Способ аэрации жидкости
Изобретение относится к способам об работки воды и может быть использовано в различных отраслях .промышленности, где необходимо осуществлять аэрацию воды. Сущность способа заключается в следующем . Аэрацию жидкости проводят путем подачи струи жидкости через трубу, погруженную в эту жидкость. При этом труба может быть расположена под любым углом к поверхности раздела жидкость-газ и глубина погружения ее нижнего конца может составлять от 0,5 до 0,9 глубины всего аэрируемого слоя жидкости, причем верхний конец трубы расположен выше границы раздела фаз жидкость-газ. Подачу струи осуществляют через трубу на поверхность раздела жидкость-газ, формируемую внутри трубы и расположенную ниже поверхности раздела жидкость-газ вне трубы, причем скорость струи в трубе превышает скорость всплывания пузырьков. ел С
СОКЛ OAF (СI VIX
СОЦИАЛИС?ИЧЕСКИХ
I I. C:ÏS I,ËÈÊ
ГОСУДАРСТВЕННОГ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Й ЖЙЙ Щу1 и рм < Ф Е ЙЬ),, -::() )Г.,.; c< 4Л - -4 Г яМ. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4905233/26 (22) 25.01.91 (46) 07.05.93. Бюл, ¹ 17 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) Н,Ф.Мещеряков и Б.С,Ксенофонтов (56) Патент СССР № 733514, кл, С 02 С 1/10, 1974, Авторское свидетельство СССР ¹ 514635, кл, В 02 О 1/14, 1974. Мещеряков Н.Ф. Кондиционирующие и флотационные аппараты, M. Недра, 1990, с. 44-56. (54) СПОСОБ АЭРАЦИИ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к способам обработки воды и может быть использовано в различных отраслях .промышленности, где Изобретение относится к отраслям промышленности, где используется аэрация жидкости, в частности при флотации различных материалов, очистке сточных вод и в других технологических процессах. Цель изобретения — обеспечение глубинного аэрирования, увеличение времени контакта жидкости с газом и интенсификации растворения газа. Сущность предлагаемого способа за-. ключается в следующем. Аэрацию жидкости проводят путем подачи струи жидкости через трубу, погруженную в эту жидкость. При этом труба может быть расположена под любым углом на поверхности раздела жидкость-газ, и глубина погружения ее нижнего конца может составлять от 0,5 до 0,9 глубины всего аэрируемого слоя жидкости, причем верхний конец трубы расположен выше „„5U ÄÄ 1813720 А1 необходимо осуществлять аэрацию воды. Сущность способа заключается в следующем. Аэрацию жидкости проводят путем подачи струи жидкости через трубу, погруженную в эту жидкость. При этом труба может быть расположена под любым углом к поверхности раздела жидкость-газ и глубина погружения ее нижнего конца может составлять от 0,5 до 0,9 глубины всего аэрируемого слоя жидкости, причем верхний конец трубы расположен выше границы раздела фаз жидкость-газ. Подачу струи осуществляют через трубу на поверхность раздела жидкость-газ, формируемую внутри трубы и расположенную ниже поверхности раздела жидкость-газ вне трубы, причем скорость струи в трубе превышает скорость всплывания пузырьков. границы раздела фаз жидкость-газ. Подачу струи осуществляют через трубу на поверхность раздела жидкость-газ. формируемую внутри трубы и расположенную ниже поверхности раздела жидкость-газ вне трубы, причем скорость струи в трубе превышает скорость всплывания пузырьков. При этом происходит понижение поверхности раздела жидкость — газ внутри трубы за счет падающей сверху струи. За счет энергии падающей струи, величина которой должна превосходить значение потенциальной энергии столба жидкости, находящегося внутри трубы, происходит понижение поверхности раздела жидкость-газ внутри трубы. В результате этого происходит эффективное засасывание газа из окружающего простанства и его диспергирование в локальном пространстве внутри трубы. При 1813720 Формула изобретения Составитель Б.Ксенофонтов Текред М.Моргентал Корректор С,Лисина Редактор Заказ 1809 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКГ П (;(;(:Р 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5 Производственно-издагельский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, ) I этом экспериментально установлено, что чем ниже уровень поверхности раздела фаз жидкость-газ внутри трубы по сравнению с границей раздела жидкость-газ вне трубы, тем эффективнее происходит процесс аэрации жидкости. Важное значение имеет также скорость подачи струи, а именно; ее значение должно быть не менее скорости всплывания пузырьков наибольшего размера, которая не превышает 0,5 м/с, B противном случае пузырьки начнут всплывать и эффективность аэрации резко снижается, Верхний предел скорости подачи струи не ограничен. Пример 1. Аэрацию воды, поступающей из водопроводной линии. осуществляли путем подачи струи воды через стальную трубу диаметром 8 мм, погруженную в водопроводную воду. При этом верхний конец трубы был расположен на 100 мм выше границы раздела жидкость-газ вне трубы. Струю воды через трубу подавали с помощью центробежного насоса под давлением 1,5 ати, При этом уровень поверхности. раздела жидкость-газ внутри трубы понизился до нижнего конца трубы, опущенного в воду на глубину 0,8 м при общей глубине аэрируемого слоя воды 1,0 м. В результате достигли глубинного аэрирования всего объема воды, увеличения времени контакта жидкость-газ в 2,5 раза по сравнению до 0,95 от насыщения при данных условиях. П р и -м е р 2. Аэрацию биологически очищенных сточных вод (БОСВ) проводили путем подачи струи БОСВ через стальную трубу, как в примере 1, за исключением того, что струю воды подавала под давлением 1,75 ати. В результате достигли глубинного аэрирования всего объема БОСВ, увеличения времени контакта жидкость-газ в 2,6 раза по сравнению с известным способом и повышения растворения газа, например кислорода, до 0,92, а углекислого газа до 0,94 от теоретически возможного при данных условиях (Т =22 С). При аэрации БОСВ по известному способу содержание кислорода составило 0.74, а углекислого газа 0,80 от насыщения при данной температуре. Пример 3, Аэрацию сточных вод (СВ) производства фосфоритового концентрата проводили путем подачи струи СВ через стальную трубу, как в примере 1, за исключением того, что струю воды подавали под "0 давлением 2,0 ати. В результате достигли глубинного аэрирования всего объема СВ, увеличения времени контакта жидкость-газ в 2,3 раза по сравнению с известным способом и повышения растворения газов, например кислорода, до 0,90 от теоретически возможного при данной температуре (22 С) и углекислоlo газа до 0,91 от насыщения при этих температурных условиях. В случае аэрации СВ по известному способу содержание кислорода составило 0,7 от возможного, а углекислого газа 0,74 от насыщения при 22 С, Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет обеспечить глубинное аэрирование всего объема жидкости, увеличение времени контакта жидкости с газом до 2,0 — 2,5 раз и интенсификации растворения газов на 20-30 / по сравнению с аналогичными показателями известного способа. Способ аэрации жидкости, включающий подачу струи жидкости на поверхность раздела жидкость-газ и ее смешение с газом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения глубинного аэрирования, уве40 личения времени контакта жидкости с газом и интенсификации процесса растворения газа, струю жидкости вводят в объем жидкости путем подачи ее через трубу, погруженную в жидкость, на поверхность раздела 45 жидкость-газ, формируемую внутри трубы, причем струя подается в трубу со скоростью, превышающей скорость всплывания пузырьков.
