Патент на изобретение №2183201

(54) СПОСОБ ПОДАЧИ ВОЗДУХА В АЭРОТЕНК БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

(57) Реферат:

Изобретение относится к области химии, а именно к очистке сточных вод. Способ подачи воздуха в аэротенк биохимической очистки сточных вод через пневмоустройства. В качестве пневмоустройств используют распылительные насадки, расположенные на кольцевом коллекторе с обеспечением создания “эффекта встречных факелов”. При этом кольцевой коллектор снабжен двумя вводами для воздуха и характеризуется конструкторским параметром К=0,38-0,4, определяемым соотношением

где n – количество распылительных насадок; f_c – площадь сопла распылительного насадка; F_k – площадь поперечного сечения кольцевого коллектора. Технический результат: повышение степени очистки сточных вод, улучшение массо- и теплообмена по всему объему аэротенка в условиях колебания технологического режима очистки. 3 ил.

Изобретение относится к области химии, а именно к очистке сточных вод.

Общеизвестно, что сточные воды после очистки сбрасываются в реки и озера, и если они недостаточно очищены, то, попадая в грунтовые воды, могут просачиваться в питьевые колодцы и в хозяйственные водозаборные сооружения, а затем и в организм человека с питьевой водой, вызывая такие заболевания, как: дизентерия, брюшной тиф, холера, сальмонеллез, инфекционный гепатит, туляремия, полиомиелит, гельминтозы.

Поэтому существуют физический, химический, физико-химический, биологический и химико-биологический методы очистки сточных вод.

Наиболее близким по технической сущности является биохимическая очистка аэробными микроорганизмами в специальных аппаратах-аэротенках с пневматическим обменом воздуха со сточной водой в виде фильтросных пластин и труб из керамики (Яковлев С. В. , Скирдов И.В., Швецов В.Н. Биологическая очистка производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1985, 208 с.).

Однако устройства подачи воздуха в аэротенк для жизнедеятельности микроорганизмов часто забиваются илом и песком, поэтому они работают неравномерно и неудовлетворительно, что пагубно сказывается на процессе биохимической очистки. Особенно в условиях колебания технологического режима при “залповых выбросах” сточной воды на очистку. В этих случаях гибнет много аэробных микробов.

Целью изобретения является повышение степени очистки сточной воды, улучшение массо- и теплообмена по всему объему аэротенка в условиях колебания технологического режима очистки.

Сущность изобретения заключается в использовании центробежных распылительных насадок на кольцевом коллекторе с двумя вводами для равномерного распределения давления воздуха по насадкам и использования эффекта “встречных факелов”.

Способ осуществляется следующим образом.

На фиг.1 представлен аэротенк, где 1 – корпус аэротенка, 2 – трубопровод воздуха с двумя вводами, 3 – кольцевой коллектор с конструкторским параметром К = 0,38 – 0,40, 4 – центробежные распылительные насадки.

Воздух от компрессора поступает в аэротенк 1, в трубопровод воздуха с двумя вводами 2 и направляется в кольцевой коллектор 3, где равномерно распределяется по центробежным распылительным насадкам 4, расположенным друг против друга для создания “эффекта встречных факелов”.

При этом внутри аэротенка создается поле центробежных сил, что значительно повышает массо- и теплообмен между вредностями сточной воды, кислородом воздуха и микроорганизмами и тем самым возрастает степень очистки сточной воды от вредностей.

На фиг. 2 дана расчетная схема кольцевого коллектора с двумя вводами с конструкторским параметром К.

где n – количество распылительных насадок; f_с – площадь сопла распылительного насадка; F_к – площадь поперечного сечения кольцевого коллектора.

Такая конструкция коллектора позволяет равномерно распределить давление воздуха по всем распылительным насадкам и “выравнивать” колебания в подаче сточной воды при ее “залповых выбросах”.

На фиг. 3 дана расчетная схема “эффекта встречных факелов” для расчета поверхности массопередачи кислорода, для окисления вредных примесей в сточной воде и микроорганизмов.

Расчет поверхности массопередачи кислорода воздуха при “эффекте встречных факелов” производился по выражению

где F – поверхность массопередачи кислорода, l_ф– длина факела, d₃₂ – диаметр капель, w₀ – относительная скорость капель.

Как показал расчет, поверхность массопередачи при использовании распылительных насадок в 3200 раз больше, чем в существующих контактных устройствах из фильтросных пластин и труб из керамики.

Проведенные исследования биохимической очистки сточных вод в городе Ставрополе в 1999 году показали, что пропускная способность и производительность очистной биохимической установки при использовании кольцевого коллектора с двумя вводами и центробежных распылительных насадок с “эффектом встречных факелов” повышаются на 17% даже в условиях колебания технологического режима очистки при поступлении сточной воды на 25%, в том числе и при ее “залповых выбросах”.

Формула изобретения

Способ подачи воздуха в аэротенк биохимической очистки сточных вод через пневмоустройства, отличающийся тем, что в качестве пневмоустройств используют распылительные насадки, расположенные на кольцевом коллекторе с обеспечением создания “эффекта встречных факелов”, при этом кольцевой коллектор снабжен двумя вводами для воздуха и характеризуется конструкторским параметром К = 0,38-0,40, определяемым соотношением

где n – количество распылительных насадок;
f_c – площадь сопла распылительного насадка;
F_к – площадь поперечного сечения кольцевого коллектора.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 08.02.2003

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2004

Извещение опубликовано: 20.03.2004