ГИДРОЦИКЛОННЫЙ АЭРОТЕНК-ВЫТЕСНИТЕЛЬ И АЭРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ГИДРОЦИКЛОННЫЙ АЭРОТЕНК-ВЫТЕСНИТЕЛЬ И АЭРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО


RU (11) 2046765 (13) C1

(51) 6 C02F3/06, C02F3/16 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5038024/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.04.17 
(45) Опубликовано: 1995.10.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 981251, кл. C 02F 3/06, 1982. 2. Авторское свидетельство СССР N 1535850, кл. C 02F 3/16, 1990. 
(71) Заявитель(и): Кондрашов Юрий Павлович 
(72) Автор(ы): Кондрашов Юрий Павлович 
(73) Патентообладатель(и): Кондрашов Юрий Павлович 

(54) ГИДРОЦИКЛОННЫЙ АЭРОТЕНК-ВЫТЕСНИТЕЛЬ И АЭРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО 

Использование: биохимическая очистка сточных вод. Сущность изобретения: в кольцевом цилиндрическом аэротенке установлена дополнительно цилиндрическая перегородка, доходящая до его дна, разделяющая аэротенк на камеру интенсивной аэрации и камеру отстаивания. В цилиндрической перегородке диаметрально-противоположно установлены аэраторы, всасывающие трубы которых оборудованы подводами сточных вод, иловой смеси из камеры интенсивной аэрации и активного или из стабилизатора. Подводы иловой смеси и активного или расположены в диффузоре всасывающей части циркуляционной трубы на одном уровне. Эти подводы направлены тангенциально навстречу вращению гребного винта, за которым установлен спрямляющий аппарат в виде радиальных неподвижных пластин. Заслонки установлены на торцах подводов внутри циркуляционной трубы, имеют вертикальную ось вращения и кинематически связаны между собою. 2 с. п. ф-лы, 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к компактным установкам, производящим биохимическую очистку сточных вод.

Известен гидроциклонный стабилизатор биофильтр со струйной аэрацией, включающий цилиндрический резервуар, разделенный не доходящей до его днища коаксиальной перегородкой на внутреннюю камеру отстаивания с центральной сборной трубой биофильтром и внешнюю камеру стабилизации с тангенциальными подводами исходной жидкости на уровне ввода жидкости в камеру отстаивания и струйных аэраторов в верхней части камеры стабилизации /авт. свид. СССР N 981251, кл. CO2F 3/06, 1982 г./.

Недостатки прототипа состоят в незавершенности цикла очистки в одном устройстве и повышенных энергозатратах на циркуляцию исходной жидкости.

Известно аэрирующее устройство, включающее циркуляционную трубу, в верхней части которой установлены подвод аэрируемой жидкости с уровня аэротенка и суперкавитирующий гребной винт /авт. свид. СССР N 1535850, кл. CO2F3/16, 1990/.

Недостатком известного устройства являются повышенные затраты энергии на аэрацию и циркуляцию, поскольку гребной винт работает в суперкавитационном режиме.

Цель изобретения глубокая биологическая очистка сточных вод и обработка активного ила, снижение энергетических затрат. Достигается цель тем, что аэротенк снабжен цилиндрической перегородкой, доходящей до его дна, разделяющей аэротенк на камеру интенсивной аэрации и камеру отстаивания, в цилиндрической перегородке диаметрально установлены аэраторы, всасывающие трубы которых оборудованы подводами сточных вод и иловой смеси из камеры интенсивной аэрации, активного ила из стабилизатора. Подводы иловой смеси и активного ила регулируются заслонками и расположены с верхней кромкой цилиндрической перегородки ниже уровня сборного лотка, а отвод иловой смеси из аэратора выведен в камеру интенсивной аэрации.

Подводы иловой смеси и активного ила расположены в диффузоре на одном уровне и направлены тангенциально и навстречу вращению гребного винта. Заслонки установлены на торцах подводов внутри циркуляционной трубы, имеют вертикальную ось вращения и кинематически связаны между собой. За гребным винтом установлен спрямляющий аппарат в виде радиальных неподвижных пластин.

