SU977398A1 - Process and apparatus for aerating water - Google Patents
Process and apparatus for aerating water Download PDFInfo
- Publication number
- SU977398A1 SU977398A1 SU813251149A SU3251149A SU977398A1 SU 977398 A1 SU977398 A1 SU 977398A1 SU 813251149 A SU813251149 A SU 813251149A SU 3251149 A SU3251149 A SU 3251149A SU 977398 A1 SU977398 A1 SU 977398A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- water
- oxygen
- aerated
- aerator
- mixer
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 33
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 238000005276 aerator Methods 0.000 claims description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 10
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Description
Изобретение относитс к аэрированию вод, а именно сточных вод при их обработке в аэротенках или природных вод с малым содержанием кислорода .The invention relates to the aeration of water, namely, sewage during treatment in aeration tanks or natural waters with low oxygen content.
Известен способ аэрировани воды воздухом, пропущенным через пористые перегородки 1.A known method of aerating water with air passed through porous partitions 1.
Однако этот способ дает малую поверхность раздела жидкой и газовой фазы, низкую скорость растворени . газа в воде и, вследствие этого, низкий процент растворени подаваемого в воду газа.However, this method gives a small interface between the liquid and gas phases, a low dissolution rate. gas in water and, consequently, a low percentage of dissolution of gas supplied to water.
Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемым вл етс способ и устройство дл аэрировани сто чих природных вод воздухом или кислородсодержащим газом, диспергированными в трубе Вентури. Насос высокого давлени забирает воду и подает ее в сопло с трубой Вентури (смеситель). В трубу Вентури поступает воздух , который диспергируетс там. Водовоздушна смесь под давлением подаетс в аэрируемую зону на желаемой глубине Г2.The closest in technical essence to the present invention is a method and apparatus for aerating standing natural water with air or oxygen-containing gas dispersed in a Venturi pipe. A high pressure pump picks up water and feeds it into the venturi nozzle (mixer). Air is discharged into the venturi and dispersed there. The air / water mixture under pressure is fed into the aerated zone at the desired depth G2.
; При механическом дроблении воздуха в смесителе пррисходит перемешивание жидкой и газовой фазы. Подсосанный и раздробленный воздух на срезе сопла смесител выдел етс из водо-воздушной смеси в виде пузырей 0,05-10 3- Д,. Пузыри таких размеров достаточно быстрю поднимаютс на поверхность воды, и,вследствие большой скорости подъема и малой поверхности раздела фаз значительного растворени воздуха в воде ; During mechanical crushing of air in the mixer, mixing of the liquid and gas phases occurs. The sucked and crushed air at the nozzle exit of the mixer is released from the water / air mixture in the form of bubbles 0.05-10 3-D ,. Bubbles of this size quickly rise to the surface of the water, and, due to the high rate of ascent and the small interface, significant air dissolution in water
10 не происходит. Таким образом, при помощи этого устройства достичь высокой концентрации кислорода в аэрируемой зоне при Однократном ее перекачивании не удаетс .10 does not occur. Thus, using this device, it is not possible to achieve a high concentration of oxygen in the aerated zone when it is pumped once.
1515
Дл достижени высокой концентрации кислорода в воде аэрируемой зоны (например, с 5 мг/л - исходное значение - до 9 мг/л и выше) при использовании устройства требуетс To achieve a high concentration of oxygen in the water of the aerated zone (for example, from 5 mg / l - the initial value is up to 9 mg / l and above) when using the device
20 многократное перекачивание всего объема воды, что дает постепенное ее насыщение кислородом. Однако это делает процесс насыщени энергоемким , длительным и потому мало эффек25 тивным.20 multiple pumping of the entire volume of water, which gives a gradual saturation of it with oxygen. However, this makes the process of saturation energy-intensive, time consuming and therefore inefficient.
Цель изобретени - повышение концентрации кислорода в аэрируемой воде при однократном ее перекачивании.The purpose of the invention is to increase the oxygen concentration in the aerated water when it is pumped once.
Поставленна цель достигаетс теМ( The goal is achieved by teM (
30 что часть воды, подаваемой насосом.30 that part of the water supplied by the pump.
