Пористый аэратор и аэрирующий модуль (варианты)

Пористый аэратор и аэрирующий модуль (eoJtccci /iQff)
Полезная модель относится к технике очистки сточных вод и может быть использована в системах пневматической аэрации сточных вод при их биологической очистке, в частности, в аэротенках, аэрируемых прудах для аэрации и перемешивания очищаемых сточных вод.
Известны трубчатые аэрирующие элементы, выполненные из волокнисто-пористого термопластичного полимерного материала (патент ФРГ №3227671, МПК C02F3/20, публикация 1984г.).
Войлочная структура, образованная волокнами толщиной 10-100 мкм, позволяет получить мелкие поры. Однако размер пор не одинаков, а расстояние между ними, соответствующее толщине волокон, слищком мало, чтобы предотвратить коалесценцию пузырьков воздуха, выходящих из соседних пор. Выход воздуха преимущественно через наиболее крупные поры и коалесцешщя пузырьков приводят к образованию более крупных пузырей воздуха и снижает эффективность аэрирующего элемента. Кроме того, недостаточная жесткость пористого материала требует применения специальных дополнительных элементов жесткости (опорные детали, жесткий каркас и др.), что усложняет конструкцию и монтаж аэрирующих элементов, а большая длина пор, связанная со значительной (не менее 10 мм) толпщной пористого материала, способствует их засорению.
МПК C02F3/20
Неоднородная воздухонроницаемость материала элемента приводнт к значительной неравномерности аэрации по длине аэротенка, а недостаточная конструкционная жесткость при продольных изгибах снижает срок эксплуатации и усложняет и удорожает обслуживание всей системы аэрации в целом.
Известен трубчатый аэратор, содержащий воздухопроницаемый каркас, выполненный из двух коаксиально расположенных слоев сетчатого материала, образованного из стекловолокнистого шнура, пропитанного быстротвердеющей смолой, причем между слоями сетчатого материала расположен диспергирующий материал (патент РФ №2176991, МПК C02F3/20, публикация 2001г.).
Недостатком известного устройства является большая толщина стенок аэратора, обусловленная необходимостью создания определенной жесткости конструкции из стекловолокнистого шнура, что приводит к удлинению пор и повышению их способности к засорению.
Известна система аэрации сточных вод при их биологической очистке, содержащая отрезки воздуховодов с дисковыми аэраторами и чередующиеся с отрезками воздуховодов пористые трубчатые аэраторы (патент РФ №2138450, МПКС02РЗ/20, публикация 1999г.).
Недостатком известной системы аэрации является сложность конструкции, обеспечивающей выдавливание воды (конденсата и инфильтрационной воды) из воздуховода через отрезки пористых трубчатых аэраторов, а также наличие в одном аэрирующем модуле двух типов аэраторов (дисковых и трубчатых) с разными характеристиками и соответственно различными сроками эксплуатации.
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение арсенала технических средств, используемых в системах пневматической аэрации сточных вод, а также повышение эффективности пористого аэратора за счет обеспечения постоянной и оптимальной геометрии
//f/
11
фильтрующих отверстий (пор) в процессе эксплуатации и повышение срока службы. Еще одной задачей является создание простого и технологичного аэрирующего модуля на основе предложенного пористого аэратора.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Пористый аэратор выполнен в виде трубы из полимерного материала. Труба образована из стеклоткани, пропитанной композицией из термореактивных смол с последующей ее полимеризацией для образования по всей толщине стенки трубы упорядоченной микропористой структуры с заданным расстоянием между порами, обеспечивающим предотвращение коалесценции выходящих из пор пузырьков воздуха. Труба образована из листа стеклоткани, имеющей толщину не менее 0,18-0,25 мм, намотанной в несколько, по меньшей мере, в 5 слоев, причем пропитка ткани осуществлена до ее намотки, а полимеризация - после ее намотки в трубу.
В качестве стеклоткани может быть использована ткань электроизоляционная из стеклянных крученых комплексных нитей.
