CS225102B2 - The treatment of liquids and the necessary equipment - Google Patents

Description

Vynálezse týká způsobu zpracovávání kapaliny uváděním kapaliny do cirkulace a jejím zaváděním do styku s plynem, zejména s plynem, obsahujícím kyslík, přičemž kapalina je plynule zaváděna do hlavního zpracovávacího pásma, uváděna v něm do cirkulace a po zpracování z něho odváděna, přičemž hlavní zpracovávací pásmo obsahuje uvnitř nebo ve spojení s jeho vnitřkem na dolních koncích pásmo sestupného toku a pásmo vzestupného toku, která jsou navzájem na jejich horních koncích spojena pásmem, z něhož uniká plyn·

Vynález se rovněž týká zařízení к provádění tohoto způsobu· Zejména se vynález týká způsobu a zařízení pro zpracovávání kapaliny unášející v roztoku nebo/a v suspenzi biologicky rozložitelný materiál, jako jsou odpadní vody, tj· voda unášející odpadní materiál, biologicky rozložitelný, včetně všech typů biologicky rozložitelného odpadu z domácnosti a průmyslu, jako Jsou například normální odpadky z domácností a odpadní vody vytvářené zemědělskými závody, továrnami na potraviny a jinými průmyslovými závody vytvářejícími takovýto odpad.

Způsoby, jichž se obvykle používá při zpracování odpadních vod, sestávají v podstatě z počátečního zpracování fyzikálními metodami, jako je procezování a odstranění ostrých hran, aby se odstranil hrubý a těžký materiál, načež následuje další zpracování za použití biologických postupů pro odstranění rozpuštěných nebo malých suspendovaných odpadků· Biologické zpracování, například v aktivované kaši, zahrnuje krok, ve kterém je odpadní voda okysličována· Je důležité, aby se v tomto kroku dosáhlo intenzivního okysličení odpadní vody· Pokud se vynález týká zpracování odpadních vod, týká se také okysličování odpadních vod při dalším zpracování za použití biologických metod.

Například v belgickém pat· spisu č. 615 150 je popsán způsob a přístroj pro biologické zpracování odpadní vody, který obsahuje krok, ve kterém je voda uváděna do cirkulace kolem systému sestávajícího z komory se sestupným krokem a z komory se vzestupným krokem, které jsou navzájem ve spojení na jejich horních a dolních koncích, přičemž plyn obsahující kyslík je dodáván do odpadní vody, když prochází komorou se sestupujícím tokem·

Podle vynálezu je dolní konec pásna vzestupného toku spoje? s hlavním zpracovávacím pásmem na nižší úrovni než dolní konec pásma sestupného toku, kapalina se vede směrem dolů v pásmu sestupného toku a směrem vzhůru v pásmu vzestupného toku, čímž se v hlavním zpracovávacím pásmu vytvoří horní oblast a dolní oblast, ve kterých je typ proudění směsi kapaliny a plynu odlišný, horní oblast je nad úřovní, ve které dolní konec pásma sestupného toku je ve spojení s hlavním zpracovávacím pásmem a dolní oblast je pod touto úrovní, kapalina proudí buď vzhůru nebo dolů v horní oblasti hlavního zpracovávacího pásma v závislosti na způsobu, kterým je kapalina do postupu zaváděna, přičemž kapalina vstupuje.do styku s bublinkami plynu, který je kapalinou unášen nebo do ní vstřikován·

Podle výhodného provedení způsobu podle vynálezu se všechny vzduchové bubliny nechávají unikat směrem vzhůru z dolního konce pásna sestupného toku do horní oblasti·

Podle jiného provedení způsobu podle vynálezu se všechny vzduchové bubliny unášejí z dolního konce pásma sestupného toku směrem dolů do dolní oblasti·

S výhodou je rychlost cirkulace .taková, že se od dolního konce pásna sestupného toku vzduchové bubliny samočinně rozdělují, přičenž část jich uniká do horní oblasti a část jich je unášena dolů do oblasti dolní.

Podle dalšího provedení se kapalina vstupující do hlavního zpracovávacího pásna zavádí pásmem sestupného toku·

Podle jiného provedení se kapalina vstupující do hlavního zpracovávacího pásma zavádí přímo do horního konce tohoto pásma·

Účelně ве kapalině v pásmu sestupného toku uděluje přídavný sestupný tok. Zařízení к provádění způsobu podle vynálezu vychází z konstrukce, která obsahuje hlavní zpracovávácí komoru, uvnitř které nebo ve spojení s jejím vnitřkem je svými dolními konci upravena trubka se sestupným tokem a trubka se vzestupným tokem, kteréžto trubky jsou navzájem ve spojení na jejich horních koncích tou Částí přístroje, ze které uniká plyn·

Podle vynálezu je dolní konec trubky se vzestupným tokem ve spojení s hlavní zpracovávací komorou na nižěí úrovni než dolní konec trubky ee sestupným tokem, dále obsahuje prostředky, kterými kapalina opouští hlavní zpracovávací komoru, prostředky jako injektory nebo/a čerpadla pro uvádění kapaliny do cirkulace v hlavní zpracovávací komoře a prostředky, jako injektory nebo/a kanál, pro zavádění plynu do kapaliny, která cirkuluje v přístroji.

