SUBMERGED AERATOR

Abstract: 1. Immersion aerator for aerating relatively large quantities of water, particularly waste water, sewage, etc., consisting of an aerator housing, a water intake pipe connection, a pump to generate a plurality of water jets, one or more mixing chambers through which the water jets pass and in which air is admixed with the water jets, and ejectors leading out of the aerator housing, by which the water enriched with air bubbles is projected into different discharge zones, characterized in that said ejectors (4, 5, 6; 19, 20) are arranged that way that the distance between the discharge zones (12) which are attached to each of the ejectors is large, thereby avoiding extensively a coalescence of air bubbles of adjacent discharge zones (12).

Description: "Tauchbelüfter" Die Erfindung betrifft einen Tauchbelüfter zum Belüften grösserer Wassermengen, insbesondere von Schmutzwasser, Abwasser oder dergleichen, bestehend aus einem Belüftergehäuse, einem Wasseransaugstutzen, einer Pumpe zur Erzeugung von einer Mehrzahl von Wasserstrahlen, einer oder mehrerer Mischkammern, durch die die Wasserstrahle hindurchgehen und in denen den Wasserstrahlen Luft zugemischt wird, sowie aus dem Belüftergehäuse hinausführenden Ejektoren, mit denen das mit Luftblasen angereicherte Wasser in verschiedene Ausstosszonen gestrahlt wird. Bei Belüftern der genannten Art wird angestrebt, mit einer möglichst geringen Betriebsleistung des Aggregats einen möglichst grossen Sauerstoffeintrag in das zu belüftende Wasser zu erzielen. Das wird bei den bekannten Tauchbelüftern dadurch erreicht, dass die Leistungen von Gebläse und Pumpe optimiert und genau aufeinander abgestimmt werden. Grössere Leistungssteigerungen sind jedoch damit nicht zu erreichen. Durch die Erfindung wird dagegen eine beträchtliche Leistungssteigerung dadurch erzielt, dass der Abstand zwischen den Ausstosszonen vergrössert wird. Die Vergrö sserung des Abstandes zwischen den Ausstosszonen ist mit relativ geringem vorrichtungstechnischem Aufwand zu erzielen und er bringt bei gleicher Betriebsleistung des Aggregats eine Erhöhung des Sauerstoffeintrags in das zu belüftende Wasser um 20 bis 30 %. Die vorteilhafte Wirkung der Erfindung erklärt sich dadurch, dass durch das Auseinanderziehen der Ausstoss zonen die Blasenkoaleszenz reduziert wird, so dass sich die aus einer Ausstosszone aufsteigenden Luftblasen nicht mit denen der benachbarten Ausstosszonen vereinigen können. Die Blasen können somit insgesamt kleiner gehalten werden, so dass ihre wirksame Oberfläche grösser als bei den bekannten Tauchbelüftern bleibt. Die Vergrösserung des Abstandes zwischen den Ausstosszonen kann auf verschiedene Weise erfolgen, und zwar in Abhängigkeit von der jeweiligen Bauart des Belüfters. Vorzugsweise werden die Austrittsquerschnitte benachbarter Ejektoren weiter voneinander entfernt angeordnet. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Ejektoren in wechselnder Folge unterschiedlich lang ausgebildet sind. Gute Erfolge wurden bereits erzielt, wenn die Länge der Ejektoren nach der Folge lang, mittel, kurz, mittel, lang, mittel usw. gewählt wird. Die Länge der mittleren Ejektoren kann dabei etwa dem arithmetischen Mittel zwischen den langen und den kurzen Ejektoren entsprechen. Alternativ kann die Länge der Ejektoren auch nach der Folge lang, kurz, lang, kurz usw. gewählt werden Ferner können auch die Abstände zwischen benachbarten Sektoren vergrössert werden. Auch dies führt zu dem angestrebten Erfolg. Schliesslich