TW209836B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
TW209836B
TW209836B TW082101344A TW82101344A TW209836B TW 209836 B TW209836 B TW 209836B TW 082101344 A TW082101344 A TW 082101344A TW 82101344 A TW82101344 A TW 82101344A TW 209836 B TW209836 B TW 209836B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid
ring
patent application
water
item
Prior art date
Application number
TW082101344A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Frings & Co Heinrich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frings & Co Heinrich filed Critical Frings & Co Heinrich
Application granted granted Critical
Publication of TW209836B publication Critical patent/TW209836B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71Feed mechanisms
    • B01F35/717Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/7176Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/45Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing
    • B01F23/454Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing by injecting a mixture of liquid and gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F2025/93Arrangements, nature or configuration of flow guiding elements
    • B01F2025/931Flow guiding elements surrounding feed openings, e.g. jet nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2311Mounting the bubbling devices or the diffusers
    • B01F23/23112Mounting the bubbling devices or the diffusers comprising the use of flow guiding elements adjacent or above the gas stream
    • B01F23/231121Mounting the bubbling devices or the diffusers comprising the use of flow guiding elements adjacent or above the gas stream the flow guiding elements being baffles, tubes or walls

Description

209836 A6 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 B6_ 五、發明説明(丨) 本發明係關於液艚之充氣,特別是藉著在水榷或水塔 中之充氣液體來增加氣體之充氣量的方法和系統。 雖然本方法是具有較寬廣應用及適用性,所考處的是 K各種不同的氣體來對各種不同的液體進行充氣作用。 瑄些將在第一個例子一廢水鈍化作用中描述。Μ下所列 的經認為遘用之專有名詞是根據1984年美國土水工程學 會訂定: (a) 氣氣吸收董,以公斤/氧氣/小時來表示,即定義 為標準氧氣轉換率(S0TR)。 (b) 氣氣產率,Μ公斤/氧氣/千瓦小時來表示,即定 義為標準充氣率(SAE)。 (c) 氣氣消耗量,MS!來表示,即定義為氧氣轉換效率 (0ΤΕ) 〇 對於在水槽或水塔中的廢水充氣,有許多不同型式的 充氣系統可供使用。然而,通常所使用的充氣糸統只能 在接近充氣器的地方和最接近水播底部的區域才能發揮 均勻氧泡分佈的效果,而非整個檐底均能獲得均匀的氣 泡分佈。埴些系統之例子為如使用加壓式的充氣器者、 噴嘴式的充氣器、浸式充氣器、靜態混合器等等。因此 ,在大部分的情況下,若是使用這一類的充氣器,水槽 或水塔中只有某部份可產生密集的充氣作用。 舉個例子,在美國專利案第3,891,729號及附帶專利 中就提出了一種可有效地使用於廢水充氣作用的浸式充 ~ 3 ~ 本紙張^度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公梦) (請先間汸背面之注汔事項再塡寫本頁) 209836 經濟部中央標準局3工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明(1 ) 氣器。