Podle výhodného provedení obsahuje toto zařízení prostředky, jako injektory nebo/a kanál, pro vyvolání styku mezi kapalinou a plynem.

Dále obsahuje zařízení podle vynálezu prostředky, jako injektory nebo/a kanál, pro vstřikování plynu do kapaliny nebo jeho unášení kapalinou.

Podle účelného provedení sestává hlavní zpracovávací komora ze šachty, která má délku 80 metrů, s výhodou 25 až 50 metrům a která je s výhodou zapuštěna do země.

Podle dalšího provedení jsou trubka se sestupným tokem a trubka se vzestupným tokem zavěšeny uvnitř hlavní zpracovávací komory. Jednotlivé průměry těchto trubek jsou nejvýš# rovny polovině průměru hlavní zpracovávací komory.

Podle výhodného provedení vynálezu je dolní konec trubky se vzestupným tokem umístěn u dna hlavní zpracovávací komory. Účelně pak je dolní konec trubky se sestupným tokem umístěn nad dolním koncem trubky se vzestupným tokem, například mezi třetinou a třemi čtvrtinami hlavní zpracovávací komory, měřeno shora.

Zařízení podle vynálezu dále účelně obsahuje pomůcky pro vyvolání přídavného toku v trubce se sestupným tokem, a tím přídavného toku v horní oblasti hlavní zpracovávací komory.

Tyto pomůcky pro vyvolání přídavného toku v trubce se sestupným tokem sestávají účelně z hnací vstřikovací trubky nebo podle jiného zařízení z více než jednoho otvoru, kterým kapalina vystupuje z trubky se sestupným tokem do hlavní zpracovávací komory.

Podle jiného provedení sestávají pomůcky pro vyvolání přídavného toku v trubce se sestupným tokem z trubky spojené s trubkou se sestupným tokem.

Vynález je zvlášt užitečný při dalším zpracovávání odpadní vody za použití biologických postupů. Z tohoto důvodu bude dále popisován na příkladu zpracování odpadní vody. V této souvislosti se pod plynem rozumí plyn obsahující kyslík, což může být kyslík nebo jakákoliv plynná směs, například vzduch obsahující kyslík.

V závislosti na zpracovávání, pro které je přístroj konstruován, lze vhodně zvolit relativní délky oblastí vytvořených v hlavní zpracovávací komoře. Tím, že se nastaví rychlost kapaliny v dolní oblasti, může být měněna intenzita okysličování tím_s že se proměnlivým podílům plynu v komoře umožní unikat vzhůru. Existují tři hlavní možnosti;

^Ш a) Tím, že se rychlost cirkulace zvolí tak, že sestupná rychlost kapaliny v dolní oblasti^Aje menší než 0,15 m/s, bude prakticky všechen plyn v podobě bublinek unikat vzhůru a bude к dispozici pro okysličování odpadní vody v horní oblasti. Kyslík, který je již v kapalině, když vchází do styku s plynem uvnitř trubky se vzestupným tokem nebo těsně pod ní, bude však unášen dolů do dolní oblasti.

b) Tím, že se rychlost cirkulace zvolí taková, že sestupná rycWLost kapaliny v dolní oblasti je 0,4 m/s'nebo větší, budou prakticky.všechny bublinky plynu unášeny dolů s kapalinou a budou k dispooZci pro okysličování odpadní vody v dolní ob^asi, společně s kosíkem, který je již rozpuštěn v kapalině uvntř trubky se vzestupným ' tokem nebo těsně pod ní.

c) Tím, že se rychlost cirkulace zvolí tak, že sestupná rychlost kapaliny v dolní oblasti leží pod rychlostmi uvedenými shora sub a) a sub b), dosáhne se samočinného rozdělování plynových bublinek, takže některé bublinky unikej do horní obb.assi a některé jsou unášeny dolů do dolní- obbasti.·

Rechooti cirlulace” směsi .kapaliny a plynu v systému lze tedy použít pro řízení intenzity okysličování odpadní vody v ' obou oblastech hlavní zpracovévací komory. Dalšího řízení lze dosáhnout tím, že se upraví více než jeden otvor, kterým kapalina vystupuje z trubky sestupným tokem do komory. Jessiiže v trubce se sestupným tokem je větší počet otvorů, a jestliže jsou od sebe oddáleny ve svislém srnmiri, vyplyne z toho postupné zvyšování rychlosti kapaliny v hlavní zpracovévací komoře a bublinky a kapalina vystuppjící z trubky se sestupným tokem . budou hladce rozdělovány, čáslt bude unikat vzhůru a část bude unášena dolů z dolních otvorů. ·

KapeHna vstup^ící do ' ' přístroje podle vynálezu za účelem zpracování může vstupovat trubkou spojenou se sestupným tokem, nappíklad spojenou s nádržkou, se kterou je. trubka se sestupným tokem spojena nebo propojena. V jném případě může přicházzjící kapeHna proudit, přímo do horního konce hlavní zpracovévací komory. V prvním případě prochází kapalina dolů trubkou se sestupným tokem do dolní ob^ssi hlavní zpracovávací komory, zatímco v druhém případě postupuje dolů hlavní zpracovévací komorou.

U provedení, kde otvor dolního konce trubky se vzestupným tokem je v blízkosti dna. zpracovávací komory, slouží trubkase vzestuprým tokem k tomu přídavnému ’účelu, že odstraňuje jakékoliv pevné látky nebo kaSi, které se mohou usaUt na dnu . zpracovávací komory-.

Vynález, jehož zásady byly shora popsány, je zvlášt užitečný pro instalace zpracovávajcí odpadní vody v poměrně malém měřítku, kde není zapotřebí příliš velké intenzity okysličování, tj. v instalacích pro zpracovávání normminích odpadních vod z dornmccnosí. V takových případech bude rychlost zpracovávajho vzduchu poměrně maH a rozdíl v hydrostatické výšce meei hlavní zpracovávací komorou a vnntřní nádržkou bude přibližně asi 0,5 metrů nebo menní.

Avšak systému poxdle vynálezu lze ' také pouužt pro zpracovávání odpadní vody s vysokým BOD, jako jsou .některé odpadní ' vody z prům^sLu. V tomto případě bude rychlost zpracováváčího plynu mnohem vyšší a v horní oblassi hlavní zpracovávací komory bude mnohem více bublinek plynu. Rozzdl hydrostatické výšky mezi hlavní -zpracovávací -komorou a vnntřní nádržkou může pak dosahovat hodnot až . 2 m. Ze takových podmínek může horní oblast hlavní zpracovávací komory účinkovat jako výkonové čerpadlo na stlačený vzduch.

U velmi užijeδného provedení vynálezu pro vyšší převáděcí rychlost se do horní Části zavádí přídavný proud kapaHny z horní - d^b-t^í^s^i hlavní zpracovávací komory, čímž - se využívá působeni čerpadla na stlačený vzduch. To lze- provést použitím hnaci vstřikovací trubky, která prochází z horní oblast hlavní zpracovávací komory do trubky se sestupným tokem a probíhá .do ni směrem . dolů na vzdálenost několika průměrů vstřikovací tmbky. Paprsek kapaínmy procházeící'hnací vstřikovací trubkou do trubky se . sestupným tokem slouží pro zvýšení momeetu toku . trubky se sestupným . tokem a tak podporuj silnou cirkulaci.

Provedení zahrnuící přídavný. tok kapaliny v trubce se sestupným tokem je zvUšl užitečné v soustavách pro zpracován odpadní vody, kde se požaduje poměrně silný přenos kyslílu do kapa^ain^y (napMklad >0^ kg ^V takových syst^éme^ch vytadduínch vysoké ^in- tenzity bude rychlost přídavného toku v hlavní zpracovávací komoře s výhodou mezi 0,4 m/s a i,0 τη/яо Avšak i v systémech s nízkou intenzitou zpracovávání se tímto provedením dosáhne určitého zisku tím, že se nízká zvláštní cirkulační rychlost superponuje přes stojatý tok v horní Části hlavní zpracovávací komory. Pro postup s nízkou intenzitou může tato zvláštní rychlost s výhodou být v rozmezí od 0,05 do 0,15 m/s, zejména od 0,10 do 0,15 m/s« Jestliže se vynález provádí tímto způsobem, umožní to udržovat jakoukoliv usazeninu, například jemný písek nebo bláto, v suspenzi, kdežto jinak by se tyto hmoty usadily v dolní oblasti hlavní zpracovávací komory. I když taková usazenina by byle nakonec odstraněna trubkou se vzestupným tokem, bylo by zapotřebí vyčištění pevných látek z komory, například nádržky, do které ústí horní konec nasávače, aby se periodicky zabraňovalo nahromadění pevných látek v systému. Je-li v horní oblasti hlavní zpracovávací komory vhodná zpychlost toku (například na 0,1 rn/g a zejména nud 0,3 m/s), pak jakýkoliv sediment na způsob písku, který j© v suspenzi, bude samočinně odstraněn přes hlavní výtok ze systému*

U provedení přístroje podle vynálezu pro zpracovávání s vysokou intenzitou, kde existuje pohon plynem, bude znatelný rozdíl ve výšce hydrostatického tlaku, obvykle I m až 2 m, mezi kapalinou v té Části přístroje, kterou jsou trubka se sestupným tokem a trubka se vzestupným tokem na jejich horních koncích ve vzájemném spojení (což je popsáno jako vnitřní nádržka v souvislosti s výkresy), a mezi kapalinou v hlavní zpracovávací komoře nebo v oddělení označovaném v popisu a výkresech jako vnější nádrž na herním konci hlavní zpracovávací komory. Provedení popsané shora je založeno na tomto rozdílu výšky hydrostatického tlaku® Když se tohoto rozdílu použije pro vyvolání dodatečné cirkulace trubkou se sestupným tokem a horní oblastí hlavní zpracovávací komory, dosáhne se příznivého účinku piO převádění kyslíku.

V případě zpracovávání s vysokou intenzitou, když velké množství vzduchu stoupá vzhůru komorou, může být dodatečná cirkulace značně silná a potom bude podporovat převádění kyslíku v dolní oblasti za pomoci plynových bublinek unášených dolů pod vytlačovač. Výsledný tok vycházející z trubky se sestupným tokem bude za těchto pod?níaek schopen rozrušit tok v dolní oblasti hlavní zpracovávací komory do značné hloubky, čímž se podporuje převádění kyslíku a intenzívní míchání.

Příklady provedeni vynálezu jsou znázorněny na přiložených výkresech, kde na obr* 1 je schematický diagram prvního provedení₉ na obr. 2 je schematický diagram druhého provedení vynálezu, na obr. 2A je průřez podle Čáry c-c v obr. 2, na obr. 3 je schematický diagram třetího provedení vynálezu, na obr. 4 je diagram hlavní zpracovávací komory pro první, druhé a třetí nebo Čtvrté provedení, kde jsou různé tvary trubky se sestupným tokem, na obr. 5 je schematický diagram čtvrtého provedení vynálezu, obsahujícího flotační komoru, na obr. 6 je schematický diagram pátého provedení vynálezu, u kterého je upravena hnací vstřikovací trubka, přičemž toto vyobrazení je v podstatě stejné jako v obr. 1 a 2, až na úpravu hnací vstřikovací trubky a přiřazené pasti, na obr. 7 je obměna provedení vynálezu znázorněného v obr. 6 a na obr. 8 je diagram znázorňující obrazec proudění v přístroji podle vynálezu.

U prvního, druhého., čtvrtého a pátého provedení vynálezu je cirkulace kapaliny vyvolávána vstřikováním plynu do této kapaliny, zatímco u třetího proveden? je cirkulace vyvolávána mechanickými prostředky.

První, druhé a páté provedení vynálezu obsahuje každé hlavní zpracovávací komoru £_f která je uzavřena na jejím dolním konci a n& jejím horním konci se rozšiřuje a vytváří vnější nádržku £. S výhodou je hlavní zpracovávací komora £ tvořena šachtou zapuštěnou do země, přičemž vnější nádržka 2 je umístěna v úrovni povrchu půdy nebo blízko něho· Ovšem hlavní zpraco\'7ecí komora 1 by mohla být také vytvořena jako věž nad zemí. Uvnitř hlavni zpracovávací komory £ je upravena trubka J ^ae sestupným tokem a trubka Д s<£ vzestupným tokem, což jsou trubky, které ústí do vnitřní nádržky ze které může unikat plyn, a vedou dolů od jejího dna, přičemž jejich dolní konce jsou otevřené· Trubka & θ® vzestupným tokem probíhá dolů na větší vzdálenost než trubka £ se sestupným tokem. U těchto provedení je

225Ю2 vnitřní nádržka -g umístěna převážně wmitř vnější nádržky 2. Kapalina, například odpa<dií voda, vstupuje do vni.třní nádržky g potrubím 6 ve všech třech provedeních. Roddl Kladiny mezi vnější nádržkou 2 a vnntřní nádržkou g je určen objemem vzduchu zaváděným do trubky 1, se vzestupným tokem, přičemž hladina ve vnitřní nádržce 1 je - nižší než hladina ve vnější nádržce Z·

U provedení podlé obr. 1, 2 a 5 se plyn, nappíklad vzduch, vstřikuje do systému rozstřikovači nebo soustavami rozstřilcovačú 1 a g, přičemž stlačený plyn se e výhodou dodává k oběma rozttřikoaačйm nebo, k oběma - soustavám rozstř^^^^f^n^g^čú od jediného kompresoru (na výkresech neznázorněného). Roossřikovače X a g jsou u každého provedení uí stěny v podstatě ve stejné úrov^n, přičemž v obou provedeních je rozstřkkovač g umístěn v trubce £ se'vzestupným tokem. U prvního provedení je rozstřikooač X umístěn wmntř trubky g, se sestupným tokem, zatímco u druhého a pátého provedení je umístěn těsně pod otevřeiým- dolním - koncem příslušné trubky a dmýchá plyn do proudu kapaliny vychdázeící z trubky g se sestupným tokem.

Třeeí provedení obsahuje hlavní zpracovávací komoru i, která je uzavřena na svém dooním konci a na horním svém konci se rozšiřuje , do vnější nádržky 2. - . Jako u ostatních provedení probíhají trubka g se sestupným tokem a trubka £ se vzestupným tokem dolú do hlavní zpracovávací komory χ a jejich dolní konce -jsou otevřeny. U třetího provedení stejně jako u ostatních probíhá trubka £ se vzestupným tokem směrem dolú na - -větší vzdálenost než trubka' g se sestupným tokem. U třetího provedení je to však pouze trubka £ se vzestupným tokem, která ústí do vnntřní nádržky 2 a probíhá z ní směrem dolú. Trubka g se sestupným tokem je umístěna po straně vnntřní nádržky g a její hoirnX konec vyčnívá nad hladinu k^^t^H^ny v této nádržce. KapsUna vstupuje do vnntřní nádržky g z trubky ± se vzestupným tokem a potrubím 6, což je vstup pro surovou odpadní vodu, a je z nádržky tažena vzhúru čerpadlem £0 do potrubí 11. které nejdříve probíhá vzestupně a pak probíhá sestupně. Z druhého konce potrubí XX padá kaptaina na určité vzdálenoosi do vhodně tvarovaného kanálu 16 upraveného na horní čássi trubky J se sestupným tokem a unáší s sebou dolú vzduch do celého postupu.

Obr. £ znázoorňuje část systému, kde trubka g se sestupným tokem má řadu otvorú X2 v rúzných úrovních, upravených v její stěně- směrem k dolnímu konci, takže umožňuje.unikání kapaliny a plynových bublinek z ní na rúzných úrovních.

Pisobení itčréhoкiOiv z provedení znázorněných v.obr. 1 až g nebo i v obr. £ při biologcckém zpracovávání odpadní vody je podobné. V každém případě vstupuje padni voda do vnntřní nádržky g trubkou 6 a opouuší po zpracování vnější 1,3. Cirkulace se vyvolává buá meehetfdcky čerpadlem 10 znázorněným v obr.

zpracovávané odnádržku 2 kanálem g nebo vstřikováním vzduchu rozstři0oaačem g, jak je znázorněno v obr. 1 a 2. Vzduch vstřiOovený rozstřlkovačem X múže také přispívat k udržování cirkulace. Při cirkulaci vyvolané vzduchem působí horní čás-Ь trubky £ se vzestupným tokem jako čerpadlo na stlačený vzduch v důsledku rozdílu vakua mezi horními částmi ' trubky g se sestupným tokem a trubky £ se vzestupným tokem. Provzdušnění odpadní vody se vyvolá vstřkoovéním vzduchu rozstřikovači X a g podle obr. 1, 2, 5, 6, 7 a unášením při spadávání odpadní vody z potrubí XX do kanálu X6 na trubce g se sestupným tokem podle obr. g. .

Odpadní voda se uvádí do cirkulace z v^třní nádržky g dolú trubkou g se sestupným tokem do dolní části hlavní zpracovávací komory X, odkud buá proudí pomalu vzhúru hlavní zpracovávací komorou X do vnější nádržky 2 nebo postupuje dolú ke dnu hlavní zpracovávací komory - X a potom do trubky £ se vzestupným tokem, ve které rychle stoupá do vdtřní nádržky 2 za účelem recirkulace. HLawní zpracovávací komora X je účelně 'rozdělena do horní oblasti ££. popřípadě dolní oblasti Xg , z nichž horní oblast 1£ sahá dolú k dolnímu konci trubky g se sestupným tokem a dolní oblast 15 probíhá pod touto úrovní. V horní oblasti 1£ bude v podstatě stojatý tok s výjínkou pátého provedeni, kdežto v dolní obbassi Xg bude probíhat dobře promíchaná cirkulace provzdušněné odpadní vody. Účinek provedení trubky 2 ae sestupným tokem podle obr. £ je ten, aby se kapalina a vzduchové bublinky vypouš7 těly 2 této trubky na různých úrovních, a tak aby ee dosáhlo hladkého oddělení kapaliny, která potom proudí vzhůru do horní oblasti ££, od kapaliny, která dále níže bude proudit dolů do dolní oblasti £ž· Toto oddálení obou proudů kapaliny vyvolá příslušné rozdělení proudu vzduchu na Část procházející к horní oblasti 14 a na jinou část, procházející к dolní oblasti £$,.

Uspořádání postranních otvorů znázorněných na obr· 4 шф2е být nahraženo jinými uspořádáními, například trubka J se sestupným tokem může končit v řadě souosých trubek o průměru se postupně snižujícím, která je jedna zavěšená na druhé·

Čtvrté provedení znázorněné v obr· 5 je podobné prvnímu provedení, druhému a třetímu provedení, pokud jde o jeho hlavní rysy, a pracuje v podstatě podobným způsobem při biologickém zpracování odpadní vody· Jako první a druhé provedení je čtvrté provedení poháněno vstřikováním vzduchu do trubky £ se vzestupným tokem rozstřikovače g, takže horní Část trubky £ se vzestupným tokem působí jako čerpadlo na stlačený vzduch· čtvrté provedení má hlavní zpracovávací komoru £, ve které je zavěšena trubka 3, se sestupným tokem a trubka £ se vzestupným, jejichž horní konce ústí do dna vnitřní nádržky.£· Vzduch je rozprašován do trubky 2 se sestupným tokem a trubky £ se vzestupným tokem rozstřikovači I, popřípadě @· Stejně jako u ostatních provedení probíhá trubka £ se vzestupným tokem směrem dolů v hlavní zpracovávací komoře £ na větěí vzdálenost než trubka J se sestupným tokem·

Při provozu je hlavní zpracovávací komora £ účinně rozdělena jako předtím na dvě oblasti ££ a ££, z nichž horní oblast 14 je oblastí v podstatě stojatého proudění, ledaže by se do přístroje zavedla hnací vstřikovací trubka, a dolní oblast 15 je oblastí dobře promíchané cirkulace· Zpracovávací komora £ je oddělena přepážkou 17 od flotační komory

18. přičemž pod dolním koncem přepážky £Z nebo blízko něho je jeden nebo několik otvorů

19. kterými kapalina může přecházet z hlavní zpracovávací komory £ do komory 18· Na horním konci ústí komora 18 do vnější nádržky £, odkud kapalina opouští přístroj kanálem 13· U čtvrtého provedení vstupují přicházející odpadní vody do horního konce hlavní zpracovávací komory £ potrubím 6 a nikoliv, jako u ostatních provedení přes vnitřní nádržku 3·

Při zpracovávání odpadní vody pracuje Čtvrté provedení podle vynálezu stejně jako je shora uvedeno· Přicházející odpadní voda vstupuje do horního konce upracovávací komory £ potrubím 6 a postupuje dolů stojatým tokem za provzdušňování horní oblasti 14 této komory do dolní oblasti 15. kde je dále provzdušňována· Největší část odpadní vody pak postupuje vzhůru trubkou £ se vzestupným tokem do vnitřní nádržky 3 в pak do trubky J se sestupným tokem· Většina odpadní vody provede několik smyček v sestavě trubek Д a £ se sestupným, popřípadě vzestupným tokem, než projde otvorem 19 do flotační komory 18· Otvor 19 vede z té oblasti hlavní zpracovávací komory £, kde sestupná rychlost proudění je dostatečně velká, aby unášela bublinky dolů, což zabraňuje průchodu velkých vzduchových bublin otvorem 19 a narušení plynulého proudění ve flotační komoře 18· V této komoře vystupuje rozpuštěný vzduch při stoupání odpadní vody ven z roztoku a tím vzniklé bublinky se vytvoří na pevných částicích nebo se připojí na pevné částice, přítomné ve vodě, a vynášejí je na povrch kapaliny z vnější nádržky odkud tyto pevné látky mohou být odstraněny a například navráceny do vnitřní nádržky 3 pro další zpracování·

Zpracovaná odpadní voda opouští vnější nádrž 2 kanálem 13.

Páté provedení znázorněné v obr. 6 a jeho obměna znázorněná v obr· 7 jsou stejná jako první a druhé provedení, pokud jde o základní podrobnosti· Avšak liší se od nich tím důležitým znakem, že hnací vstřikovací trubka 20 vede v horní oblasti hlavní zpracovávací komory £ vnitřní nádržkou 3» aniž by byla s ní ve spojení, do trubky J se sestupným tokem·

Past 2-1 v místě, kde hnací vstřikovací trubka 20 ústí z hlavní zpracovávací komory £, zabraňuje postupu velkých bublin dolů hnací vstřikovací trubkou 20 do trubky J se sestupným tokem·

Při provozu vyvolává hnací vstřikovací trubka 20 přidanou cirkulaci, která se superponuje přes zásadně důležitou stojatou cirkulaci v horní oblasti 14 hlavní zpracovávací komory 1 a zesiluje otysličování. Pásmo vysokého víření vzniká těsné pod rozstřkkovačen 2, který vstřikuje plyn do kapalný vystuppjící z dolního konce trubky J se sestupným tokem.

Obr. 8 znázorňuje obrazec proudění v přístroji podle vynálezu. V tomto diagramu proudění sleduje směry označené ěipkami. Proudy v různých částech jsou vyznačeny takto:

podél vstupní trubky .

dolů trubkou se sestupným tokem dolů dolní obXasszí hlavní zpracovávací komory vzhůru trubkou se vzestupným tokem vzhůru horní oblastí hlavní zpracovávací komory ' dolů 'hnací vstřikovací trubkou podél výstupní trubky

U prvních čtyř provedení je' sestupný proud 27 nulový·

Vhodné rydhLosti proudu kapaliny v různých částech jsou tyto (hodnoty'jsou udány v m/s):

dolů trubkou se sestupným tokem ' * (23 - ' 1,0 až 2,5, s výhodou 1,5 až . 2) dolů dolní obb.astí hlavní zpracovávací komory (24 - rychlost proudění kapaliny v této omasti může kolísat v závislosti na . obrazci proudění vzduchových bubínek, kterého má být dosaženo, jak bylo vysvětleno shora. Nappíklad může být proudění rychlosti kapaliny 0,05 ' až 0,25, účelně 0,10 až 0,20) vzhůru trubkou se vzestupným tbkem (25 - 0,40 až 1,20, s výhodou 0,60 až 1,00) dolů hnací vstřikovací trubkou - 2 až 6. <

Pokud jde o horní oblast hlavní zpracovávací komory (26), jsou dva případy:

1. Soustava nemající hnací vstřikovací trubku. V ' tomto případě může být proudění v horní oblasti vzestupné (obr. 1, 2, 3) nebo sestupné (obr. 4), avšak vždycky velmi pomalé - obvykle méně než 0,01.

2. Soustava s hnací vstřikovací trubkou. V - tomto případě bude proud v horní oH.aal.X vzestupný a vhodné rychlosti budou 0,01 až 0,80 ^s, s výhodou 0,30 až 0,60 m/s.

Provedení s hnací vstřikovací trubkou je ilustrováno následujícími příklady:

Budiž uvažován přístroj hlavní zpracovávací komoru β celkovou vnitřní průřezovou plochou 1 m'. Vhodné rozměry trubek se sestupným, popřípadě vzestupným tokem, jsou 0^,25, ^pří^dě 0^,16 m^ průřezové plochy. ^Potom jsou ^účinné průřezová ^octy horrií, ^popří^padě dolní oHLaslTi hlavní z^pracovávecí tamooty ^0,59 m^ p^opř^íp^{adě 0,84 m}'.

Předpokládá se, že rychLost proudění v dolní ob^sti je 0,15 m/s. Od^přrídaaící průtok ^je 0^,126 m^/s a r^ychlost proudění v toutoe se vzestupným tolcem je ^0,7875 m/s.

V tomto případě, -za předpokladu, že rychlost proudění v horní obliasti je 0,5 m/s, je odpovídající průtok 0,295 m^/s. V tomto případě je celkový průtok trubkou se sestupným takém 0,421 m^/s a rychlost proudění v trubce se sestupným tokem je 1,684 m/s.

V tomto případě, je-li rychlost proudění požadována v hnací vstřikovací trysce rovna 5 m/s, je průřezová plocha této hnací vstřikovací trysky 0,059 m². Taková trubka může být snadno uložena do trubky se sestupným tokem.

V jiném případě lze předpokládat, Že rychlost proudění v horní oblasti je 0,7 m/s a odpovídající průtok je 0,413 m^/s. V tomto případě bude celkový průtok trubkou se sestupným tokem 0,557 m^/s a rychlost proudění v trubce se sestupným tokem bude 2 >228 m/s.

V tomto případě, je-li požadovaná rychlost proudění v hnací vstřikovací trubce 6 m/s, bude průřezová plocha této trubky 0,0688 m²· Tato trubka může být snadno uložena uvnitř trubky se sestupným tokem.

Oproti obvykle používaným systémům pro zpracování aktivované kaše má vynález tu výhodu, že žádné přicházející surové odpadní vody se nemohou vyhnout určitému minimálnímu trvání zpracování. U obvykle používaných systémů, které mají nerozdělenou komoru, představovanou v podstatě jednou promíchávanou nádobou, je vždycky možnost, Že část surové odpadní vody, která má být zpracována, bude procházet více nebo méně přímo od vstupu к výstupu. U soustavy podle vynálezu lze to učinit nemožným tím, že se vhodně umístí potrubí, kterými se dodává surová odpadní voda, a kterými se zpracovaná odpadní voda odvádí z obou oblastí zpracovávací komory.

U provedení znázorněných v obr. 1, 2 a 3 musí věechna odpadní voda nutně projít horní oblastí pomalého stojatého toku, než systém opustí. U provedení podle obr. 5 musí věechna odpadní voda projít horní oblastí 14 pomalého stojatého toku a kromě toho musí projít alespoň jednou dolní oblastí 15 rovněž před opuštěním systému. U provedení znázorněného v obr. 6 věechna odpadní voda musí projít alespoň jednou vytlačovačem a horní oblastí 14 hlavní zpracovávací komory £. Jestliže v provedení podle obr. 7> které je podobné provedení znázorněnému v obr. 6, je surová odpadní voda dodávána trubkou sahající dolů к dolnímu konci horní oblasti 14. tj. к poloze těsně nad koncem trubky 3. ^9e sestupným tokem, a jestliže se zpracovaná odpadní voda odstraňuje z vnitřní nádržky potom dále věechna přicházející odpadní voda musí projít alespoň jednou oběma oblastmi 14 a 15 hlavní zpracovávací komory £ dříve, než cokoliv z ní může systém opustit. Toto uspořádání vstupních a výstupních vedení je výhodnější než jednoduché uspořádání podle obr. 6, je-li důležité nějaké zvláštní použití zpracování o minimálním trvání.

Ve všech předcházejících provedeních vynálezu je jakost zpracování stejnoměrnější než u obvykle používaných systémů a jedinou promíchávanou zpracovávací nádobou, takže je větší jistota zničení škodlivých látek a dosažení nízké konečné úrovně biologické spotřeby kyslíku·

Claims (20)

1· Způsob zpracovávání kapaliny uváděním kapaliny do cirkulace a jejím zaváděním do styku s plynem, zejména s plynem, obsahujícím kyslík, přičemž kapalina je plynule zavaděna do hlavního zpracovávacího pásma, uváděna v něm do cirkulace a po zpracování z něho odváděna, kteréžto hlavní zpracovávací pásmo obsahuje uvnitř nebo ve spojení s jeho vnitřkem na dolních konci h pásmo sestupného toku a pásmo vzestupného toku, která jsou navzájem na jejich horních koncích spojena pásmem, z něhož uniká plyn, vyznačující se tím, že dolní konec pásma vzestupného toku je spojen s hlavním zpracovávacím pásmem na nižší úrovni než dolní konec pásma sestupného toku, kapalina se vede směrem dolů v pásmu sestupného toku a směrem vzhůru v pásmu vzestupného toku, čímž se v hlavním zpracovávacím pásmu vytvoří horní oblast a dolní oblast, ve kterých je typ proudění směsi kapaliny a plynu odlišný, hoz^j^zí oblast * je nad úrovní, ve které ' dolní. konec' pásma sestupného toku je ve spojení s . - hlavním zpracovávacía pásmem a ' dolní oblast je pod ' touto úroimí, kap«a.ina proudí bu3 vzhůru nebo dolů v hoirní - objeti hlavního zpracovávacího pásma v závislosti na . způsobu, kterýta je o^paina . do postupu zaváděna, přičemž Oapaíiní vstupuje do styku s bublinkami plynu, který je kapiílinou unášen nebo do ní vstřikován·

2. Způsob podle bodu 1, vyznaaující se tím, že věechny vzduchové bubliny se nechávají uinLkat směrem vzhůru z dolního konce pásma sestupného toku do horní oblasti.

