Способ перемешивания жидкости

Изобретение относится к способам перемешивания жидкости путем барботирования ее газом и может быть использовано при химической и физико-химической очистке природных и сточных вод. Создают нисходящий поток очищаемой воды, навстречу которому подают восходящий поток крупнодисперсных пузырьков воздуха диаметром более 8 мм, формируемых крупнопузырчатой пневматической системой перемешивания, и мелкодисперсных пузырьков воздуха диаметром 3 мм, формируемых мелкопузырчатой системой тонкого распыления воздуха. Отношение расходов воздуха в крупнопузырчатой и мелкопузырчатой системах перемешивания поддерживают равным 1:2. Обработанная вода осветляется отстаиванием или фильтрованием через зернистую загрузку. Технический результат состоит в повышении однородности состава жидкости, что обеспечивает уменьшение концентрации загрязняющих веществ. 1 табл.

 

Изобретение относится к способам перемешивания жидкости и может быть использовано при химической и физико-химической очистке природных и сточных вод. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ очистки сточных вод, предусматривающий перемешивание сточных вод с коагулянтом при аэрировании (барботировании) с расходом воздуха 7,1-14,4 л/мин на 1 л сточных вод с последующей напорной флотацией [1]. Недостатком данного способа является неполное перемешивание жидкости в процессе всплывания крупнодисперсных пузырьков воздуха, обеспечивающих быстрое перемешивание на макроуровне, - равномерное распределение небольших объемов жидкости, имеющих различный состав.

Целью настоящего изобретения является повышение степени перемешивания жидкости, позволяющее обеспечить однородность состава жидкости как в макромасштабах, так и в микромасштабах.

Поставленная цель достигается тем, что обеспечивается полное перемешивание жидкости с реагентами способом, включающим создание нисходящего потока жидкости и его контакт с всплывающими воздушными пузырьками, имеющими диаметр более 8 мм, формируемыми крупнопузырчатой системой перемешивания, и диаметр менее 3 мм, формируемых мелкопузырчатой системой перемешивания. Отношение расходов газа в крупнопузырчатой системе перемешивания к мелкопузырчатой системе перемешивания поддерживается 1:2.

Противоток жидкости и газовой фазы увеличивает время контакта поверхности всплывающих пузырьков с жидкостью. Всплывание крупнодисперсных пузырьков воздуха обеспечивает процесс быстрого перемешивания на макроуровне - равномерное распределение небольших объемов жидкостей, имеющих различный состав. Перемешивание жидкости внутри этих объемов - процесс микросмешения обеспечивается за счет всплывающих мелкодисперсных пузырьков воздуха. Совмещение работы крупнопузырчатой и мелкопузырчатой систем перемешивания позволяет эффективно перемешать обрабатываемую воду на микроуровне и макроуровне, что способствует повышению эффективности процесса очистки.

Пример.

В хозяйственно-бытовую сточную воду добавляют коагулянт полиоксихлорид алюминия в количестве 10 мг/л и флокулянт катионитовый сополимер акриламида в количестве 1 мг/л. После смешивания с реагентами сточная вода делится на две части. Одна часть обрабатывается в непроточном режиме барботированием крупнопузырчатой системой перемешивания в течение 15 минут (известный способ). Вторая часть обрабатывается в режиме противотока жидкой и газовой фазы барботированием мелкопузырчатой и крупнопузырчатой системой перемешивания в течение 15 минут (предлагаемый способ). Обработанные сточные воды осветляются, отстаивание в течение 1,5 часов. Полученные результаты приведены в таблице 1.

Из данных, приведенных в таблице 1, следует, что очистка сточных вод по предлагаемому способу позволяет уменьшить концентрации загрязняющих веществ по сравнению со сточными водами, обработанными известным способом, по содержанию взвешенных веществ в 1,8 раза, органических загрязнений (ХПК) в 1,9 раза, органических загрязнений (БПК) в 2,4 раза, содержанию азота аммонийного в 1,3 раза, содержанию общего фосфора в 3,5 раза.

Литература

1. Патент Российской Федерации №2259953. Способ очистки сточных вод, кл. C01F 1/52, опубликовано 2005.09.10.

Способ перемешивания жидкости, включающий барботирование газом, отличающийся тем, что обеспечивают контакт нисходящего потока жидкости с восходящим потоком всплывающих газовых пузырьков диаметром более 8 мм, формируемых крупнопузырчатой пневматической системой перемешивания, и диаметром менее 3 мм, формируемых мелкопузырчатой системой перемешивания, при соотношении расходов газа в крупнопузырчатой и мелкопузырчатой системах перемешивания, равном 1:2.