Спосіб аерації

Реферат: Спосіб аерації включає підведення води з резервуара, формування потоку води, забір повітря з атмосфери, змішування води і повітря, викид насиченої повітрям води у водоймище. Змішування води і повітря здійснюють методом дискретно-імпульсного введення енергії. UA 102393 U (12) UA 102393 U UA 102393 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області насичення рідин газами і може знайти застосування в хімічній, медичній, мікробіологічній промисловості, при очищенні побутових та промислових стічних вод. Відомі способи аерації [Карелин Я.А. Очистка производственных сточных вол в аэротенках/ Я.А. Карелин, Д.Д. Жуков, В.Н. Журов, Б.Н. Репин - М: Стройиздат, 1973-223 с], при яких повітря по системі трубопроводів від повітродувок під певним тиском надходить до резервуара у вигляді окремих бульбашок, які формуються в дифузорах різноманітних конструкцій. Бульбашка, піднімаючись через шар рідини, шляхом дифузії, передає кисень в рідину та викликає рух рідини в резервуарі, що призводить до перемішування його вмісту. Недоліком вказаного способу є те, що для збільшення масообміну шляхом збільшення площини контакту фаз шляхом формування бульбашок розмірами менше міліметра, необхідно зменшувати розміри пор дифузора, що призводить до різкого збільшення опору дифузора проходженню повітря а також закупорювання пор, ефективність аерації різко знижується зі збільшенням в'язкості рідини. Найближчим аналогом є спосіб [Патент РФ 2081578 А01K63/04, C02F3/16, С12М1/04 20.06.1997], при якому відбувається забір води або води разом з активним мулом через вхідний патрубок відцентрового насоса, в вихідному патрубку якого формується потік, який подається в ежектор, в якому відбувається змішування води та повітря, що по магістралі надходить з атмосфери. Рух повітря в магістралі забезпечується напором, що створюється відцентрованим насосом. Дисперговане в моноліті рідини повітря піднімається до її поверхні і забезпечує додаткове перемішування за рахунок ерліфта. Перевагами найближчого аналога перед аналогами є зниження матеріальних і енергетичних витрат та підвищення ефективності аерації водних середовищ. Недоліком вказаного способу в порівнянні із запропонованим є те, що в найближчому аналогу не передбачено інших механізмів інтенсифікації процесу розчинення кисню, окрім направленої циркуляції одержаної газової емульсії за рахунок ерліфта. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу аерації шляхом того, що змішування води і повітря відбувається методом дискретно-імпульсного введення енергії із 3 -1 швидкістю зсуву потоку 30-50·10 с і амплітудою перепаду тиску 240-260 кПа. Поставлена задача вирішується тим, що у способі аерації, що включає підведення води з резервуара, формування потоку води, забір повітря з атмосфери, змішування води і повітря, викид насиченої повітрям води у водоймище, згідно з корисною моделлю, змішування води і повітря здійснюють методом дискретно-імпульсного введення енергії із швидкістю зсуву потоку 3 -1 30-50·10 с амплітудою перепаду тиску 240-260 кПа. Спосіб аерації здійснюється наступним чином. Потік води самопливом подається у всмоктуючий трубопровід, де формує потік. Повітря з навколишнього середовища через окремий трубопровід, за рахунок місцевого розрідження, всмоктується в потік води і одержана водно-повітряна суміш подається в роторно-імпульсний апарат, де обробляється методом дискретно-імпульсного введення енергії зі швидкістю зсуву 3 -1 потоку 30-50·10 с і амплітудою перепаду тиску 240-260 кПа. Одержана в роторнопульсаційному апараті високодисперсна газова емульсія через рециркуляційний трубопровід подається назад до резервуара. Приклад 1 Потік води з резервуара самопливом подається у всмоктуючий трубопровід, де формує потік. Повітря з навколишнього середовища через окремий трубопровід, за рахунок місцевого розрідження, всмоктується в потік води і одержана водоповітряна суміш подається в роторноімпульсний апарат, де обробляється методом дискретно-імпульсного введення енергії зі 3 -1 швидкістю зсуву потоку 20 10 с і амплітудою перепаду тиску 220 кПа. При таких умовах обробки в одиницю часу в робочу область апарата подається незначна кількість повітря, а дія механізмів дискретно-імпульсного введення енергії в робочій зоні апарата не є достатньо потужною, що призводить до незначної швидкості розчинення кисню у воді. Приклад 2 Спосіб реалізується аналогічно способу 1, за виключенням того, що водно-повітряну суміш 3 обробляють методом дискретно-імпульсного введення енергії зі швидкістю зсуву потоку 30·10 с 1 і амплітудою перепаду тиску 240 кПа. При таких умовах обробки завдяки механізмам дискретно-імпульсного введення енергії в робочій області роторно-імпульсного апарата створюються гідродинамічні умови, що сприяють максимальному розчиненню кисню у воді. Приклад 3 1 UA 102393 U 5 10 Спосіб реалізується аналогічно способу 1, за виключенням того, що суміш живильного середовища, дріжджів та повітря обробляють методом дискретно-імпульсного введення енергії 3 -1 зі швидкістю зсуву потоку 50·10 с і амплітудою перепаду тиску 260 кПа. При таких умовах обробки завдяки механізмам дискретно-імпульсного введення енергії в робочій області роторно-імпульсного апарата створюються гідродинамічні умови, що сприяють максимальному розчиненню кисню у воді. Приклад 4 Спосіб реалізується аналогічно способу 1, за виключенням того, що суміш живильного середовища, дріжджів та повітря обробляють методом дискретно-імпульсного введення енергії 3 -1 зі швидкістю зсуву потоку 60·10 с і амплітудою перепаду тиску 280 кПа. При таких умовах обробки різко падає продуктивність апарата, що потребує збільшення підведеної енергії. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Спосіб аерації, що включає підведення води з резервуара, формування потоку води, забір повітря з атмосфери, змішування води і повітря, викид насиченої повітрям води у водоймище, який відрізняється тим, що змішування води і повітря здійснюють методом дискретно3 -1 імпульсного введення енергії із швидкістю зсуву потоку 30-50·10 с і амплітудою перепаду тиску 240-260 кПа. 20 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2