3. Způsob podle bodu . 1, vyznaaující ee tím, že se vSechny vzduchové bubliny unááejí z dolního konce pásma sestupného toku směrem dolů do dolní oHBíti.

4. Způsob podle bodu 1, vyznaíuuj^<^:í se tím, že rychlost cirkulace je taková, že se od dolního konce pásma sestupného toku vzduchové bubliny samočinně rozddluuí, přičemž &ám<t jich uniká do horní a část jich je unášena dolů do . dolní óblasti.

5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznaS^mí se tím, že se kapalina vstup^jcí do hlavního zpracovávacího pásma zavádí pásmem sestupného toku.

6. Způsob podod ktoréhokóOóv z bood I až 4, vyznačuj učí se tím, že kapalina vsunující do hlavního zpracovávacíhopásmm se vzavád přímo hd hoorího koonc tohooo vááspa.

'

7. Způsob popod ktoréhokckovz bood I _ ví 6, ι^^δυ^οί se tím, 'že se kapalině v pásmu sestupného toku uděluje přídavný ssetupiý Voo.

8. Zsíízení pro zpracovávání kapiž-iny uváděním kapaliny do cirkulace a zaváděním této Oaptainy' do styku s plynem k provádění způsobu podle bodů 1 až 7, vyznaíuuící se tím, že obsahuje hlavní zpracovávací Oomoom, uvnitř které nebo ve spojení s jejím vnitřkem je svými dolními konci upravena trubka se sestupným tokem a trubka se vzestupným tokem, - kteréžto trubky jsou navzájem ve spojení na jejich horních koncích tou u^s^1^:í přístroje, ze které uniká plyn, vyznaS^mí se tím,'že dolní konec trubky (4) se ynestupIým tokem je - ve spojení s hlavní zpracovávací komorou (1) na nižší úrovni než dolní konec trubky (3)' se sestupným tokem, dále obsahuje prostředky (13), kterými kapalina opouutí hlavní zpracovávací komoru (1), prostředky jako injek^Ty (7, 8) nebo/a čerpadlí (10) pro uvádění kapaliny .do cirkulace v hlavní zpracovávací komoře (1) a prostředky, jako injektory (8, 7) cbIo/í kanál (16), pro zavádění plynu do kapcíiny, která cirkuluje v přístroji.

9. Zeíízení podle bodu 8, vyznaíuu^cíí se tím, že obsahuje prostředky, jako LnjeOtory (7, 8) nebo/a kanál (16), pro vyvolání styku mezi kapalinou a plynem.

10. ZCÍzení p<^<^He bodu 9, vyzna^ujcí se tm, že obsahuje prostředky, jako injek^^ (7, 8) nebo/a kanál (16), pro vstřikování plynu do kapaliny nebo jeho unášení kapež-inou.

11. Zsíízení podle kteréhokoliv z bodů 8 až 10, vyznaíuuící se tím, že hlavní zpracovávací komora (1) sestává ze Sachty, které má délku 80 mc^rů, s - výhodou 25 až 50 metrů.

12. podle bodu 11, vyzna^ujcí se tím, že Sachta je zapuštěna do země.

13. Zežízení podle kteréhokoliv z bodů 8 až 12, vyznaíuujcí se tím, že trubka (3) se sesupným tokem a trubka (4) se vzesto^piým tokem jsou zavěšeny uraitř hlavní zpracovávací komory (1).

14. 2ežízení podle bodu 13, vyzna^ujcí se tím, že jednooiivé průměry trubek (3, 4) jsou nejvýše rovny polovině průměru hlavní zpracovávací komory (1).

15· Zařízení podle kteréhokoliv z bodů β až 14, vyznačující se tím, že dolní konec trubky (4) se vzestupným tokem je umístěn u dna hlavní zpracovávací komory (1).

16· Zařízení podle bodu 15, vyznačující se tím, že dolní konec trubky (3) se sestupným tokem je umístěn nad dolním koncem trubky (4) se vzestupným tokem, například mezi třetinou a třemi čtvrtinami hloubky hlavní zpracovávací komory (1), měřeno shora·

17. Zařízení podle kteréhokoliv z bodů β až 16, vyznačující se tím, že obsahuje pomůcky pro vyvolání přídavného toku v trubce (3) se sestupným tokem a tím přídavného toku v horní oblasti (14) hlavní zpracovávací komory (1)·

18, Zařízení podle podu 17, vyznačující se tím, Že pomůcky pro vyvolání přídavného toku v trubce (3) se sestupným tokem sestávají z hnací vstřikovací trubky (20).

19· Zařízení podle kteréhokoliv z bodů 9 až 18, vyznačující se tím, že pomůcky pro vyvolání přídavného toku v trubce (3) se sestupným tokem sestávají z více než jednoho otvoru (12), kterým kapalina vystupuje z trubky (3) se sestupným tokem do hlavní zpracovávací komory (1)·

20. Zařízení podle kteréhokoliv z bodů 9 až 19» vyznačující se tím, že pomůcky pro vyvolání přídavného toku v trubce (3) se sestupným tokem sestávají z trubky (11) spojené s trubkou (3) se sestupným tokem·