В качестве композиции из термореактивных смол используется лак, включающий фенолформальдегидную смолу, эпоксидную смолу, ацетон, этанол и уротропин при следующем соотношении компонентов, масс.%:
фенолформальдегидная смола20-30
эпоксидная смола20-30
ацетон24-36
уротропин0,1-0,2
этанолостальное
Аэрирующий модуль включает сообщенный с источником подачи воздуха воздуховод с подсоединенными к нему аэрирующими элементами, причем в качестве аэрирующих элементов модуль содержит пористые аэраторы, сущность которых описана выще, попарно
§ff)m
установленные но обе стороны воздуховода и сообщенные с ннм через нолиамидные тройникн.
Пористые аэраторы могут быть установлены нод воздуховодом или над воздуховодом.
Воздуховод модуля выполнен из полиэтилена низкого давления.
На фиг. 1 представлен пористый аэратор; на фиг. 2 - аэрирующий моду;П) с пористыми аэраторами, расположенными под воздуховодом, вид в плане; на фиг.З - разрез АА на фиг.2; на фиг.4 - аэрирующий модуль с пористыми аэраторами, расположенными над воздуховодом, вид в плане; на фиг. 5 - разрез ББ на фиг.4; на фиг.6  разрез ВВ на фиг.4; на фиг.7 схема установки аэрирующего модуля с пористыми аэраторами, расположенными под возд тсоводом.
Пористый аэратор 1 включает полую трубу 2, с одной стороны в которую вставлена глухая заглушка 3, а с другой - втулка 4. Труба 2 изготавливается путем намотки в несколько, по меньщей мере, в 5 слоев, стеклоткани, предварительно пропитанной композицией из термореактивных смол. Лист стеклоткани имеет толщину не менее 0,180,25 мм, при плотности ткани (количество нитей на 1 см) не менее 8-9 по основе ткани и не менее 6-8 по утку. В качестве композиции из термореактивных смол используется лак, включаюпщй фенолформальдегидную смолу, эпоксидную смолу, ацетон, этанол и уротропин при следующем соотношении компонентов, масс.%: фенолформальдегидная смола - 20-30; эпоксидная смола - 20-30; ацетон 24-36; уротропин - 0,1-0,2; этанол - остальное.
После намотки стеклоткани в трубу осуществляется ее полимеризация в интервале температур 150°С- 210°С.
В результате полимеризации намотанной трубы из стеклоткани, предварительно пропитанной композицией из термореактивных смол, по всей толщ5 не стенки трубы образуется упорядоченная микропористая
J//f
структура с заданным расстоянием между порами, обеспечивающим предотвращение коалесценции выходяпщх из пор аэратора пузырьков воздуха.
Из полученных пористых юраторов формируют аэрирующие модули 5, каждый из которых содержит трубу 6 воздуховода диаметром ПО - 160 мм из полиэтилена низкого давления, на которую через полиамидные тройники 7 попарно крепятся аэраторы 1. Расстояние между аэраторами вдоль трубы 6 составляет 0,2 - 1, 4 м. Ширина модуля составляет 1,1 м.
В процессе аэрации аэрируемого сооружения воздух через воздушный стояк 8, придонный воздуховод с трубами 9 и 6 подводится в пористые аэраторы модулей, установленных в сооружении.
Воздух, подводящийся в аэраторы, выходит наружу через образованные в стенках труб поры, которые обеспечивают образование большого количество выходящих из труб мелких пузьфьков воздуха.
Вытеснение воды из трубы воздуховода, на которой монтЕгруются пористые аэраторы, осуществляется расположением аэраторов ниже трубы воздуховода (фиг.2, 3). Аэраторы могут располагаться и выше трубы воздуховода (фиг.4), в этом случае вода из полости трубы воздуховода отводится через установленные в конце модуля два аэратора, запитываемые воздухом со дна полости трубы воздуховода через удлиненный тройник (фиг.5).
При установке на очистных сооружениях, модули размещаются в несколько рядов с интервалом до 1,1 м, образуя широкую аэрируемую полосу, соответствующую ширине аэрируемого сооружения, что позволяет поддерживать активный ил во взвещенном состоянии даже при низкой интенсивности аэрации (2 ).