SU1151515A1

SU1151515A1 - Aerator

Info

Publication number: SU1151515A1
Application number: SU833645635A
Authority: SU
Inventors: Владимир Васильевич Дзюбо; Виктор Викторович Миллер
Original assignee: Томский инженерно-строительный институт
Priority date: 1983-07-27
Filing date: 1983-07-27
Publication date: 1985-04-23

Abstract

1. АЭРАТОР, содержащий направп ющую трубу с защитным отражатеглем в верхней части, установленный внутри нее по оси вертикальный вал с гребным винтом, воздухопровод и, вертикальные гатастины-стабилизаторы потока, отличающийс тем, что, с целью по ьшени эффективности аэрации высококонцентрированных сточных вод путем интенсификации процесса насыщени жидкости воздухом с одновременн снижением энергозатрат , он снабжен установлению на валу выше уровн жидкости воздухонагнетателем , вылолненньм в виде вентил торного колеса и неподвижного кожуха, имеющего в верхней части отверстие дл забора воздуха, а в нижней - вертикальные воздухопроводы, нижние части которых имеют отверсти и соединены между собой вертикальными пластинами-стабилизаторами. 2. Аэратор по п. 1, отличающийс тем, что высота нижних частей воздухопроводов составл ет 1/8 - 1/6 высоты направл ющей трубы, а стабилизаторы потока установлены так, что образуют в поперечном сечении квадрат с диагонал ми, в вершинах которого расположены концы воздузсопроводов .1. AERATOR, containing a guide tube with a protective reflector in the upper part, an axially mounted vertical shaft with a propeller, an air duct and, vertical gatastins, flow stabilizers, characterized in that, in order to improve the aeration efficiency of highly concentrated wastewater by the intensification of the process of fluid saturation with air while reducing energy consumption, it is equipped with a fan on the shaft above the liquid level, filled with a fan wheel and stationary in the upper part there is an air inlet in the upper part, and in the lower part there are vertical air ducts, the lower parts of which have openings and are interconnected by vertical stabilizer plates. 2. The aerator according to claim 1, characterized in that the height of the lower parts of the air ducts is 1/8 - 1/6 of the height of the guide pipe, and the flow stabilizers are set so that they form in cross section a square with diagonals, at the vertices of which ends of air ducts.

Description

11 Изобретение относитс к устройствам дл аэрации жидкости при ее биохимической очистке активным илом в аэрационных сооружени х и может быть использовано на станци х очистки бытовых и промьтленных сточных вод. Известно устройство, содержащее вертикальную направл ющую трубу с отражателем в верхней части и снабженную струенаправл ющими пластинами вертикальный вал с пропеллерной мешалкой, установленный внутри трубы воздухопровод, нижний конец которого установлен горизонтально под гребньм винтом и снабжен отверсти ми, через которые осуществл етс принудительна подача воздуха под пропеллерную мешалку с помощью воздуходувных агрегатов l3 . Недостатками известной конструкци аэратора вл ютс низка эффективнос аэрировани сточных вод и повышенные энергозатраты, обусловленные устройс вом дополнительной воздуховоднойстан ции дл подачи воздуха в аэратор. Низка эффективность аэрировани обусловлена укрупнением пузырьков воздуха в результате их столкновени при движении потока внутри отдельных каналов, образованных струенаправлен ными перегородками, установленньми внутри направл ющей трубы, так как объем каналов достаточно мал и частота столкновени пузырьков воздуха значительно возрастает, В результате укрупнени пузырьков воздуха снижаютс коэффициент массопередачи кислорода в жидкость и эффективность аэрировани , Цель изобретени - повьшение эффективности аэрации высококонцентрированных сточных вод путем интенси фикации процесса подачи воздуха и насыщени им жидкости с одновременньм снижением энергозатрат. Указанна цель достигаетс тем, в аэраторе, содержащем направл ющую трубу с защитным отражателем в верхней части, установленныйвнутри нее по оси вертикальный вале гребным винтом и воздухопровод и вертикальные пластины-стабилизаторы потока, по валу неподвижно закреплен воздухо нагнетатель, выполненный в виде вертикального колеса и неподвижного кож ха и установленный выше уровн жидкости и неподвижном кожухе, в верхне 5г части которого выполнено отверстие дл забора воздуха, а нижн часть снабжена вертикальными воздухопроводами , нижние части которых имеют отверсти и соединены между собой вертикальными пластинами-стабилизаторами . Высота нижних концов воздухопровода составл ет 1/8 - 1/6 высоты направл н дей трубы, а стабилизаторы потока установлены так, что образуют в поперечном сечении трубы квадрат с диа гонал ми , в вершинах которого расположены концы возд;ухопроводов, На фиг, 1 изображен аэратор, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 1,. Аэратор содержит направл ющую трубу 1 с защитным отражателем 2 в верхней части. Труба 1 опираетс на отражательный конус 3, Внутри трубы 1 установлен вертикальный вал 4, на котором неподвижно закреплен гребной винт 5, Вьш1е уровн жидкости неподвижно на валу 4 закреплен воздухонаЛ1е- татель 6, выполненный в виде венти- л торного колеса с изогнутыми радиальными пластинами 7, Воздухонагнетатель 6 установлен в кожухе 8, в верхней части которого имеетс отверстие 9 дл забора воздуха. Нижн периферийна часть кожуха 8 снабжена воздухопроводами 10, нижние концы которых снабжены отверсти ми 11 и установлены вертикально под гребным винтом 5 внутри направл ющей трубы 1. Нижние концы воздухопроводов 10 соединены между собой вертикально установленньми пластинами-стабилизаторами 12 потока, образующими в поперечном сечении трубы 1 квадрат с диагонал ми, в вершинах крторого расположены нижние концы воздухопроводов 10, Такое расположение стабилизаторов 12 делит напранл кщую I ., трубу 1 на отдельные каналы, в результате чего закрученный винтом 5 поток жидкости, двига сь вниз посредством стабилизаторов 12, приобретает пр молинейное движение, при этом пр молинейный поток жидкости на стабилизаторах 12 оказывает дополнительное эжектирующее действие на подаваемБЙ воздухонагнетателем 6 .через отверсти 11 воздух. При этом высота стабилизатора 12 потока составл ет 1/8 - 1/6 часть высоты направл ющей трубы 1. Увеличение высоты , стабилизаторов и высоты каналов, образованных стабилизаторами 12 приводит к укрупнению пузырьков воздуха в результате увеличени частоты стол кновени их при движении потока жидкости по каналам, что в свою очередь снижает эффективность аэрации сточны вод, Уменьшение высоты стабилизаторо 12 не обеспечивает достаточного . спр млени закрученного йинтом 5 потока жидкости, в результате чего снижаетс эжектирующее действие пото ка жидкости на выход щий из отверсти 11 воздух, вследствие чего несколько снижаютс производительность аэра тора по количеству передаваемого в жидкость воздуха и, как следствие, Эффективность аэрации. Бокова поверхность кожуха выполнена наклонно к его нижней части, что улучшает услови отвода нагнетае мого воздухонагнетателем 6 воздуха в воздухопроводы to, что в свою очередь повышает КПД работы воздухонагнетател 6. Аэратор работает следующим образом . При вращении вала 4 с гребным винтом 5 жидкость приобретает вращательное движение и нагнетаетс вниз по направл ющей трубе 1 к отраI жательному конусу 3,, расположенному на дне сооружени под направл ющей трубой 1. Вместе с валом 4 вращаетс воздухона гнетатель 6, при этом за счбт центробежной сипы, развиваемой изогнутыми радиально установленньши лопаст ми 7, воздух через отверстие 9 в верхней части кожуха 8 подсасываетс к центру воздухонагнетател 6 и нагнетаетс в периферийную часть кожуха 8. Отража сь от наклонной боковой стенки кожуха 8, воздух нагнетаетс по воздухопроводам 10 к выходным отверсти м 11, расположенным на нижних концах воздухопроводов. Закрученный поток жидкости от винта 5 проходит стабилизаторы 12 потока, при этом он спр мл етс и оказывает дополнительное эжектир цее действие на выход щий из отверстий 11 воздух. Пузырьки воздуха, выход щие из отверстий 11, смешиваютс с потоком жидкости, который нагнетаетс вниз ко дну сооружени , где, отража сь от конуса 3 и дна сооружени , движетс вверх, насыща таким образом весь объем сооружени кислородом воздуха. Благодар тому, что водовоздушна смесь в направл ющей трубе после стабилизаторов движетс пр молинейно, веро тность столкновени пузырьков воздуха и их укрупнение значительно меньше, чем в извесЧ-ном аэраторе, вследствие чего коэффициент массопередачи кислорода воздуха выше и, как следствие, повьнпаетс в 1,2-1,3 раза эффективность аэрации. Благодар отсутствию в предлагаемой конструкции аэратора дополнительных компрессоров или воздуховодной станции дл принудительной подачи воздуха затраты электроэнергии снижаютс на 15-20%.11 The invention relates to devices for aerating a liquid during its biochemical purification with activated sludge in aeration facilities and can be used in domestic and industrial wastewater treatment plants. A device is known which comprises a vertical guide tube with a reflector in the upper part and a vertical shaft with a propeller agitator fitted with jet plates, an air duct mounted inside the tube, the lower end of which is mounted horizontally under the ridge screw and provided with openings through which air is forcedly supplied under propeller stirrer