Глубокая очистка сточных вод и обработка активного ила достигается за счет периодического вытеснения с помощью аэраторов активного ила из камеры стабилизации в камеру интенсивной аэрации в виде гидроциклона, где происходит центробежное уплотнение и накопление /увеличение концентрации/ активного ила в иловой смеси аэротенка с последующим отделением и фильтрацией сточных вод соответственно в камере отстаивания и камере стабилизации.

Снижение энергетических затрат достигается за счет увеличения окружной скорости на входе в гребной винт при закрутке жидкости навстречу вращению гребного винта и установки за гребным винтом спрямляющего аппарата в виде радиальных неподвижных пластин, взаимодействующих с закрученным потоком. Размещение аэраторов в цилиндрической перегородке позволяет получить подводы /отводы/ иловой смеси и активного ила с наименьшей длиной.

На фиг. 1 изображено устройство, вид сверху; на фиг. 2 сечение А-А; на фиг. 3 сечение Б-Б; на фиг. 4 сечение В-В.

Гидроциклонный аэротенк-вытеснитель содержит цилиндрический резервуар 1 с коническим днищем, разделенный коаксиальной перегородкой 2, не доходящей до его дна, на внутреннюю камеру 3 стабилизации и аэротенк 4 кольцевой формы. В камере 3 сверху установлен конический центральный сборный лоток 5 с выводящей трубой 6 очищенных и осветленных вод, а снизу установлена труба 7 для удаления из устройства избыточного ила и осадков. Аэротенк 4 снабжен цилиндрической перегородкой 8, доходящей до его дна и разделяющей его на камеру 9 интенсивной аэрации и камеру 10 отстаивания. В перегородке 8 диаметрально установлены аэраторы 11, представляющие из себя вертикальную циркулярную трубу, сообщающуюся с атмосферой и нагнетающим отводом 12, выведенным тангенциально в нижнюю часть камеры 9.

Циркуляционная труба аэратора 11 /всасывающая ее часть расположенная выше гребного винта/ оборудована подводом 13 сточных вод, подводом 14 иловой смеси из камеры 9, подводом 15 активного ила из камеры 3. Подводы 14 и 15 регулируются заслонками. Верхняя кромка перегородки 8, подводы 14 и 15 расположены ниже уровня центрального сборного лотка 5 /находится ниже уровня свободной поверхности жидкости в устройстве.

Аэрирующее устройство аэратор 11 содержит циркуляционную трубу 16, сообщающуюся с атмосферой и состоящую из двух цилиндрических частей, соединенных между собой диффузором 17. Внутри трубы 16 в нижней ее цилиндрической части расположен гребной винт 18. За гребным винтом установлен спрямляющий аппарат 19 в виде радиальных неподвижных пластин, расположенных под углом к набегающему потоку закрученной жидкости. В диффузоре 17 на одном уровне тангенциально расположены подводы 14 и 15, направленные навстречу вращению гребного винта 18. На торцах подводов 14, 15 внутри циркуляционной трубы 16 установлены заслонки 20, имеющие вертикальную ось вращения и кинематически связанные между собой рычагом 21. Когда подвод 14 открыт подвод 15 закрыт и наоборот.

Расположение подводов 14, 15 на одном уровне и кинематическая связь заслонок 20 необходимы для того, чтобы обеспечить постоянство расхода аэрируемой жидкости через гребной винт при изменении положения заслонок 20. Размещение подводов 14, 15 в диффузоре 17 /во всасывающей части циркуляционной трубы/ и применение заслонок 20 с вертикальной осью вращения на торцах подводов 14, 15 формируют глубокую вращающуюся воронку жидкости в диффузоре 17, засасывающую воздух из атмосферы в аэратор 11. Предлагаемый аэратор является механическим всасывающим низконапорным аэратором и обеспечивает гидравлический перепад уровня жидкости в трубе 16 с уровнем свободной жидкости в устройстве порядка 0,8-1,0 м. вод. ст. под действием которого происходит интенсивное истечение жидкости из подводов 14, 15 /со скоростью более 3 м/сек/ с эжекцией и засасыванием воздуха водяной воронкой, и последующим диспергированием водовоздушной смеси лопастями гребного винта 18.

В режиме очистки сточных вод сооружение работает следующим образом.

