27.5. Применение в аэротенках механических и пневмомеханических аэраторов

Аэрирование иловой смеси в аэротенках может осуществляться с помощью механических и пневмомеханических аэраторов . Принцип действия механических аэраторов основан на вовлечении воздуха непосредственно из атмосферы и равномерном распределении его путем перемешивания во всем объеме жидкости. Механические аэраторы могут быть следующих типов: турбинные (всасывающие или поверхностные) и щеточные.

Рис. 27.5. Аэратор механический поверхностный типа МП
1 — плита; 2 — редуктор; 3 — муфта; 4 вал; 5 — турбина

Поверхностный турбинный аэратор (рис. 27.5) представляет собой агрегат, состоящий из собственно аэратора (центробежного ротора), электродвигателя и редуктора. При вращении ротора располо женные на нем лопасти отбрасывают воду к периферии, в результате чего образуется кольцевой гидравлический прыжок и происходит интенсивный перенос кислорода воздуха в воду. Одновременно снизу к ротору подсасывается жидкость, благодаря чему обеспечивается хорошее ее перемешивание и распределение обогащенных кислородом слоев во всем объеме резервуара.

Рис. 27.6. Импеллерный аэратор АИ-1М
1 — электродвигатель; 2 — муфта; 3 — рама; 4 — вал; 5 — воздуховод;. 6 — крыльчатка

tork диспенсер. Купить автоматику Привод для промышленных ворот.

Рис. 27.7. Аэратор пневмомеханический типа ПМ
1 — воздухораспределитель; 2, 3 — роторы с двумя рядами лопаток; 4 — приводной электродвигатель

Типы поверхностных турбинных аэраторов различаются конструкцией рабочих колес.

Всасывающий турбинный аэратор (импеллерный) (рис. 27.6) состоит из двигателя, направляющей трубы, вала, воздухозаборников и ротора. Принцип действия аэратора со всасыванием атмосферного воздуха основан на том, что заглубленный ротор прокачивает жидкость через трубу с воздухозаборными отверстиями, расположенными на уровне жидкости в аэротенке. При этом поток жидкости вовлекает через отверстия воздух, который, проходя через ротор, интенсивно диспергируется. Водовоздушная смесь выбрасывается в нижней части аэротенка и смешивается со всем объемом жидкости, что обеспечивает хорошую аэрацию. Турбинные аэраторы устанавливают на площадке, опирающейся на стены аэротенка или специальные колонны.

Щеточные аэраторы представляют собой горизонтальный вал с перпендикулярно укрепленными лопатками. Типы щеточных аэраторов различаются профилями лопаток (в основном лопатки изготовляют из уголков). При работе щеточных аэраторов происходят перемешивание иловой смеси, разбрызгивание ее капель, захват воздуха из атмосферы и интенсивное перемешивание воздуха с иловой смесью.

Механические аэраторы с принудительной подачей воздуха называются пневмомеханическими (рис. 27.7). Сжатый воздух подается через среднепузырчатый диффузор под расположенный внизу аэратора ротор (крыльчатку), при этом воздух мелко дробится и хорошо перемешивается во всем объеме аэротенка.

Создаваемое механическими и пневмомеханическими аэраторами всех типов турбулентное движение жидкости в аэротенках ускоряет процесс диффузии кислорода.

Для аэраторов каждого типа существуют оптимальная производительность по кислороду, зависящая от частоты вращения и глубины погружения ротора, а также показатели их работы, определяемые не только их конструкцией, но и параметрами и конструкцией аэротенков.

При выборе типа аэратора учитывают его производительность по вовлечению в жидкость кислорода и размеры зоны его действия. Число аэраторов назначают в зависимости от его производительности по кислороду.

Аэраторы предназначены не только для растворения кислорода в воде, но и для поддержания активного ила во взвешенном состоянии, что определяется размерами зоны действия аэратора по ширине аэротенка и его объему.

Большое значение имеет взаимное расположение аэраторов в аэротенках, так как потоки жидкости, выбрасываемые аэраторами, оказывают воздействие друг на друга. Аэраторы желательно, размещать таким образом, чтобы зона, обслуживаемая одним аэратором, имела форму квадрата. Импеллерные и турбинные аэраторы располагают на расстоянии не менее четырех— пяти диаметров ротора. По данным НИКТИ ГХ, для поверхностных турбинных аэраторов диаметром 0,3—3,3 м оптимальным является отношение диаметра ротора к ширине сооружения 1/30—1/37.

Примечания.
1. Условные обозначения: MB — аэратор механический всасывающий; МП — аэратор механический поверхностный; ПМ — аэратор пневмомеханический; МПУ — механическое перемешивающее устройство устанавливается в сооружениях биологической очистки в сочетании с MB с целью предотвращения осаждения взвешенных частиц и выравнивания концентрации кислорода).
2. Под производительностью по кислороду понимается скорость поглощения кислорода воздуха в обескислороженной водопроводной воде при температуре 20° С и атмосферном давлении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.).
3. Указанные: расходы сжатого воздуха, приведенные к температуре 20° С и давлению 0,1 МПа (760 мм рт. ст.), обеспечивают оптимальные условия работы аэраторов ПМ.
4. Затраты мощности на подачу сжатого воздуха уточняются при выборе воздухонагнетателей.

Пневмомеханические аэраторы типа ПМ для аэротенков и механические всасывающие аэраторы типа MB для аэрируемых прудов (табл. 27.8) выпускаются Моршанским и Глазовским заводами химического машиностроения по чертежам, разработанным Ленниихиммашем. НИКТИ ГХ разработаны турбинные аэраторы типа ТА, ТАП; роторные аэраторы типа АР, АРН, АРП; импеллерные аэраторы типа АИ (табл. 27.9).. В аэраторах типа АПР можно изменять заглубление лопаток ротора в пределах 0—300 мм.

Всасывающий турбинный аэратор небольшой производительности марки С-16, разработанный Институтом химии древесины АН ЛатвССР, серийно изготовляется заводом «Ригалесмаш» в трех вариантах: диаметр ротора 260, 280 и 320 мм; глубина погружения ротора 750 и 1000 мм; мощность электродвигателей в соответствии с диаметром ротора при глубине его погружения 750 мм составляет 1,5; 2,2; 3 кВт; при глубине погружения 1000 мм — соответственно 2,2; 3 и 4 кВт. Производительность аэратора составляет до 10 кг/ч растворенного кислорода при дефиците кислорода Д=1 и t=200С