Устройство для диспергирования, растворения и перемешивания газа с жидкостью или шламом

 

Изобретение относится к устройствам для диспергирования, растворения и перемешивания газов с жидкостью или шламом. Оно обеспечивает повышение эффективности процесса при снижении загрязнения и повышение пропускной способности. Устройство содержит по меньшей мере один расположенный в жидкости или шламе диспергатор, подключенный к газораспределительной сети, снабженной повышающим давление устройством. Согласно изобретению одна контактирующая с жидкостью или шламом граничная стенка диспергатора изготовлена в виде мембраны из упругого материала , которая имеет на своей обращенной в сторону поверхности жидкости или шлама части крестообразные или V-образные прорези. При этом стороны V- образной прорези составляют угол от 70 до 90°, а длина сторон прорезей от точки пересечения или отточки сходимости составляет от 1 до 3 мм. Мембрана может иметь форму пластины колпака или трубы. При подаче газа в диспергатор прорези преобразуются в отверстия, через которые газ в виде мелких пузырей поступает в жидкость. 4 з.п. ф-лы. 8 ил. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 F 3/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4613304/26 (22) 18.11.88 (31) 5143/87 (32) 20.11.87 (33) HU (46) 15.01.93. Бюл. ¹ 2 (71) Татабаньаи Баньак Валлалат (HU) (72) Ласло Ашот, Эндре Борнемиса, Ласло

Харасии, Рудольф Корда, Бела Корцил, Шандор Кубо, Ласло Мартин и Иштван Жираи (HU) (56) Патент США ¹ 3957078, кл. F 16 К 15/14, 1976.

Патент Японии ¹ 52 — 34782, кл. В 01 F

13/02, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ, РАСТВОРЕНИЯ И ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ГАЗА С ЖИДКОСТЬЮ ИЛИ ШЛАМОМ (57) Изобретение относится к устройствам для диспергирования, растворения и перемешивания газов с жидкостью или шламом, Оно обеспечивает повышение эффективноИзобретение относится к устройствам, предназначенным для диспергирования, растворения и перемешивания воздуха или других газов и жидкостях или шламах даже с высоким содержанием твердого материала, Целью изобретения является повышение эффективности процесса при снижении загрязнения и пропускной способности.

На фиг. 1 представлена схема установки для аэрации бассейна; на фиг. 2 — вырез мембраны, выполненной с V-образными прорезями (вид сверху): на фиг. 3 — вырез мембраны, выполненной с крестообразными прорезями (вид сверху); на фиг. 4 — V-o6„„SU„„1788909 АЗ сти процесса при снижении загрязнения и повышение пропускной способности. Устройство содержит по меньшей мере один расположенный в жидкости или шламе диспергатор, подключенный к газораспределительной сети, снабженной повышающим давление устройством, Согласно изобретению одна контактирующая с жидкостью или шламом граничная стенка диспергатора изготовлена в виде мембраны из упругого материала, которая имеет на своей обращенной в сторону поверхности жидкости или шлама части крестообразные или

V-образные прорези. При этом стороны Vобразной прорези составляют угол от 70 до

90, а длина сторон прорезей от точки пересечения или от точки сходимости составляет от 1 до 3 мм. Мембрана может иметь форму пластины колпака или трубы. При подаче газа в диспергатор прорези преобразуются в отверстия, через которые газ в виде мелких пузырей поступает в жидкость. 4 з.п. ф-лы, 8 ил. разная прорезь во время работы (в разрезе); на фиг. 5 — крестообразная прорезь в открытом положении (a разрезе); на фиг. 6 — мембрана в виде пластины или колпака, имеющего в плане круглую форму; на фиг, 7, 8 — мембрана, выполненная в виде трубы.

На фиг, 1 изображено устройство для аэрации бассейна 1, заполненного активным илом, причем это устройство оснащено имеющим мембрану 2 диспергатором 3. В этом бассейне 1 происходит биологическое окисление сточной воды в аэробных условиях. На дне бассейна 1 расположена воздухораспределительная сеть 4, которая закреплена на дне бассейна 1 крепежными

1788909 сти, выполнена в рассматриваемом примере в виде мембраны 2, из упругого 10 материала, имеющего форму колпака.

25 присоединен закрытый с обеих сторон T-об- 30 разный патрубок 12. выполненный меньше35 щели прорези, образуется соответствую- 50 щее подводу воздуха отверстие, через которое воздух (газ) диспергируется в жидкость.

55 зом. элементами 5 с целью обеспечения ее стационарного положения, В случае необходимости выталкивающую силу можно компенсировать повышением массы воздухораспределительной сети, К воздухораспределительной сети 4 труб подключены диспергаторы 3, у которых поверхность, направленная в сторону поверхности жидкоВоздухораспределительная сеть 4 труб соединена с компрессором 6 и фильтром 7 с помощью питающего воздуховода 8.

Мембрана 2 может быть выполнена в виде пластины (фиг. 6), трубы (фиг. 7, 8), Прорези 9 для прохода газа имеют крестообразную (фиг. 3) или V-образную форму.