распыл ют в аэраторе под избыточным давлением в среде кислородсодержащего газа, затем смешивают насыщенную кислородом воду с неаэрированной водой и подают ее в аэрируемую зону.sprayed in an aerator under excess pressure in an environment of oxygen-containing gas, then mixed with oxygenated water with non-aerated water is mixed and fed into the aerated zone.
Соотношение воды, подаваемой в аэратор, и неаэрируемой воды, подаваемой в смеситель, составл ет 1:1,2-6. .The ratio of water supplied to the aerator and non-aerated water supplied to the mixer is 1: 1.2-6. .
Устрйоство дл аэрировани воды содержит насос дл подачи воды и. смеситель, аэратор с форсунками, патрубок дл соединени аэратора с ниточником давлени через регул тор давлени и.патрубок подачи воды.A device for aerating water contains a pump for feeding water and. a mixer, a nozzle aerator, a nozzle for connecting the aerator to the pressure filament through the pressure regulator and the water supply nozzle.
При распылении воды в аэраторе в среде кислородсодержащего газа пр избыточном давлении достигаетс концентраци кислорода в воде, превышающа равновесную при атмосферном давлении. При последующем смешении насыщенной кислородом воды с неаэрированной водой в смесителе на выходе из смесител содержание кислорода в воде остаетс выше равновесного на 50-100%. Стру воды из смесител несет растворенный кислород с. концентрацией выше равновесной . Избыточное (сверхравновесное) количество кислорода выдел етс в воде в виде мельчайших пузырьков (размер пузырьков газа меньше, чем размер пузырьков, полученных любым другим способом), а вода с равновесным содержанием кислорода перемешиваетс с водой водоёма или аэротенка , повыша тем самым концентрацию кислорода в аэрируемой зоне. Пузырьки , выдел ющиес в воде, поднимаютс вверх. Так как размерпузырьков минимально возможный, то мала и скорость И1 подъема (по сравнению со скоростью подъема пузырьков, полученных любым другим способом), а поверхность раздела фаз газ-жидкость максимально возможна . При малой скорости подъема пузырьков и при большой поверхности раздела фаз наблюдаетс интенсивное растворение кислорода в воде аэрируемой зоны, что. также вл етс источником насыщени воды кислородом.When spraying water in the aerator in an environment of an oxygen-containing gas at an overpressure, an oxygen concentration in water exceeding the equilibrium at atmospheric pressure is achieved. During the subsequent mixing of oxygenated water with non-aerated water in the mixer at the outlet of the mixer, the oxygen content in water remains above equilibrium by 50-100%. A jet of water from the mixer carries dissolved oxygen. C. concentration above equilibrium. Excessive (super-equilibrium) amount of oxygen is released in water in the form of tiny bubbles (the size of gas bubbles is smaller than the size of bubbles obtained by any other method), and water with an equilibrium oxygen content is mixed with water of a water body or aerotank, thus increasing the oxygen concentration in the aerated zone. The bubbles released in the water rise upwards. Since the size of the bubbles is as small as possible, the lifting speed I1 is also small (compared to the lifting speed of bubbles obtained by any other method), and the gas-liquid interface is the maximum possible. At a low rate of ascent of the bubbles and at a large interface, an intensive dissolution of oxygen in the water of the aerated zone is observed, which. It is also a source of water oxygenation.
При соотношении воды, подаваемой в аэратор, и неаэрируемой воды, подаваемой в смеситель, ниже 1:1,2, |п зоизводительность аэрации падает почти в два раза, если же это соот (1Ьшение превышает 1:6, то резко снижаетс коэффициент полезного использовани кислорода, расходуемого на аэрацию.When the ratio of water supplied to the aerator and non-aerated water supplied to the mixer is less than 1: 1.2, the efficiency of aeration drops by a factor of almost two, if this ratio (1% is greater than 1: 6, then the efficiency of oxygen consumed for aeration.
На чертеже представлено устройство дл осуществлени предлагаемого способа.The drawing shows a device for carrying out the proposed method.