können auch die Austrittsgeschwindigkeiten benachbarter Ejektoren unterschiedlich gewählt werden. Dadurch wird erreicht, dass die Ausstosszonen, aus denen die Luftblasen aufsteigen, unterschiedlich weit von den Austrittsquerschnitten der Ejektoren entfernt liegen. Bei kleineren Einheiten mit nur wenigen Ejektoren können die benachbarten Ejektoren in einem Winkel derart zueinander angeordnet sein, dass die Abstände zwischen den Ejektorachsen in Strömungsrichtung grösser werden. In Abhängigkeit von der jeweiligen Bauart des Tauchbelüfters sind auch noch weitere Massnahmen möglich, mit denen man durch Einwirkung auf die Blasenkoaleszenz den Sauerstoffeintrag in das Wasser erhöhen kann. Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht eines auf dem Boden eines Wasserbeckens aufstehenden Tauch belüfters mit einer Mehrzahl von Ejek toren rund um das Belüftergehäuse, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig.1 Fig. 3 eine Seitenansicht einer kleineren Be lüftereinheit mit zwei Ejektoren und Fig. 4 eine Draufsicnt auf die Belüftereinheit gemäss Fig. 3. In Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Tauchbelüfter 1 dargestellt, wie er für die Abwasserreinigung und Wasseraufbereitung Verwendung findet. Der Tauchbelüfter besteht im wesentlichen aus einem Belüftergehäuse 2, das mit Hilfe von drei Standbeinen 3 auf dem Boden eines Wasserbeckens abgestellt wird. Das Gehäuse 2 ist rund ausgebildet und weist eine Mehrzahl von radial angeordneten Ejektoren 4, 5 und 6 auf, die in gleichen Abständen rund um den Umfang des Gehäuses 2 angeordnet sind. An seiner Unterseite ist das Gehäuse 2 mit einem Wasseransaugstutzen 7 versehen, durch welches das Wasser mittels einer Pumpe 8 angesaugt wird. Die Pumpe erzeugt aus dem angesaugten Wasser eine Mehrzahl von Wasserstrahlen die der Anzahl der Ejektoren entsprechen, wobei die Wasserstrahle durch in der Zeichnung nicht dargestellte Mischkammern hindurchgehen, in denen den Wasserstrahlen Luft zugemischt wird. Das Zumischen der Luft erfolgt mit Hilfe eines Gebläses 9, welches über eine Saugleitung 10 Luft aus einem Bereich oberhalb des Wasserspiegels 11 ansaugt und in die Mischkammern drückt. In den Mischkammern dringt die angesaugte Luft feinblasig in die Wasserstrahle ein und wird mit den Wasserstrahlen durch die Ejektoren in das zu belüftende Wasser gestrahlt. An dem Gehäuse sind zwölf Ejektoren angeordnet, denen je eine Ausstosszone 12 zugeordnet ist, aus der das horizontal ausgestrahlte Wasser-Luft-Gemisch nach oben steigt. Um die einzelnen Ausstosszonen 12 voneinander zu trennen, weisen die Ejektoren unterschiedliche Längen auf, und zwar nach der Folge lang 4 , mittel 5 kurz 6 , mittel 5 , lang 4 , mittel 5 usw.. Die mittellangen Ejektoren 5 sind etwa so lang gewählt, dass sie das arithmetische Mittel zwischen den langen Ejektoren 4 und den kurzen Ejektoren 6 bilden. Bei zwölf über den Umfang verteilt angeordneten E3ek- toren sind also drei lange Ejektoren 4, drei kurze E3ektoren 6 und sechs mittellange Ejektoren 5 vorgesehen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, bei dem sechzehn Ejektoren vorgesehen sind, sind entsprechend vier Ejektoren lang, vier Ejektoren kurz und acht Ejektoren mittellang ausgebildet. Aufgrund der unterschiedlichen Länge der Ejektoren werden die jeweiligen Ausstosszonen 12 besser voneinander getrennt, so dass zwischen den aufsteigenden Blasen benachbarter Ausstosszonen 12 keine bzw. nur eine geringfügige Koaleszenz auftritt. Dadurch kann eine relativ gute Feinblasigkeit