Угол между гранями V-образной прорези равен 70 — 90, а длина каждой грани прорези составляет 1 — 3 мм.

Мембрана 2 в виде пластины (фиг, 6) закреплена с помощью прижимных колец

10 и винтов 11 на плоской поверхности диспергатора 3,Согласно варианту изобретения, по которому мембрана имеет трубчатую форму (фиг. 7), к воздухораспределительной сети 4 го диаметра, чем трубы сети 4, Мембрана 2 крепится к торцевым поверхностям патрубка 12 с помощью хомутов 13. Между крейлениями торцевые поверхности патрубка 12 перфорированы, что позволяет осуществить доступ воздуха под мембрану, Прорези 9 в.трубчатой мембране выполнены по линиям, параллельным образующим трубы (фиг. 8).

На фиг, 4 изображена в разрезе находящаяся в рабочем состоянии V-образная прорезь, причем в этом варианте выполнения изобретения мембрана 2 выполнена трубчатой. Как показано на чертеже, под влиянием ( воздействующего на мембрану 2 давления поднимается полу ившийся благодаря Vобразной прорези 2 язычок 13 и образует отверстие (щель), Под действием растягивающего усилия мембраны 2. увеличивающей

На фиг. 5 показана в разрезе находящаяся в рабочем состоянии крестообразная прорезь, выполненная в трубчатой мембране 2.

При этом прорезь функционирует аналогично форме выполнения прорези согласно фиг. 4.

Устройство работает слес,ующим обра15

Сточная вода непрерывно поступает в бассейн 1 для проведения аэрирования активного ила. В бассейне 1 происходит благодаря аэробной бактериальной флоре окисление содержащегося в сточной жидкости органического материала при расходе растворенного кислорода, при этом окисленный материал отделяется позднее от очищенной воды, выпадая из последней.

Воздух засасывается через фильтр 7 и с помощью компрессора и питающего воздуховода 8 направляется в воздухораспределительную сеть 4 труб и диспергаторы 3.

Мембраны 2 направляют газ в виде мельчайших пузырей в находящуюся в бассейне

1 сточную воду.

При воздействии на перфорированные мембраны давления образовавшиеся ме>кду прорезями язычки 13 приходят в движение и возникают ая при этом щель позволяет образовысаться пузырям газа.

Величина прорезей не остается постоянной, потому что она изменяется при изменении давления. При отсутствии давления мембрана представляет собой закрытую поверхность, через которую может просачиваться незначительное количество жидкости, Пластина для опирания мембраны не позволяет двигаться язычку под действием давления жидкости.

В прорезях газ проходит через щегь.

Благодаря этому также и при нормальной эксплуатации захваченный газом твердый материал при более незначительном сопротивлении и с большой вероятностью пройдет через щели в направлении шлама или жидкости.

Если размеры щели, образовавшейся под действием используемого в процессе диспергации давления. малы. то путем повышения давления движением язычков можно увеличить щель и таким образом обеспечить свободное прохождение твердого загрязняющего материала.

В процессе работы в описываемом уст оойстве возникает срезающее движение во время подъема язычков под действием давления, предотвращающее в значительной степени образование биологических пленок в био огических системах. Это значит. что периоди ческим изменением давления можно иэ щели удалять образующиеся пленки, Описываемое устройство имеет следую щие преимущества; незначительное гидравлическое сопротивление: простая конструкция; незначительные расходы на изготовление; высокий коэффициент полезного действия; возможность нагрузки в широких пределах без существенного повышения сопротив ения: образование

1788909

+ + + + равномерных мелких пузырей воздуха (газа); отсутствие склонности к засариванию; невосприимчивость к образованию биологических пленок, причем в случае возможного образования биологической пленки или загрязнений последние легко удаляются толчкообразно поданным воздухом.

Формула изобретения

1, Устройство для диспергирования, растворения и перемешивания газа с жидкостью или шламом, содержащее средство повышения давления, соединенное с помощью газораспределительной сети с по меньшей мере одним расположенным в жидкости или шламе диспергатором, рабочая поверхность которого, контактирующая с жидкостью или шламом, выполнена в виде мембраны из упругого материала с прорезями, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения эффективности процесса при снижении загрязнения и повышения пропускной способности, прорези имеют крестообразную или V-образную форму. при этом

5 угол между гранями V-образной прорези равен 70 — 90О, а длина каждой грани прорези составляет 1 — 3 мм.

2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что мембр, на выполнена в виде

10 пластины.

3. Устройство по и, 1, о тл и ч а ю ще ес я тем, что мембрана выполнена в виде колпака, имеющего в плане круглую форму, 4. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е15 с я тем, что мембрана выполнена в виде трубы, 5. Устройство по и, 4, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что прорези выполнены по линиям. параллельным образующиМ трубы.

1788909

Составитель Т,Круглова

1 ехред М, Ì îðãåíòàë Корректор Т,Палий

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101

Заказ 80 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5