CS273064B1

CS273064B1 - Equipment for water pumping and aerating

Info

Publication number: CS273064B1
Application number: CS467188A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Ing Csc Zajdlik
Original assignee: Zajdlik Miroslav
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1991-03-12
Also published as: CS467188A1

Abstract

The equipment consists of a mammoth suction unit with ascending pipe. In the mammoth suction unit there is an aeration cylinder with solid floor and perforated cover. The aeration cylinder is equipped with ribs connected to the inner part of the shell of the mammoth suction unit and aeration pipe, sealed along one side and having aeration holes and air feed. The equipment is structurally uncomplicated and highly effective. It is suitable for pumping and aerating water in wells as a first level of treatment of water in underground collectors or for mixing and aerating water in activation tanks for wastewater treatment.<IMAGE>

Description

Vynález sa týká zariadenia na čerpanie a prevzdušňovanie vody mikrobublinami vzduchu, vhodného najma pre technologie úpravy pitných a čistenia odpadových v3d.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for pumping and aerating water with micro-bubbles of air, particularly suitable for drinking water treatment and waste water purification technologies.

Obohacovanie vody vzdušným kyslíkom je dáležitým procesom v technologii čistenia i úpravy vody. zvláštny význam majú nové typy zariadení, ktorými sa dosiahne čo najvyššie nasýtenie vody kyslíkom pri maiej spotrebe energie. V praxi sa v súčasnosti používájú rfizne systémy čerpania a prevzdušňovania' vody. Na čerpanie sa najčastejšie pouŽívajú rázné typy odstředivých čerpadiel. Na prevzdušňovanie vody sa používajú mechanické aerátory alebo systémy pneumatickej aerácie s vháňaním stlačeného vzduchu do vody cez trysky rázného tvaru a konštrukcie. Používajú sa aj rázné systémy hydropneumatickej aerácie na principe prevzdušfiovacích injektorov, v ktorých sa účinkom prúdenia vody a vzduchu vytvoří zmes vzduchových bublin vo vodě. Nevýhodou mechanických aerátorov i systémov pneumatickej aerácie a hydropneumatických injektorov. je ich zložitosť, vysoké investičně i prevádzkové náklady a hlavně značná poruchovost', často aj nízká účinnost' a vysoká spotřeba energie. Hlavnou nevýhodou vačšiny známých mechanických i hydropneumatických aerátorov je vytváranie poměrně vel'kých bublin vzduchu, z ktorých je přestup kyslíka do vody podstatné menší . f ako v aerátoroch so vzduchovými mikrobublinami. Hydropneumatické aerátory vyžadujú spotřebu energie na čerpanie vody i na dodávanie stlačeného vzduchu. Na čerpanie vody zvlášť z hlbších studní, alebo nádrží sa používajú aj mamutové čerpadlá, ktoré vodu, alebo inú čerpanú kvapalinu dopravujú v potrubí stlačeným vzduchom na principe rozdielu hustát (měrných hmotností) čerpanej kvapaliny a jej zmesi s bublinami vzduchu (alebo iného plynu). Nevýhodou mamutových čerpadiel je ich poměrně nízká účinnost'.Water enrichment with air oxygen is a continuing process in water purification and treatment technology. Of particular importance are the new types of devices which achieve the highest oxygen saturation of the water with less energy consumption. In practice, water pumping and aeration systems are currently used. Different types of centrifugal pumps are most commonly used for pumping. Mechanical aerators or pneumatic aeration systems are used to aerate the water by blowing compressed air into the water through nozzles of a distinctive shape and construction. Vigorous hydropneumatic aeration systems based on aeration injectors are also used in which a mixture of air bubbles in the water is formed by the effect of water and air flow. The disadvantage of mechanical aerators and pneumatic aeration systems and hydropneumatic injectors. their complexity, high investment and operating costs and, above all, considerable failure rate, often low efficiency, and high energy consumption. The major drawback of most known mechanical and hydropneumatic aerators is the formation of relatively large air bubbles, of which the oxygen transfer to water is substantially less. f as in aerators with air microbubbles. Hydropneumatic aerators require energy for both pumping water and compressed air. For pumping water especially from deep wells or tanks, mammoth pumps are also used, which convey water or other pumped liquid in the pipeline by compressed air on the principle of the difference in density (density) of the pumped liquid and its mixture with bubbles of air (or other gas). A disadvantage of mammoth pumps is their relatively low efficiency.

Teraz sa zistilo, že popísáné nevýhody doslal' používaných zariadení do značnéj miery odstraňuje zariadenie na čerpanie a prevzdušňovanie vody pozostávajúce s mamutového nasávacieho telesa so stúpacím potrubím, podl'a vynálezu.It has now been found that the described disadvantages of the apparatus used to a large extent eliminate the water pumping and aeration apparatus consisting of a mammoth suction body with a riser according to the invention.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že v mamutovom nasávaeom telese je umiestnený prevzdušňovací válec s pevným dnom. Prevzdušňovací válec je opatřený rebrami připojenými na vnútornú časť plášBa mamutového nasávacieho telesa, 3alej dierovaným vekom a po jednej straně uzavretou prevzdušňovacou rúrou s otvormi a prívodom vzduchu.It is an object of the invention to provide a fixed bottom aeration cylinder in the mammoth suction body. The aeration cylinder is provided with ribs attached to the inner part of the mammoth suction body housing, a perforated lid and a closed aeration pipe with openings and air supply on one side.

Umiestnením prevzdušňovacieho valca v mamutovom nasávaeom telese sa usměrní prúdenie čerpanej vody do medzikruhového priestoru vytvořeného horným okrajom prevzdušňovacieho valca a vnútornou časťou plášta mamutového nasávacieho telesa. Vháňaním tlakového vzduchu z otvorov prevzdušňovacej rúry do prevzdušňovacieho valca a Sálej cez otvory dierovaného veka do priestoru mamutového nasávacieho telesa, vytvoří sa v tomto priestore účinkom vysekej turbulencie a vířivého prúdenia s intenzívnym premiešaním vody so vzduchom zmes mikrobublín vzduchu vo vodě. V porovnaní so známými zariadeniami zvýši sa, pri nižšej spotrebe energie, výrazné přestup kyslíka do vody.Očinkom dokonalejšieho vytvorenia mikrobublín vzduchu a ich rovnoměrnějším rozptýlením v zúženej časti mamutového nasávacieho telesa a v stúpacom potrubí sa okrem zvýšenia přestupu kyslíka do vody zvačší aj účinnost' čerpania vody stlačeným vzduchom na principe mamutového čerpadla.By placing the aeration cylinder in the mammoth suction body, the flow of the pumped water into the annular space formed by the upper edge of the aeration cylinder and the inner part of the mammoth suction body casing is directed. By blowing compressed air from the aeration tube openings into the aeration cylinder and the Salia through the openings of the aperture lid into the mammoth suction body space, a mixture of air-in-water microbubbles is formed in this space by high turbulence and vortex flow with intensive mixing of water and air. Compared with known devices, a significant oxygen transfer to water will increase at a lower energy consumption. By improving the formation of air microbubbles and evenly dispersing them in the constricted part of the mammoth suction body and in the riser, the pumping efficiency is increased compressed air on the principle of a mammoth pump.

Zariadenie podl'a vynálezu má mimoriadne jednoduchú konštrukciu, bez pohyblivých častí a nevyžaduje samostatné čerpadlo na čerpanie vody. Jeho hlavnou výhodou je využitie stlačeného vzduchu na účinné prevzdušňovanie a súčasné aj na čerpanie prevzdušňovanej vody. Prednosťou je vysoká funkčná spolehlivost' a nízké výrobně a prevádzkové náklady.The device according to the invention has an extremely simple construction, without moving parts and does not require a separate pump for pumping water. Its main advantage is the use of compressed air for efficient aeration and at the same time for pumping aerated water. The advantage is high functional reliability and low production and operating costs.