with blower l3 units. The disadvantages of the known design of the aerator are the low efficiency of wastewater aeration and the increased energy consumption due to the arrangement of an additional duct for supplying air to the aerator. The low efficiency of aeration is due to the enlargement of air bubbles as a result of their collision when the flow moves inside individual channels formed by directional partitions installed inside the guide tube, since the volume of the channels is quite small and the frequency of collisions of air bubbles increases significantly. As a result of the enlargement of air bubbles, the coefficient mass transfer of oxygen to the liquid and the efficiency of aeration, the purpose of the invention is to increase the efficiency of aeration high end centrified wastewater by intensifying the process of supplying air and saturating it with a liquid while reducing energy consumption. This goal is achieved by the fact that in the aerator containing a guide tube with a protective reflector in the upper part, a vertical shaft mounted inside the axis with a propeller and an air duct and vertical flow stabilizer plates, a supercharger made in the form of a vertical wheel and fixed leather and installed above the level of the liquid and the fixed casing, in the upper 5g of which there is an air inlet, and the lower part is provided with vertical air ducts, The bottom parts of which have holes and are interconnected by vertical stabilizer plates. The height of the lower ends of the air duct is 1/8 - 1/6 of the height of the pipe directions, and the flow stabilizers are installed so that they form a square with a diagonal in the cross section of the pipe, at the apexes of which the ends of the aerial line are located; depicts an aerator, longitudinal section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. 1; in FIG. 3 a section BB in FIG. 1 ,. The aerator contains a guide tube 1 with a protective reflector 2 in the upper part. The pipe 1 is supported on the reflective cone 3. Inside the pipe 1 there is a vertical shaft 4, on which the propeller 5 is fixed, the upper level of the liquid is fixed on the shaft 4 an air diffuser 6 is fixed, made in the form of a fan wheel with curved radial plates 7 The blower 6 is installed in the casing 8, in the upper part of which there is a hole 9 for air intake. The lower peripheral part of the casing 8 is provided with air ducts 10, the lower ends of which are provided with openings 11 and are installed vertically under the propeller 5 inside the guide tube 1. The lower ends of the air ducts 10 are interconnected vertically by fixed flow stabilizer plates 12 that form in cross section of the tube 1 a square with diagonals, at the tops of the chrtor, the lower ends of the air ducts 10 are located. Such an arrangement of stabilizers 12 divides the first I, pipe 1 into separate channels, resulting in The flow of fluid, guided by the screw 5, moving down by means of the stabilizers 12, acquires a rectilinear motion, while the rectilinear flow of the fluid on the stabilizers 12 has an additional ejecting effect on the supplyBuy with the blower 6 through the air 11. The height of the flow stabilizer 12 is 1/8 - 1/6 of the height of the guide tube 1. An increase in the height, stabilizers and height of the channels formed by the stabilizers 12 results in the enlargement of air bubbles as a result of an increase in the frequency of their flow. channels, which in turn reduces the effectiveness of aeration of wastewater, reducing the height of the stabilizer 12 does not provide sufficient. spraying the liquid flow swirled with an yin 5, as a result of which the ejection effect of the fluid flow on the air coming out of the aperture 11 is reduced, as a result of which the productivity of the aerator by the amount of air transferred to the liquid and, consequently, the efficiency of aeration are somewhat reduced. The side surface of the casing is made obliquely to its lower part, which improves the conditions for exhausting the air blown by the blower 6 to the air ducts to, which in turn increases the efficiency of the blower 6. The aerator works as follows. When the shaft 4 is rotated with the propeller screw 5, the fluid acquires a rotational motion and is injected down the guide tube 1 to the reflecting cone 3, located at the bottom of the structure under the guide tube 1. Together with the shaft 4, the air blower rotates a centrifugal seep, developed by curved blades 7 radially mounted, air is sucked through the opening 9 in the upper part of the casing 8 to the center of the air blower 6 and is injected into the peripheral part of the casing 8. Reflected from the inclined side wall of the casing 8, Air is pumped through the air ducts 10 to the outlet openings 11 located at the lower ends of the air ducts. The swirling flow of fluid from the screw 5 passes the stabilizers 12 of the flow, while it reverses and has an additional ejector effect on the air coming out of the holes 11. Air bubbles escaping from the holes 11 are mixed with the fluid flow that is injected down to the bottom of the structure, where, reflecting from the cone 3 and the bottom of the structure, moves upwards, thus filling the entire volume of the structure with oxygen. Due to the fact that the water-air mixture in the guide tube after the stabilizers moves in a straight line, the probability of collision of air bubbles and their enlargement is much less than in a known aerator, as a result of which the mass transfer coefficient of air oxygen is higher and, as a result, increases in 1, 2-1.3 times the efficiency of aeration. Due to the absence in the proposed design of an aerator of additional compressors or an air duct station for the forced supply of air, the cost of electricity is reduced by 15-20%.

МM

99

;L; L

k:k:

ЧХChh

00

VV

//

1,one,

ЙTh

e . «,e. “,

l-ll-l-ll-ll-l-l

оeoe

Claims

(54 / 1. AERATOR, comprising a guide tube with a protective reflector in the upper part, a vertical shaft with a propeller, an air duct, and vertical flow stabilizer plates, characterized in that I, in order to increase the efficiency of aeration of highly concentrated waste water by intensifying the process of saturation of a liquid with air while reducing energy consumption, it is equipped with the installation! on the shaft above the liquid level with an air blower, performing! in the form of a fan wheel and motionless casing, which has a hole in the upper part for air intake, and vertical air ducts in the lower part, the lower parts of which have openings and are interconnected by vertical stabilizer plates.

2. Aerator according to π. 1, characterized in that the height of the lower parts of the air ducts is 1/8 to 1/6 of the height of the guide tube, and the flow stabilizers are installed <so that they form a cross section with diagonals in the vertices of which the ends of the air ducts are located.