像這樣的充氣器基上包括浸漬電動轉片、或在導 環中心可旋轉的渦輪片,此種渦輪片可自動地或者是在 微小的預歷作用之下吸入空氣,並且在分割得很细的狀 態下,將空氣與伴随的液體沿著導環的徑向方向上離心 排出。 要形成高S0TR的先決條件是要能m赏微细展息.海 ,而當在水漕中液面高度相當低時,例如Μ水槽底部算 起高度約介於2公尺與4公尺之間時,要想藉著上述的 充氣系統來產生撤细的氣泡是很困難的;工業界常藉著 使用較高之液位Μ避免此種問題發生,在這些狀況下, 為避免產生太高的能量消耗,在空氣進入充氣塔前•必 需預先被壓縮至特定程度。較高的液位其氣泡在液體中 上升具有較長之滯留時間,故可產生較好之0ΤΕ ,而此 種現象是產生較大S0TR之主要因素。然而,充氣水槽的 水位並不可能每次皆能安裝的非常深。相反地,僅能儘 量安裝在一限定之高度。 在本文中觀察到一個特別的現象。在一方面,將一個 浸式充氣器安裝在直徑為3.8公尺的水槽中,並且在液 位高為4公尺的狀況下進行測試,可得非常好效果之 S0TR,其特性為:0ΤΕ接近35¾ , SAE為公斤氧氣/千 瓦小時。最初一些不可得知的現象,經過幾次測試皆變 得清楚。 將浸式充氣器安裝在一個直徑為3.8公尺的水檑中, -4- 本紙張XJt適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公货) 一 — -----------------·:--^-------装------訂-----'^ (諳先閲汸背面之;i£舟?事項再塥寫本頁) A6 經濟部中央標準局5GT工消費合作社印製 B6 五、發明説明(?) 可使懵在整個截面上得到均勻的充氣作用,但當使用於 大的水槽時,就無法達到相對之结果。基本上,氣體係 藉著膨脹作用而上升的,這種结果係顯示在定量液體的 上升現象,在瑄個直徑為3.8公尺的塔中,升高的液位 高度是靜止的,換句話說,這種平衡是建立在於氣泡間 上升之液體和同時下降之液體間的均衡上。當氣泡以大 約0.2公尺/秒的速度流經液位高度為4公尺的液體中 時,直到這些空氣氣泡上升至液面,其浦留時間約需20 秒0 在大的水搢中(其不能完全地被充氣),基本上這些 蘭係是不同的。最初,空氣氣泡係經由位於水中充氣器 之雔心區上方的管狀區域而均勻地上升,此區域的直徑 約接近4公尺(端賴於充氣器的大小而定)。此種現象 的達成是賴於氣泡的膨脹,即如前面所提。當此區域上 方之液體的液位上升時,上升液體首先將向外徑向流動 ,然後,經遇一段時間的外流之後,開始向下回流,直 到接近水槽之底部,此回流再向上流至充氣區之中心。 此種流動的结果是:下沈的液體阻塞了由充氣器放射出 來的空氣。這使得上升的空氣及所帶領之液體將被局限 於一個相當小的截面上,雖然此時液髓被置換的霣仍然 相同,這是因為被置換液體量只與所放出上升氣體的量 有關。 在類似的狀況下,向上流動液體的速度所得到的值約 ™ 5 - 本紙張適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公梦) "" · -----------·---.·'1(-------裝------訂-----4 您 (請先閱汸背面之注意事項再堝寫衣頁) 209B36 經濟部中央標準局育工消費合作社印製 Λ6 B6 五、發明説明(以) 為0 . 2與0 . 5公尺/秒之間。氣泡上升的速度約比液體 的速度快0 . 2公尺/秒,因此,氣泡到達液面的時間非 常短,例如,6到10秒之間。換句話說,空氣氣泡在液 體中所滯流的時間變得要愈小愈能適用,儘管在小型容 器中液體的高度只有1 . 2到2公尺之間。基於此结果, 0ΤΕ與S0TR將會減少。因此,瑄種因素是被歸麗於液體 的循環作用,及如我們所热悉的一氣舉效應(airlift effect) ° 本發明方法的主要目的是提供一些在大的水榷中所得 到的0ΤΕ能夠與在較小的塔中所得到的0ΤΕ —樣好的方 法,儘管只有部份的大水槽可Μ被單一地集中充氣。 根據本發明的基本原理,其目的的達成是基於:因上 升氣體的膨脹而被向上置換的液體,可以被完全抑制或 部份抑制由充氣之管狀區和液體表面(雖然,事實上是 在液體表面Μ下的區域)所形成的交界區域向外流動1 一部份的充氣液體(其係由表面下降,而回到液面下的 位置),確實會發生向外流動的現象。 根據本發明其中的一個觀點來看,在一個相當大的充 氣水播的外圍區域可藉著Μ下方法得到非常良好的液體 混合效果:使一部份在接近液體表面向上流動的被置換 液體,由管狀充氣區的頂端向外流;Κ及根據本發明進 一步的修正觀點來看:其向外流動之流體可優先導引流 入預先決定的方向,例如,流至水槽的角落。 -6- 衣紙張认適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公笼) ~ " ~ -------------;iri-------裝------tr------硪 <請先閱讀背面之注Φ?事項再塡寫本頁) 209836 五、發明説明(r) 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 明集的繞趙之被的 壁之之此直形面,尺} 上構 發密TR環液處係述 管放中,一角表面公離 體结 本可so供的端其上 的開器小的多壁表 7 距 液之 明部體提氣上ί, 多其氣大成、繞形到的 在體 說底液:充最體動。更義充面形形環弧 3 間 置繞 了 槽加為被區液流面或定的截所方直 一 Μ 部 安環 供水增性近管氣側表個所部之,長垂單,底 被, 提近來特接氣充外體一 及底域氣、地的尺及 地地 它接環的於充止向液由面槽區充形反中公端。浮同 , 在循排位在抑域至是表水端地方相形10頂丨懸相 看份體安須制全區流 的於頂接正其圓到的70體。。 來部液種置限完氣逆成直位體直為,或 2 放至繞定上 點一制瑄裝部能充將組垂如液而能統面為開 $ 環固置 観有控,此全可由份之部,存升可糸表約在10, 來位 個只由點,乎至 >部份内間積上狀際的間ί 的體件的 一 即經観置幾甚的的部是空夠直形實構空度度實零置 另,,此裝或或換升编即部足垂的的结的髙高個撐安 中點體於之部份置上環份内及體面份層}之體一支欲 明観液基式全部上其,成的、氣截部多構區液的面所 發之的。型其得向端言些部帶由區大{结繞個明側在 本法氣式構使使氣末而這底氣經繞。個形環整發以架 據方充方结,而空區般,及充是環形一柱,佔本是被 根述被排態面,升氣一件端集域。圓另圓佳約依且能 上地安形表間上充 構頂密區線或或如為, ,亦 -------------^----------裝------.玎------線Τ (諳先閲fr背面之;'±5事項再堉罵本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公蔆) 209836 A6 B6 經濟部中央標準局!®工消費合作社印製 五、發明説明(b ) 依本發明的目的,根據環繞體的高度K及在被升高在 液體的頂端與瓖繞構件間,環繞體的這個観點會被排列 ,也就是說,將完全地禁止任何由環繞體內向外流動的 流動流過它的頂端。相反地,如空氣氣泡在依到達於環 繞體内所升高的液體表面,會漏進空氣中,環鐃體內之 液體將再減少,且逆流至持鑛上升的液體中,然後再由 側面的管狀充氣區而進入主液體。因此,提供了 一個經 由一些較少充氣之液體垂新混合後,於遲些時候向下流 至水槽底部而進入旋轉的充氣器。瑄種現象亦是被具趙 化,環繞體在處理過程中可將讓一些被升高液體的流體 允許或可能強制向外流過環嬈體頂端的全部區域,或在 接近頂端周圍以溢流凹槽或允許一些集中充氣之液體向 外流動。當然,在這些較遲形成的狀況,瓖繞體將只能 部份地萦止充氣液體由環繞體頂端區向外流動。此種現 象所產生的優點是:在實際的操作情況下,可使液體在 水槽中充份混合。 為了使得在非常大的水槽中,能使其頂端向外的液艘 能夠順利直接地進入一正方形或長方形水榷的角落區, Μ增加混合效果,可K在面對水播角落的位置上,需提 供溢流凹檐或開口。 一個經中充氣所產生的液體循環程度的情況,以下所 表示情況可列入考慮。假設一定量的廢水在規格為l〇x 10公尺的水懵中所進行的充氣作用的效率為800公尺/ -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公釐) --------------111-11--------裝------.玎----- (請先閔^背面之;£*事頊再塡寫本頁) 209836 A6 B6 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 五、發明説明(7 ) 小時,液位高為4公尺,溫度為15 υ。在這些吠況下, 上升空氣的量為7.8公斤重。在此功進行後,3公尺/ 小時的水可升高0.26公尺。如此延績的功可產生一非常 強的液體循環。當在直徑為4.5公尺的圓柱形瓖鐃體, 其液體上升之速度可達0.24公尺/秒。由於空氣移動的 速約快0 . 2公尺/秒,故其上升的速度為0 . 44公尺/秒 。液體中之空氣滯留時間,可降至9秒,鑑於此,在無 循環下之滯留時間為20秒。根據本發明所提出的方法, 縮小或禁止環繞髖中的液體循環變成可能,因此,可在 較大的範圍内調整氣泡的滯留時間。 上述有關本發明方法之目禰、特性及優點,依下面更 詳细的說明及附圖描述將會更具全盤性的了解,其内容 如下: 圖一是一充氣系統所通過的垂直部份,包括一浸式充 氣器之正方形充氣水槽,並說明了在圓柱形環繞體结構 的頂端邊緣所包含的溢流凹槽。 圖二是圖一之頂視圖。 圖三及圖四是類似鼴一的示意圖,其所描述的是圓柱 形環繞體,以及一個為在低於頂端邊緣上有圇形溢流開 口,另一個則為完全無凹懵和開口。 圖五是一充氣系統所通過的垂直部份,包括一壓力式 充氣器之正方形充氣水槽,並說明了使用一種矩形環繞 體。 -9- 衣紙張尺·度適用中國國家標準(CMS)甲4規格(210 X 297公釐) ·---- ^--{-------^------,訂------嫁 (請先閲讀背面之注5事項再填S本頁) 209838 A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(p) 圖六是圖之俯視圖。 如圖一所示,正方形廢水充氣水槽1 ,規格為10X10 公尺,注入髙達4公尺的水。在水檐的中心安裝一浸式 充氣器3於水槽底部4 。充氣器3之型式如美國專利編 虢第3,891,729號例子中所示(有關其他的資料請閲參 考文獻),包括馬達3a,以馬達帶動之檷示旋轉器,位 於旋轉器周園之旋轉禰示導環3M同圖二)、空氣吸氣管 3c向上延伸至水檷外且經由之缠接管3d連通,其處理的 方式是,當啟動馬達3a,空氣經由管(3c/3d)進入旋轉 器經由導環3b聚集向外離心。在此方法中,寬4公尺的 液體主體2管狀區2a直接地集中充氣及經由空氣離心櫬 送出充氣器3 ,上升的小氣泡經由充氣器上方的管狀區 2a送至液體表面。 如前面所述,此種充氣作用並無作進一步的修正,其 结果將造成液體本身2的區域2a之區域2b周圍將不能完 全或最適之充氣,僅能小部份或不足的充氣,甚至於在 充氣區2a的S0TR將會很低。根據本發明方法,減少這些 問題的觀點在位於充氣器3之上且於液體本身表面的過 渡性的中空環形画柱结構5 ,其頂端及底部皆是開放的 ,其環形遇邊是由一内部垂直表面所形成,如圖所示的 5B,其内部直徑約為4公尺,軸向高度為1公尺。環繞 體5的内部寬為等於充氣區2a的寬度(雖然可能小一點) ,該環繞體5 ,將藉浮球6確時地被保持於一適當的高 -1 0 - (諳先閱讀背面之iis事項再塡寫本頁) .裝. •π. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐) 209836 A6 B6 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 五、發明説明(彳) 度,此外,在圃周的區域(可能為環缡體,以具可浮性 之材料或结構所製成具有内在可浮性),使環鏡體頂端 邊緣5b的位置比水懵1中主液體本身2的液面2c為高, 並且Μ湖線7 (例如金臞線、绷索、纜線、鐽子等,可 由網或強化塱膠製成)限制其水平方向的位置,而绷線 7則固定於水播外部7a的位置。當然,堪有一種方式是 Μ剛性的支撐體來固定繞體的位置,例如空中架橋(圖 中並未顯示),或者是在水檐底部架設支柱(園中亦未 顯示)。 由前文中可得知*由浸式充氣器3所放射出的氣泡, 一般將經由圓柱狀的充氣區域2a由下方垂直上升,如箭 頭8所示;所Μ大部份的氣泡最後將進入環繞體5之中 的空間部份5a。如前所述,這些氣泡在上升時,會分別 向上置換出相同量的液體,结果造成:環繞體5内部液 體的液位2d相對於環繞體周圍液體的液位2c為高。藉著 適當的控制環繞體的漂浮上升,可達到這樣的情況,例 如,结構5的壁上完全無孔(如圖4中所示),因此, 完全沒有液體會由環繞體5的内部越過其頂緣5b向外徑 向流動而進入水檑的周圍區域。在這種安裝方式下,由 於氣泡已在表面2d逃脫而上升的液體將會反向流動,如 箭頭8a所示,並且Μ與上升氣泡相反的方向,向下流經 環鐃體5 ,如箭頭8b所示。當向下沈降的液體通過環繞 體5之底端邊緣5c時,它將會向外側流入主要液體2之 -1 1 - (請先閱汸背面之;£5事項再堉寫本頁) Ύ 丨裝· 訂. 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公货) 209836 A6 B6 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 五、發明説明((C?) 中,如箭頭8c所示,最後將循環流回充氣器3 ,如箭頭 8d所示,然後再次與氣泡混合,並且經由充氣區域2a而 上升。 當然,适有一點須了解的是:其與圖4中所示之裝置 方式極為不同,在某些情況下,可能希望由结構5的頂 端能有某些程度向外的徑向流動。一方面可藉著適當的 降低環鐃體頂端的靜止位置來達成限制溢流的效果,例 如經由將固定於環嬈體的浮球6之位置提高(這可使得 流體流過整個頂端),另一方面也可藉著在環繞體5之 頂端邊緣5b上,製造許多大約20公分深且向上開口的细 長凹槽9 (如圖1所示),或者是在環繞體5的壁上 (略低圖3中所示之頂端邊緣5b的位置)製造許多直徑 1 0到2 5公分之間的開口來達到限制溢流的效果。同樣的 ,經由特別選擇環鐃體5上之凹檷或開口的位置(例如 在圖2中所示之凹槽9的位置),可以控制在特定方向 上(例如沿著水榷的對角線和朝著它的角落區域的方向) ,徑向流出環繞结構之充氣液通的量,因此而提高該區 域内的混合效果。然而在後面的這些變數中,必須注意 的是:當環繞體5在其操作位置中,並且相對於液面2c 上升時,開口 10之底端的所在位置將低於液面2c,所Μ 不會有液體由水槽中的主要液體中反向流入環繞體中。 和圖1到圖4中所顯示之充氣系統不同的是:這樣的 一個水槽,通常裝設有一個充氣的糸統,如圖5和6中 -1 2 - ---------------J---γ------^------.玎-----^ (請先閲^背面之:-'£弁.?事項再塌寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐) 209836 A6 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 B6_ 五、發明説明(丨1 ) 所示,系統中使用一個充氣器11,其含有一個條狀或Η 狀的分佈器構件12,此構件係由多孔陶瓷或是一種穿孔 或切鏠的合成塑膠材料所構成,而且此構件向平行於水 檐1’之側壁13, 13的方向延伸,且其長度幾乎就等於水 槽頂面到底面14, 14之間的距離;除此之外,此充氣器 尚包含了 一個進料導管15,其一端與水榷1’底部的分佈 器櫞件12相通,而高於水槽液面的另一端則與一個壓縮 櫬或者是其它類似來源16相連接。當然,因裝置16而產 生的過刺壓力應足Μ克服液體2’之液壓高度Μ及在進料 導管15和分佈器構件12中的壓力損耗,亦即,大約1.5 巴大小的壓力。適合的壓力調節裝置(在圖中並未顯示) 也可Μ用來與裝置16連接,用Μ控制進入水槽中的空氣 量。 因此,在這個糸統中,加壓空氣係經由導管15進入分 佈器構件12中的,並且Μ氣泡的形式經由分佈器構件上 方的充氣區域16向上排出,如箭頭8的方向所示。一般 而言,瑄種充氣糸統因為氣舉效應的緣故,將使得液體 向水槽的兩個側壁循環流動。為了遊免瑄種型態的環流 ,本發明企圖經由使用一種環繞结構5'的形成而抑制-種側向的流動,此结構較好是一種具有垂直内面的矩形 邊界壁的结構方式。舉個例子,環镜體5'可由一對嵌入 式的垂直壁17, 17所組成,其係由水槽的頂部延伸而出 ,並且平行於水榷的側壁13,所示邊壁14可成為環繞體 -1 3 - 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公笼) (諳先閲fr背面之注今?事項再塡寫本頁) 209836 A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明() 兩端的垂直邊界面。當然,堪有另一棰方式為:環镜髓 5’可以不使用水播的兩個邊壁,而由4面壁所組成;這 樣的结構可以藉著類似匾4中漯浮和固定的方式,或者 是空中架橋的方式(圖中並未顗示)或任何適合的支撐 方式,使其安放於所欲的位置。 藉著如此限制充氣區域16中之空氣和液體的上升量, 液體將反向流動,並且接著向環繞體的底端下方向側面 流出,如箭頭8a, 8b, 8c和8d所示;前面所述充氣液髓 的側向流動可因而被抑制,而氧氣轉換率也可因此明顯 的提高。因此,經由氣舉效應的抑制和所造成液體循環 的控制,可K增加氣泡的上升時間,而使得0ΤΕ和S0TR 也能随之增加,並且同時使水榷中產生令人滿意的混合 效果。 本發明可藉由K下之賨例得到更充分的了解。 例1 將大小為10X10公尺的水槽中裝入水,使水的高度達 到4公尺。在水槽底板的中心處放置一個浸式充氣器, 如圖1到4中所示之型式,其每小時可吸入750立方公 尺的空氣,並且將空氣向外離心排出,其排出範圍的大 小約相當於直徑4.5公尺。在浸式充氣器上方的水體表 面,安裝了一個懸浮式的圓柱形環繞體,直徑為4.5公 尺,高度則為1公尺。圓柱形環繞體的安裝方式須使得 沒有任何液體可經由環繞區域內流過它的上緣。而在圓 -1 4- (請先閲^背面之;±舟?事項再項寫本頁) T. —裝. •π. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公釐) 209838 A6 經濟部中央棣準局R工消費合作社印製 B6_ 五、發明説明(Η ) 柱形環繞體區域内的液位大約比水懵中瓖繞髓周圃的液 位高20公分,瑄些液體藉著上升的氣泡而使得液位上升 。經由S0TR所規定的测量方式(為此緣故,各個電極分 別安装在水漕中未直接充氣的部份)*结果發現:S0TR 為53公斤氧氣/小時,並且SAE為1.98公斤氧氣/千瓦 小時。0 T E則為2 3 . 7 1C。 例2 除了將圓柱形瓌编體完全由水榷中移走之外,重覆例 1的測試程序,其它條件完全維持不變。在浸式充氣器 上方,向外流動的水環流可以很容易地観察到。在瑄個 例子中,S0TR會降低至30公斤氣氣/小時,SAE則為 1.08公斤氧氣/千瓦小時,而0ΤΕ則降為13.4S!。 例3 如例1中所述,將大小為10X10公尺的水榷裝入4公 尺高的水。然而,浸式充氣器設定為柚氣的狀態,並且 每小時只傳送350立方公尺的空氣。進行兩個測試實驗 ,一個是Μ如圖4中所示之無孔圓柱形環繞物置於水榷 中來進行測試,此環繞物的直徑為2. 46公尺,高度為1 公尺;而另一個則是將圖柱形瓖编體由水槽中移走後, 來進行測試。在有環繞體的情況下,S0TR為18.2公斤氧 氣/小時,而沒有環繞體時,S 0 T R則為1 4 . 0公斤氧氣/ 小時。 例4 _ 1 5 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公釐) ------------:---T-i------装------訂-----J'). (請先閱汸背面之注$事頊再场寫本頁) 209836 A6 B6 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 五、發明説明(时) 重覆例1中的測試程序,唯一不同處是:在圓柱形環 繞體頂端的瑾緣裝有四個凹槽或是斷流板,每個長1公 尺,深20公分;其裝置的位置可使得液體由位於水槽的 角落區域方向的環繞體之内部溢流出來。位於圓柱形環 繞體中的液位高度會上昇至高於溢流凹懵底部5公分處 ,這個高度差決定了溢流的速率。在這次測試中,S0TR 為44公斤氣氣/小時,SAE為1.6公斤氧氣/千瓦小時 ,而 0ΤΕ 則為 19.6X 。 這些實例的結果說明了:藉由所述的方法來抑制液體 循環*對於0ΤΕ具有極大的影響效果。經常被刻意使用 的氣舉效應,事實上對於0ΤΕ特別不利,寺於S0TR和 SAE也有不好的影響。若不考慮10x10公尺這麽大水槽的 尺寸,抑制氣舉效應可達到較佳的0TE ,並且同時可將 水槽上升區域中的充氣液體與環鐃在水槽之上升區域附 近而未直接充氣之液體予以混合。為了某些緣故,較好 是使由環繞體上昇區域中流出的充氣液體能有限制的部 份溢流。 如前所述*本發明並不僅限於廢水的充氣處理,也可 應用於所有的氣-液反應器,其中光藉著充氣的效果並 不能使得水槽或容器截面上均勻分佈由氣舉效應所引起 的液體循環,將造成被液體吸收之氣體量少許減少的结 果。舉個例子,這種方法和系統可用於:將臭氧通人歆 用水中,Μ達到殺菌的效果;或者是將二氧化碳通入鹼 -1 6 - 本紙張&度通用中國國家標準(CNS>甲4規格(210 X 297公货) ---------------^ Ί ! ^-------裝------訂----- (諳先閱沐背面之注-事項再塡寫本1) 20983ο 五、發明説明(Ο 經濟部中央標準局工消費合作社印製 程在结器 業:的氣 工是面充 的的方的 它解最件 其 了定條 多要和合 許點性混 及 一定到 Μ 有是達 .,。 論所 果用不和 效作後小 的硫作大。 和除操榷定 中的,水決 到氣下於來 達道形對小 Μ 煙情相大 , 如的由之 中例定是體 體,給都繞 液中何,環 性序任果及 (蜻先閱讀背面之注今?事項再塡寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

  1. 20 to 3 8 9 7 7 7 A B c D 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範園 丨A 1 1. 一種用於提高Μ液體吸收氧氣量的方备ςί其藉著在含 f .. 液體的充氣《中控制液體環流量而達顦(氣吸收量的 增加;所使用水槽的大小和所裝設充之空氣放射 特性,須使得接近漕底的總截面上,只有一部份是被 充氣器密集充氣的;其中此方法的改善處包括,可完 全或部份抑制因上升空氣的膨脹作用而被向上置換的 ---------------- 液體從它到達水槽液體主體表面區域處向外側流動。 2. 如申請專利範画第1項之方法,其中接近液體主體之 表面而被向上置換之液體的一部份會由該區域以預定 的方向向外側流動。 3. 如申請專利範圈第2項之方法,其中水槽的形吠為多 角形,並且被向上置換之液體的該部份,會優先的流 向水檐的角落。 4. 一棰用於提高以液體吸收氧氣量的条統,其藉著在含 液體的充氣槽中控制液體環流量而達成氧氣吸收增加 的目的;其··接近水檐底部有一個充氣器,可將氣 泡通入水槽中,其空氣放射之特性須使得接近槽底的 總截面上,只有一部份是被密集充氣;其中此糸統的 改善處包_屈:在水播液體主體的表面上安裝設備,其 可完全或部份抑制因上升空氣的膨脹作用而被@上置 換的液體從它到達水榷液體主體表面區域處向外側流 動。 5. 如申請專利範画第4項之系統,其中該種抑制設備包 "1 8 - (請先閲f面之注意事項再填寫本頁) i裝. ,1T. 本紙張又度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公發) A72〇9Β3° C7 D7 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 六、申請專利範園 括垂直排放的板壁,其可園出正方形、矩形或多角形 的環繞體,在頂端及底部皆有開口; K及支撐在水槽 中之環繙I的設備,其可使環繞體位於密集充集區之 上° 6. 如申請專利範圃第5項之系統,其中水播具有許多板 壁,並且該種抑制設備包括兩面互相平行的板壁構件 而安裝於該水懵中,且兩板壁介於該水榷的兩壁之間 ;每一個板壁構件固定於水播壁的兩端,該板壁構件 的相對面係垂直安放,並且和介於它們之間的兩個水 懵壁構成環编體,而該環繞體之截面簧大小須使得接 近液體主體表面之直接充氣液體的整個區域皆被限制 於該環繞體中。 7. 如申請專利範匯第4項之系統,其中該種抑制設備包 括具有弧形垂直表面之板壁,其可定出一個上下開口 -—---—— 的圓柱形§ p體;並且用來支撐水播中之該環繞體的 裝置位於密集充氣區的上方,而該環繞體之截面積大 小須使得接近液體主體表面之直接充氣液體的整個區 域皆被限制於該環鏡體中。 8. 如申謫專利範園第7項之系統,其中瑁缡體的截面大 小介於2和1 0公尺之間。 9. 如申請專利範圍第7項之糸統,其中環繞體的截面大 小介於3和7公尺之間。 .如申請專利範圍第5, 6, 7 , 8或9項之糸統,其 -19- (請先閲讀背面之注意事項再埙寫本頁) T- -裝. -11. ,線- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範園 中介於瑁繞體頂端和底部之間的高度為水槽中之液 體高度的10¾到70¾之間。 11.如申請專利範圃第5或7項之系統,其中該支撐裝 V/ 置包括與該瓌鐃體連接的浮球,K使得環鐃體能被 液體主體的表面溧浮支撐;Μ及可用來將該瓖繞趙 維持在所選擇位置的側面固定裝置。 U2.如申謅專利範晒第5或7項之系統,其中提供了用 來將瑁繞體牢牢地安裝於水榷之裝置。 4 3.如申誧專利範園第5或7項之糸統,其中該環缠賭 安裝的高度使得沒有任何被空氣置換而進入環縝體 的液體,可由環编體的內部溢流過環鏡體的頂端, 而流入環繞體的外部。 If.如申謫專利範園第5或7項之系統,其中該環繞體 安装的高度使得一部份被空氣置換而進入環蹺體的 液體,可由環繞體的内部溢流過環繞體的頂端,而 流入瑁繞體的外部。 15. 如申請專利範圍第14項之糸統,其中該環鐃體在頂 端邊緣有凹樓,Μ使得其可進行溢流,並且可控制 流出環繞體的液體量。 16. 如申請專利範圍第15項之糸統,其中該凹槽只存在 於該環繞體的某些選擇性部位,Μ使溢流的液體能 Μ遠離瓖繞體的預定方向流出。 17. 如申請專利範圍第14項之糸統,其中該環鐃體在頂 -20- (請先閲讀背面之注意事項#*塡寫本I*) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297 X坌) Α7 Β7 C7 D7_ 六、申請專利範園 端邊緣之下有流出的開口,並且開口的位置至少須 略低於環繞體內升高液體的液位,Μ控制流出環繞 體的液體量。 18.如申請專利範麵第17項之系統,其中該種開口只存 在於該瓌编體的某些選擇性部位,以使向外流的液 體能Κ适離環编髓的預定方向流出。 經漓部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項—寫本1·) -2 1- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐)
TW082101344A 1992-02-21 1993-02-25 TW209836B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0032592A AT396683B (de) 1992-02-21 1992-02-21 Vorrichtung zur gaseintragung in flüssigkeiten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW209836B true TW209836B (zh) 1993-07-21

