительный Институт Им.Адм.С.О.Макарова | Установка для аэрации водоемов |
RU2074837C1 (ru) * | 1992-09-22 | 1997-03-10 | Акционерное общество закрытого типа "Экоэн" | Способ аэрации глубинных вод водоемов и устройство для его осуществления |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191309U1 (ru) * | 2019-04-01 | 2019-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Устройство для аэрации воды |
RU191304U1 (ru) * | 2019-04-01 | 2019-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Устройство для аэрации воды |
RU191303U1 (ru) * | 2019-04-01 | 2019-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Устройство для аэрации воды |
RU212935U1 (ru) * | 2022-05-06 | 2022-08-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Устройство для аэрации придонных слоев воды |
RU2790135C1 (ru) * | 2022-07-18 | 2023-02-14 | Александр Егорович Пашинин | Устройство для аэрации водоема |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1708801B1 (en) | Apparatus and method for aeration/mixing of water | |
CN108069508A (zh) | 一种用于生活污水处理的曝气装置 | |
CN202968244U (zh) | 射流曝气器 | |
CN101913694A (zh) | 用于工业废水深度处理的内循环臭氧接触反应塔 | |
CN201908001U (zh) | 新型射流曝气器 | |
RU2471724C1 (ru) | Способ аэрации воды и устройство для его осуществления | |
CN103086526A (zh) | 水下臭氧增氧机 | |
CN201981065U (zh) | 微纳米射流曝气机 | |
CN105600959B (zh) | 一种微扰动供氧装置及用该供氧装置修复水体的方法 | |
CN103011390A (zh) | 一种新型的潜水射流式曝气生物滤池 | |
RU2593605C1 (ru) | Устройство для аэрации воды | |
CN201962116U (zh) | 一种高效曝气器 | |
CN203530035U (zh) | 一种射流曝气器 | |
WO2016169493A1 (zh) | 一种水增氧装置 | |
CN102887595A (zh) | 一种飘流式曝气装置 | |
CA2808982A1 (en) | Wastewater treatment apparatus | |
CN105129968A (zh) | 一种用于污水处理的推进式曝气设备 | |
CN202829720U (zh) | 一种飘流式曝气装置 | |
WO2016035079A1 (en) | Airlift oxygenating system | |
RU2478583C1 (ru) | Способ аэрации водоемов и устройство для его осуществления | |
CN205556253U (zh) | 一种微扰动供氧装置 | |
CS221833B2 (en) | Method of deep aerating of the refuse,industrial or biological water and device for executing the said method | |
CN1887750A (zh) | 曝气设备 | |
CN204185344U (zh) | 一体化污水处理设备 | |
CN103991952A (zh) | 一种导叶式潜水曝气机 |