Устройство дл аэрировани воды включает насос 1 дл подачи воды, смеситель 2, аэратор 3., в стенкиA device for aerating water includes a pump 1 for supplying water, a mixer 2, an aerator 3., to the walls
которого вмонтированы форсунки 4. В аэраторе имеетс регул тор 5 уровн воды, установленный на входе аэрированной воды в смеситель. Давление газа в аэраторе поддерживаетс посто нным с помощью регул тора 6 давлени , установленного на газовой .коммуникации, соединенной с аэратором . Устрюйство может быть установлено на любой желаемой глубине водоема или аэротенка и повернуто в любую сторону.the nozzles 4 are mounted in it. The aerator has a water level regulator 5 installed at the inlet of aerated water to the mixer. The gas pressure in the aerator is kept constant by means of a pressure regulator 6 mounted on a gas connection connected to the aerator. The device can be installed at any desired depth of the reservoir or aerotank and turned in any direction.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Часть воды, подаваемой насосом, распыл ют в аэраторе под избыточным давлением в среде кислородсодержа- щего газа, затем смешивают насыщенную кислородом воду с неаэрированной водой и подают в аэрируемую зону.A part of the water supplied by the pump is sprayed in an aerator under pressure in an oxygen-containing gas medium, then the oxygenated water is mixed with non-aerated water and fed into the aerated zone.
Пример. Аэратор (объемом 0,07 м) устанавливают в водоеме на глубине 1,3 м. Насос подает в аэратор воду под давлением 7,7-10 Па. Концентраци кислорода в воде водоема до аэрации 5 мг/л. Концентраци кислорода в воде внутри аэратора 85 мг/л. Вода из аэратора поступает в смеситель, где смешиваетс в соотношении 1:3,6 с неаэрированной водой из водоема, в результате чего на выходе из смесител концентраци кислорода в воде 22-23 мг/л. При температуре 280 К равновесна концентраци растворенного в воде водоема кислорода составл ет 13-14 мг/ Остальное количество кислорода (8-10 мг/л) выдел етс в виде пузырьков и дополнительно насыщает килородом воду за счет растворени гаЗа при подъеме пузырька вверх. При производительности смесител 38,6 через 5 ч работы устройства концентраци кислорода в воде зоны аэрации (площадь, ограниченна окружностью радиусом 9 м, при глубине водоема 2,5 м) достигает 9,2 мг/л.Example. An aerator (with a volume of 0.07 m) is installed in a pond at a depth of 1.3 m. The pump delivers water to the aerator under a pressure of 7.7-10 Pa. The oxygen concentration in the water of the reservoir before aeration is 5 mg / l. The oxygen concentration in the water inside the aerator is 85 mg / l. Water from the aerator enters the mixer, where it mixes in a ratio of 1: 3.6 with non-aerated water from the reservoir, with the result that the oxygen concentration in the water at the outlet of the mixer is 22-23 mg / l. At a temperature of 280 K, the equilibrium concentration of oxygen dissolved in water of the reservoir is 13-14 mg / The remaining amount of oxygen (8-10 mg / l) is released in the form of bubbles and additionally saturates the water with hydrogen gas due to the dissolution of the gas as the bubble rises. With a mixer capacity of 38.6, after 5 hours of operation of the device, the oxygen concentration in the water of the aeration zone (the area bounded by a circle with a radius of 9 m and a reservoir depth of 2.5 m) reaches 9.2 mg / l.
В таблице представлены сравнительные данные результатов испытани предлагаемого способа, и способа прин того за прототип.The table presents the comparative data of the test results of the proposed method and the method adopted for the prototype.
Дл удобства сравнени рассматриваемых способов и устройств услови испытаний прин ты одинаковыми в обоих вариантах: аэрируема зона очерчена радиусом 9,5 м, глубина водоема 2,5 м, производительность устройства 38,6 , Цель - достижение концентрации kиcлopoдa в аэрируемой зоне 9,29 ,7 мг/л.For convenience of comparing the considered methods and devices, the test conditions are the same in both variants: the aerated zone is delineated with a radius of 9.5 m, the water depth is 2.5 m, the device performance is 38.6, the goal is to achieve a concentration of oxygen in the aerated zone 9.29, 7 mg / l.
Как следует из приведенных данных , предлагаемые способ и устройство характеризуютс высокой эффективностью , врем аэрации сокращаетс в 12-60 , во столько же разAs follows from the above data, the proposed method and device are characterized by high efficiency, the aeration time is reduced by 12-60, as many times
сокращаетс количество перекачиваемой воды, что снижает затраты на электроэнергию при эксплуатации насосов и амортизацию установки.the amount of pumped water is reduced, which reduces energy costs during operation of pumps and depreciation of the installation.