Family

ID=3487583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW082101344A TW209836B (zh) 1992-02-21 1993-02-25

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5332534A (zh)
EP (1) EP0557266B1 (zh)
JP (1) JPH072239B2 (zh)
KR (1) KR930017820A (zh)
AT (1) AT396683B (zh)
BR (1) BR9300653A (zh)
CA (1) CA2089935A1 (zh)
DE (1) DE59300758D1 (zh)
FI (1) FI930705A (zh)
MX (1) MX9300907A (zh)
TW (1) TW209836B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5762833A (en) * 1996-09-09 1998-06-09 Aeromix Systems, Inc. Aerator with a removable stator and method of repairing the same
TWI568687B (zh) * 2009-06-15 2017-02-01 沙烏地阿拉伯油品公司 包含懸浮系統與多重生物反應器區域的經懸浮介質膜生物反應器系統及方法
US8066873B2 (en) * 2010-03-26 2011-11-29 Kaw Eros G Floating bioreactor system
WO2019134035A1 (en) * 2018-01-02 2019-07-11 The University Of British Columbia Method and apparatus for passively bubbling gas through liquid
CN115477380B (zh) * 2022-11-15 2023-01-24 山东信科环化有限责任公司 一种含硫污水净化处理装置及处理方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1413724A (en) * 1916-07-03 1922-04-25 Groch Frank Ore concentrator
US1441560A (en) * 1920-01-15 1923-01-09 Arthur H Connors Buoyant ore separator
FR666634A (fr) * 1928-01-27 1929-10-03 David Grove Dispositif d'agitation des boues
FR856225A (fr) * 1939-06-15 1940-06-07 Dispositif pour mettre en contact un gaz et un liquide avec brassage du liquide
FR966026A (fr) * 1948-03-26 1950-09-28 Chabal & Cie C Dispositif anti-gel utilisant un fluide sous pression pour bassin filtrant ou réservoir
US2609189A (en) * 1949-04-26 1952-09-02 Combined Metals Reduction Comp Machine for conditioning liquids with gases
US2892543A (en) * 1956-02-27 1959-06-30 Mining Process & Patent Co Aerator assembly with pulp elevating discharge
DE2023981A1 (de) * 1970-05-15 1971-11-25 Schnyder H Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Umwälzung und Begasung einer Flüssigkeit
US3722679A (en) * 1970-09-24 1973-03-27 L Logue Method and means for froth flotation concentration utilizing an aerator having a venturi passage
US3775307A (en) * 1971-04-08 1973-11-27 Union Carbide Corp System for gas sparging into liquid
NL7310255A (zh) * 1972-09-01 1974-03-05
US3794303A (en) * 1973-06-11 1974-02-26 B Hirshon Method and apparatus for aerating bodies of water
SU865845A1 (ru) * 1973-07-20 1981-09-23 Предприятие П/Я Р-6956 Плавающий аэратор