Zariadenie podl'a vynálezu ilustruje ale neobmedzuje příklad prevedenia znázorněný na pripojenom výkrese, kde na obr. 1 je schématicky znázorněný zvislý pozdl'žny rez a na obr.The device according to the invention illustrates but does not limit the exemplary embodiment shown in the accompanying drawing, in which: 1 is a schematic vertical longitudinal section and FIG.

zvislý priečny rez A-A.vertical cross-section A-A.

Zariadenie pozostáva z mamutového nasávacieho telesa 1. so stúpacím potrubím 11. V mamutovom nasávaeom telese 1 je umiestnený prevzdušňovací válec 2 s pevným dnom, ktorý je opatřený rebrami 21. Rebrá 21 sú připojené na vnútornú časť plášťa mamutového nasávacieho telesa 2· Prevzdušňovací válec 2 má diéřované veko 22 a je opatřený, po jednej straně uzavretou, prevzdušňovacou rúrou 23 s otvormi 231 a prívodom vzduchu 232.The device consists of a mammoth suction body 1 with a riser pipe 11. In the mammoth suction body 1 a fixed bottom aeration cylinder 2 is provided, which is provided with ribs 21. The ribs 21 are connected to the inner part of the casing of the mammoth suction body 2. the apertured lid 22 and is provided with an aeration tube 23 with openings 231 and an air inlet 232 closed on one side.

I.I.

A;A;

<6<6

CS 273064 BlCS 273064 Bl

Prúd čerpanej vody sa v mamutovom nasávaoom telese 1, usměrní do medzikruhového priestoru vytvořeného horným okrajom prevzdušňovacieho valca .2 a vnútornou časťou plášňa mamutového nasávacieho telesa 3., Do priestoru nad dierované veko 22 prevzdušňovacieho valca 2 sa privádza stlačený vzduch cez otvory 231 prevzdušňovacej rúry 23,. V zúženej časti mamutového nasávacieho telesa 1 a v· stúpacom potrubí 11 sa účinkom vysokej turbulenoie a vířivého prúdenia s intenzívnym premiešaním vody so vzduchom vytvoří zmes mikrobublín vzduchu vo vodě. Táto zmes prúdi smerom nahor stúpacím potrubím 11 účinkom rozdielnych hustot čerpanej vody a zmesi vody so vzduchom. Súčasne s čerpáním zmesi vody so vzduchom na principe mamutového Čerpadla sa intenzívnym premiešaním zmesi zvýši přestup kyslíka zo vzduchových bublin do vody.The flow of pumped water in the mammoth suction body 1 is directed into the annular space formed by the upper edge of the aeration cylinder 2 and the inner part of the skirt of the mammoth suction body 3. Compressed air is introduced into the space above the perforated lid 22 of the aeration cylinder 2. ,. In the tapered portion of the mammoth suction body 1 and the inlet duct 11, a mixture of air-in-water microbubbles is formed by the high turbulence and vortex flow with intensive mixing of water and air. This mixture flows upwardly through the riser 11 due to different densities of the pumped water and the water-air mixture. Simultaneously with the pumping of the water-air mixture based on the mammoth pump principle, the oxygen transfer from the air bubbles into the water is increased by intensive mixing of the mixture.

Zariadenie podl'a vynálezu sa može výhodné využit' při čerpaní a prevzdušňování vody v studniach ako prvý stupeň technologie úpravy vody v podzemnom kolektore, alebo pri čistění odpadových v8d na miešanie a prevzdušňovanie vody v aktivačněj nádrži.The device according to the invention can be advantageously used in pumping and aerating water in wells as a first stage of water treatment technology in an underground collector, or in the purification of waste water for mixing and aerating water in an activation tank.

Claims

Water pumping and aeration apparatus consisting of a mammoth suction body with a riser, characterized in that a fixed bottom aeration cylinder (2) is provided in the mammoth suction body (2), with ribs (21) connected to the inner part of the mammoth casing. a suction body (1), a vacuum aperture (22) and a closed aeration pipe (23) with openings (231) and an air supply (232) on one side.