aufrechterhalten werden, die für einen sehr guten Wirkungsgrad der Anlage sorgt. Bei Tauchbelüftern, bei denen die Ejektoren beispiels- weise parallel nebeneinander angeordnet sind, kann das gleiche Schema mit den unterschiedlichen Ejektorlängen angewandt werden. In Fig. 3 und 4 ist eine relativ kleine Belüftereinheit 15 dargestellt, die aus einer Pumpe 16 mit einem Antriebsmotor 17 und einer nachgeschlateten Mischkammer 18 besteht, in der zwei Wasserstrahle erzeugt und über zwei Ejektoren 19 und 20 ausgestossen werden. An die Oberseite der Mischkammer 18 kann eine in der Zeichnung nicht dargestellte Druckluftleitung angeschlossen werden, die durch eine zentrale Öffnung 21 Druckluft in die Mischkammer 18 einträgt, in der die Luft den beiden erzeugten Wasserstrahlen feinblasig beigemischt wird. Die beiden mit Luftblasen angereicherten Wasserstrahle gelangen dann durch die Ejektoren 19 und 20 in das zu belüftende Wasser. Um die Ausstosszonen hinter den Ejektoren voneinander zu trennen, sind die Ejektoren in einem Winkel zueinander angeordnet, wobei die Abstände zwischen den Ejektorachsen in Strömungsrichtung grösser werden. Ferner ist der Ejektor 19 relativ lang ausgebildet, während der Ejektor 20 nur sehr kurz ist. Auch mit einem solchen Tauchbelüfter lassen sich sehr gute Belüftungsergebnisse erzielen.

Claims: Patentansprüche 1. Tauchbelüfter zum Belüften grösserer Wassermengen, insbesondere von Schmutzwasser, Abwasser od. dgl., bestehend aus einem Belüftergehäuse, einem Wasseransaugstutzen, einer Pumpe zur Erzeugung von einer Mehrzahl von Wasserstrahlen, einer oder mehrerer Mischkammern, durch die die Wasserstrahle hindurchgehen und in denen den Wasserstrahlen Luft zugemischt wird, sowie aus dem Belüftergehäuse herausführenden EJekto- ren, mit denen das mit Luftblasen angereicherte Wasser in verschiedene Ausstosszonen gestrahlt wird, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Abstand zwischen den Ausstosszonen (12) vergrössert ist. 2. Tauchbelüfter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Austrittsquerschnitte benachbarter E3ektoren (4, 5, 6; 19, 20) weiter voneinander entfernt angeordnet sind. 3. Tauchbelüfter nach Anspruch 2, d a d u r c h gek e n n z ei c h ne t, dass die EJektoren (4, 5, 6; 19, 20) in wechselnder Folge unterschiedlich lang ausgebildet sind. 4. Tauchbelüfter nach Anspruch 3, d a d u r c h gek e n n z ei c h ne t, dass die Länge der Ejektoren (4, 5, 6) nach der Folge lang, mittel, kurz, mittel, lang, mittel usw. gewählt ist. 5. Tauchbelüfter nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t, dass die Länge der mittellangen Ejektoren (5) etwa das arithmetische Mittel zwischen den langen (4) und den kurzen Ejektoren (6) ist. 6. Tauchbelüfter nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Länge der Ejektoren nach der Folge lang, kurz, lang, kurz usw. gewählt ist. 7. Tauchbelüfter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Abstände zwischen benachbarten Ejektoren vergrössert werden. 8. Tauchbelüfter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Austrittsgeschwindigkeiten aus benachbarten Ejektoren unterschiedlich gewählt sind. 9. Tauchbelüfter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass benachbarte Ejektoren (19, 20) in einem Winkel zueinander stehen, wobei die Abstände zwischen den Ejektorachsen in Strömungsrichtung grösser werden.

Inventors: ARNSWALD, WERNER, DIPL.-ING.
Applicants: BLUM, ALBERT
Application year: 1983
Main classification: C02F3
IPC codes: C02F3, B01F3, B01F5