US4070423A (en) * 1974-08-05 1978-01-24 Pierce Roger C Apparatus for diffusion in bodies of liquid
US4268398A (en) * 1978-07-03 1981-05-19 Shuck William D Sludge agitating method
US4231863A (en) * 1979-04-26 1980-11-04 Sutphin Eldon M Method and apparatus for treating water
FR2473351A1 (fr) * 1980-01-09 1981-07-17 Degremont Sa Dispositif d'introduction de gaz dans un liquide
US4582599A (en) * 1985-01-31 1986-04-15 Repin Boris N Aeration tank
AT392261B (de) * 1985-05-31 1991-02-25 Goerlich Franz Ing Abwasserklaeranlage
US4917832A (en) * 1989-02-10 1990-04-17 Wilfley Weber, Inc. Air lift diffuser

Also Published As

Publication number Publication date
KR930017820A (ko) 1993-09-20
JPH06262193A (ja) 1994-09-20
CA2089935A1 (en) 1993-08-22
FI930705A0 (fi) 1993-02-17
FI930705A (fi) 1993-08-22
EP0557266A1 (de) 1993-08-25
US5332534A (en) 1994-07-26
EP0557266B1 (de) 1995-10-18
ATA32592A (de) 1993-03-15
MX9300907A (es) 1994-07-29
DE59300758D1 (de) 1995-11-23
JPH072239B2 (ja) 1995-01-18
AT396683B (de) 1993-11-25
BR9300653A (pt) 1993-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110121472A1 (en) Aeration device for the introduction of gas bubbles into a liquid medium
US4639314A (en) Fine bubble diffuser and diffuser system having filtered blow-down tube
US4224158A (en) Aeration system and method with tapered nozzle
US4780217A (en) Method for introducing oxygen into water and an apparatus for implementing the said method
EP1015101B1 (en) Aeration diffuser
CA2108574C (en) Apparatus for the gasification of liquids
US3503593A (en) Apparatus for promoting dissolving of gas in liquid
US4107240A (en) Method and device for lake restoration by oxygen-enriching of the water
CA2511889A1 (en) Water circulation systems for ponds, lakes, and other bodies of water
TW209836B (zh)
CA2747286C (en) Counter current supersaturation oxygenation system
US8622370B1 (en) Aerator air distribution manifold
FI62657C (fi) Anordning foer klarning av vatten
US20020100113A1 (en) Above-ground self-supporting swimming pool
CA2006890A1 (en) Air lift diffuser
EP0826640A2 (en) A water oxygenating device
JPH10151486A (ja) 伸縮単管式深層曝気循環装置
JPH09314173A (ja) 曝気装置の設置方法及び貯水池等用の曝気装置
JPH1057986A (ja) 湖沼の水質浄化方法及びその装置
JPH01222770A (ja) 通気を利用した連続灌流装置
JP2001232387A (ja) 水質浄化装置
JPH0788499A (ja) 散気式曝気装置
US8298426B1 (en) Method of treating a liquid by counter current supersaturation oxygenation
RU2056372C1 (ru) Аэратор
US7992845B1 (en) Counter current supersaturation oxygenation system