Главным показателем, обуславливающим повышение эффективности способа и устройства, вл етс обеспечение высокой выходной концентрации кислорода в воде на выходе из устройстваThe main indicator that leads to an increase in the efficiency of the method and device is to ensure a high output concentration of oxygen in the water at the outlet of the device.
Устройство рекомендуетс использовать дл повышени концентрации кислорода в водоемах питьевого водоснабжени и рыбоводческих прудах дл предотвращени замора рыбы и загнивани воды, а также дл аэрировани сточных вод при обработке их в аэротенках дл интенсификации процессов окислени .The device is recommended to be used to increase the oxygen concentration in drinking water supply systems and fish ponds to prevent fish from sticking and water decay, as well as to aerate sewage when processing them in aeration tanks to intensify oxidation processes.
Изменение концентрации кислород в воде после прохождени через установку (на выходе из устройства ) , мг/лThe change in oxygen concentration in water after passing through the installation (at the outlet of the device), mg / l
Концентраци кислорода в воде аэрируемой зоны водоема, мг/л, через, ч:The oxygen concentration in the water of the aerated zone of the reservoir, mg / l, through, h:
О (исходна концентраци )O (initial concentration)
22
3,53.5
5five
15 Длительность аэрации, ч15 Duration of aeration, h
Кратность обмена (отношение объема перекачиваемой воды к объему аэрированной зоны водоема)The multiplicity of exchange (the ratio of the volume of pumped water to the volume of the aerated zone of the reservoir)
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813251149A SU977398A1 (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Process and apparatus for aerating water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813251149A SU977398A1 (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Process and apparatus for aerating water |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU977398A1 true SU977398A1 (en) | 1982-11-30 |
Family
ID=20944176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU813251149A SU977398A1 (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Process and apparatus for aerating water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU977398A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2566780C2 (en) * | 2009-12-21 | 2015-10-27 | Сиэйр Инк. | Method of high-rate gas diffusion |
| RU195630U1 (en) * | 2019-12-03 | 2020-02-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | DEVICE FOR INTENSIVE OXYGENATION OF A RESERVOIR |
-
1981
- 1981-02-23 SU SU813251149A patent/SU977398A1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2566780C2 (en) * | 2009-12-21 | 2015-10-27 | Сиэйр Инк. | Method of high-rate gas diffusion |
| RU195630U1 (en) * | 2019-12-03 | 2020-02-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | DEVICE FOR INTENSIVE OXYGENATION OF A RESERVOIR |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4735750A (en) | Process and device for the dissolution of gas in liquid | |
| US4226719A (en) | Treating device for large bodies of water | |
| KR960001500B1 (en) | Oxygen-enriched methods and apparatus | |
| US4267052A (en) | Aeration method and apparatus | |
| US5057230A (en) | Dissolution of gas | |
| US3724667A (en) | Activated sludge process and system | |
| EP2188223B1 (en) | Method and apparatus for aeration | |
| US6986506B2 (en) | Water aerator and method of using same | |
| US4597877A (en) | Process and equipment for water treatment | |
| US3477947A (en) | Method and apparatus for treating waste materials | |
| US3953326A (en) | Oxygen aeration system for contaminated liquids | |
| EP1670574B1 (en) | Method and apparatus for mixing of two fluids | |
| ZA929334B (en) | A reactor | |
| SU977398A1 (en) | Process and apparatus for aerating water | |
| US4166790A (en) | Single stage process for continuous introduction of oxygen-containing gases into effluent containing activated sludge | |
| GB2072027A (en) | Transfer of oxygen into waste water | |
| US6200476B1 (en) | Method an device for introducing oxygen into water or aqueous solutions | |
| US4734197A (en) | Jet aerator header assemblies and methods for use thereof in total, partial, and non-barriered oxidation ditches | |
| US3882017A (en) | Method and apparatus for aeration of biodegradable waste material | |
| IL45829A (en) | Method and apparatus for oxygenating wastewater | |
| RU2038332C1 (en) | Liquid aerating equipment | |
| CA2935616A1 (en) | Method of generating white water for dissolved air flotation | |
| JP2000140881A (en) | Oxygen dissolution equipment | |
| JP2980143B2 (en) | Advanced wastewater treatment method | |
| JPH04171099A (en) | Water jet aeration device |