МЕШАЛКА

Полезная модель относится к оборудованию, применяемому в технологии очистки сточных вод, в частности к мешалкам, и может быть использована для перемешивания в пищевой, химической промышленности, а 54 также при проведении биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод в анаэробных и анаоксидных зонах аэротенков в ходе нитри-денитрификации и дефосфотации.
Биологическую очистку сточных вод, как правило, проводят в аэротенках, обычно представляющих собой резервуар, по которому протекает сточная вода, смешанная с активным илом, где происходит биохимическая очистка сточной воды. В аэробных зонах перемешивание иловой смеси обычно происходит с помощью воздуха, который подается через аэрационную систему с целью насыщения иловой смеси кислородом. В анаэробных и анаоксидных зонах подача кислорода должна быть исключена, поэтому для перемешивания иловой смеси с целью исключения ее залегания применяют механические мешалки.
Известна мешалка-аэратор, описанная в патенте США №7784769, опубликованном 31.08.2010 г., представляющая собой соединенный с валом гиперболический смесительный рабочий орган.
Недостатком указанной мешалки является ее относительно высокая себестоимость ввиду необходимости изготовления рабочего органа при помощи операции литья.
Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели, выбранным в качестве прототипа, является мешалка, описанная в патенте США №4066722, опубликованном 03.01.1978 г., представленная на фигуре 4. Указанная мешалка содержит центральную ось, на которой установлен смесительный рабочий орган, симметрично расширяющийся от центральной оси, в частности, в форме соосно сочлененных усеченных конусов.
Недостатком описанной мешалки является относительно низкая интенсивность перемешивания, обеспечиваемая такой мешалкой, а также невозможность регулирования интенсивности перемешивания.
Задачей заявляемой полезной модели является создание такой мешалки, конструкция которой обеспечит достижение технического результата, заключающегося в обеспечении оптимальной интенсивности перемешивания для нормальной жизнедеятельности организмов активного ила.
Указанная задача достигается тем, что разработана мешалка, содержащая вал с установленным на нем смесительным рабочим органом в форме соосно сочлененных верхнего и нижнего усеченных конусов, при этом соотношение диаметров оснований верхнего конуса составляет 0,5-0,74, а соотношение диаметров оснований нижнего конуса составляет 0,1-0,74. Условием незалегания ила на дне аэротенка является движение воды со скоростью не менее 0,3 м/сек. Расчетным и экспериментальным путем было установлено, что использование смесительных рабочих органов с заявленными геометрическими параметрами обеспечивает необходимый диапазон скоростей перемешивания жидкости для эффективного поддержания активного ила во взвешенном состоянии. Таким образом, заявляемая мешалка обеспечивает оптимальную интенсивность перемешивания, необходимую для осуществления процесса биологической очистки сточных вод. Кроме того, возможность изготовления вальцеванием смесительного рабочего органа ввиду такой его формы, а не, например, литьем, как при гиперболической форме рабочего органа, обеспечивает снижение стоимости изготовления мешалки в целом.
Наиболее предпочтительно смесительный рабочий орган выполнен полым и открытым со стороны верхнего и нижнего оснований для создания насосного эффекта мешалки, обеспечивающего увеличение скоростей по всему объему жидкости в аэротенке.
Предпочтительно со стороны верхнего основания смесительного рабочего органа на валу установлено средство изменения интенсивности перемешивания. В одном из предпочтительных вариантов осуществления указанное средство изменения интенсивности перемешивания представляет собой диск, выполненный с возможностью перемещения вдоль вала. В процессе вращения мешалки жидкость под действием центробежной силы заходит через верхнее и выходит через нижнее основание. Посредством изменения положения диска на валу регулируют промежуток, через который заходит жидкость, таким образом обеспечивается возможность регулирования расхода жидкости, прошедшей через промежуток, и, соответственно, насосный эффект мешалки. Перемещение диска вдоль вала может быть реализовано, например, посредством его крепления к шпилькам, которые, в свою очередь, крепятся в верхней части аэротенка и оборудованы механизмом перемещения диска.
В одном из предпочтительных вариантов реализации полезной модели на боковой поверхности смесительного рабочего органа установлена по меньшей мере одна лопатка. Предпочтительно лопатки выполнены изогнутыми и проходят в направлении от периферии рабочего органа к валу. Описанные лопатки используются для повышения эффективности перемешивания жидкости.
Заявляемая полезная модель поясняется при помощи фигуры, на которой представлен общий вид мешалки.
Мешалка 1 содержит вал 2 с установленным на нем смесительным рабочим органом 3 в форме соосно сочлененных верхнего 4 и нижнего 5 усеченных конусов. На боковой поверхности смесительного рабочего органа 3 установлены изогнутые лопатки 6, проходящие в направлении от периферии рабочего органа 3 к валу 2. Верхнее и нижнее основания смесительного рабочего органа 3 обозначены позициями 7 и 8 соответственно. Со стороны верхнего основания 7 смесительного рабочего органа 3 на валу 2 установлено средство изменения интенсивности перемешивания в виде диска 9, который может быть перемещен вдоль вала 2 посредством шпилек 10, снабженных механизмом 11 перемещения диска 9. Вал 2 снабжен приводом 12.
Работа заявляемой мешалки осуществляется следующим образом.
Предварительно мешалку 1 устанавливают в аэротенк таким образом, чтобы уровень сточной воды в аэротенке был ниже механизма 11 перемещения диска 9 и места крепления вала 2 к приводу 12, а смесительный рабочий орган 3 и диск 9 были погружены в толщу сточной воды. Далее устанавливают величину необходимого промежутка между верхним основанием 7 смесительного рабочего органа 3 и диском 9 посредством механизма 11 перемещения диска 9 для прохождения жидкости сквозь смесительный рабочий орган 3. Запускают мешалку 1 посредством включения привода 12
Таким образом, заявляемая полезная модель представляет собой мешалку, конструкция которой обеспечивает относительно низкую стоимость ее изготовления, а также оптимальную интенсивность перемешивания для нормальной жизнедеятельности организмов активного ила.