Включаются аэраторы 11, при этом уровень жидкости во всасывающей части циркуляционной трубы 16 падает на 0,8-1,0 м и под действием гидростатического перепада давлений аэратор 11 проходят перемешиваясь между собою сточная вода из подвода 13, иловая смесь из камеры 9 через подвод 14 /открыт на максимум/ и активный ил из камеры стабилизации 3 через подвод 15/ прикрыт до минимума и обеспечивает нормальную для процесса очистки кратность рециркуляции активного ила/. Далее иловая смесь выбрасывается аэратором 11 через отвод 12 тангенциально в нижнюю часть кольцевой камеры 9, откуда движется спиралеобразно к подводу 14. Таким образом, часть иловой смеси из нижней части камеры 9 снова попадает в аэратор 11 /через подвод 14/, а другая часть продолжает движение вверх, фильтруясь через толщу активного ила, находящуюся в верхней части аэротенка 4 /от подвода 14 до свободной поверхности жидкости/ и, переливаясь через перегородку 8, попадает в камеру отстаивания 10 аэротенка 4. Освободившись от загрязнений в камере 10, очищенные воды проходят под перегородкой 2 и попадают в камеру 3 стабилизации, где фильтруются через толщу активного ила к сборному лотку 5, подвергаясь при этом более глубокой очистке.

Очищенные воды собираются центральным сборным лотком 5 и удаляются из сооружения по трубопроводу 6.

Загрязнения, минеральный осадок, избыточный активный ил, осаждающиеся в камерах 10 и 3, периодически удаляются из сооружения по трубопроводу 7.

В режиме вытеснения /стабилизации/ активного ила сооружение работает следующим образом.

При работающих аэраторах 11 открывается на максимум заслонка 20 подвода 15, а заслонка 20 подвода 14 прикрывается. Аэраторы 11 в этот момент перекачивают активный ил из камеры 3 в камеру 9, при этом происходит вытеснение из камеры интенсивной аэрации 9 загрязнений и стабилизированного ила в камеру отстаивания 10, где они осаждаются и сползают по коническому днищу резервуара 1 к трубопроводу 7. Поскольку режим гидроциклона в камере 9 интенсивной аэрации не нарушается /расход жидкости через аэраторы 11 постоянен/, то значительного выноса активного ила из камеры 9 происходить не будет. После того, как произошло полное вытеснение /по объему/ активного ила из камеры 3 в камеру 9, заслонка 20 подвода 14 открывается на максимум, а заслонка 20 подвода прикрывается /сооружение возвращается в режим очистки сточных вод с интенсивной аэрацией обновленной иловой смеси в камере 3/. Режим вытеснения производят периодически поддерживая активный ил в камере во взвешенном состоянии.

Толща жидкости между уровнем лотка 5 и подводом 15 образует защитную зону фильтрации, предотвращающую вынос активного ила во время режимов вытеснения в камере 3. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Гидроциклонный аэротенк-вытеснитель, содержащий цилиндрический резервуар, разделенный коаксиальной перегородкой, не доходящей до его дна, на внутреннюю камеру стабилизации с центральным сборным лотком и аэротенк, имеющий аэраторы с тангенциальным отводом аэрируемой иловой смеси, отличающийся тем, что аэротенк снабжен цилиндрической перегородкой, доходящей до его дна, разделяющей аэротенк на камеру интенсивной аэрации и камеру отстаивания, в цилиндрической перегородке диаметрально установлены аэраторы, которые снабжены всасывающими трубами с подводами сточных вод и иловой смеси из камеры интенсивной аэрации и активного ила из камеры стабилизации, подводы иловой смеси и активного ила снабжены регулирующими заслонками и расположены с верхней частью цилиндрической перегородки ниже сборного лотка, а отвод иловой смеси из аэратора выведен в камеру интенсивной аэрации.

2. Аэрирующее устройство, содержащее циркуляционную трубу из двух цилиндрических частей, соединенных между собой диффузором, расположенный в нижней ее цилиндрической части гребной винт, подводы иловой смеси и активного ила, отличающееся тем, что подводы иловой смеси и активного ила расположены в диффузоре на одном уровне и направлены тангенциально и навстречу вращению гребного винта, устройство снабжено заслонками, установленными на торцах подводов внутри циркуляционной трубы, с вертикальной осью вращения и кинематической связью между собою, а также установленным за гребным винтом спрямляющим аппаратом в виде радиальных неподвижных пластин.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru