По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 628.1

Эжектор в качестве смесителя реагента со сточной водой

Васильева Я.С. д-р техн. наук, профессор, КНЦ РАН, МГТУ им. Н. Э. Баумана
Ксенофонтов Б. С. д-р техн. наук, профессор, КНЦ РАН, МГТУ им. Н. Э. Баумана
Капитонова С. Н. канд. техн. наук, доцент, инженер, ст. научн. сотр., КНЦ РАН, МГТУ им. Н. Э. Баумана

В работе рассмотрены возможности использования эжекторов в качестве устройств для смешения очищаемых сточных вод с реагентами, содержащими флокулянт или коагулянт, с целью интенсификации процесса флотационной очистки сточных вод. Приведены результаты расчетов в программном комплексе ANSYS, наглядно демонстрирующие протекающие в камере смешения эжектора процессы и количественные характеристики. В результате расчетов были определены значения градиента скорости — основного показателя, характеризующего процесс смешения и, соответственно, влияющего на интенсивность очистки сточных вод.

Литература:

1. Ксенофонтов Б.С. Очистка воды и почвы флотацией. — М.: Новые технологии, 2004. — 224 с.

2. Ксенофонтов Б.С. Флотационная обработка воды, отходов и почвы / Б.С. Ксенофонтов. — М.: Новые технологии, 2010. — 272 с.

3. Ксенофонтов Б.С. Проблемы очистки сточных вод промышленных предприятий. — Приложение к журналу «Безопасность жизнедеятельности». — 2011. — № 3.

4. Ксенофонтов Б.С., Морозов С.Д. Флотационная колонна. Патент РФ на полезную модель № 67893. Приор. от 25.06.2007.

5. Ксенофонтов Б.С. Использование струйной аэрации в процессах флотационной очистки сточных вод // Б.С. Ксенофонтов, А.С. Козодаев, Р.А. Таранов, С.Н. Капитонова, С.Д. Морозов. — Безопасность жизнедеятельности. — 2008. — №10. — С. 2–5.

6. Ксенофонтов Б.С. Очистка сточных вод: кинетика флотации и флотокомбайны. — М.: ИД «Форум» — Инфра-М, 2017. — 256 с.

7. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. — 3-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 352 с.

8. Ксенофонтов Б.С., Стельмах Е.С. Эжекторы в качестве смесителей для реагентной обработки воды. — Водоочистка. — 2018. — № 1–2.

9. Стельмах Е.С., Устинова А.С., Ксенофонтов Б.С. Дозирование и смешение реагентов с очищаемой водой с использованием эжекторов. — Водоочистка. — 2018. — № 1–2.

Использование реагентной обработки воды является одним из самых распространенных способов очистки воды [1–6]. Важное значение при реагентной обработке воды имеет не только подбор дозы реагентов, а также процесс смешения реагентов, в частности коагулянтов с водой. Процесс коагуляции происходит довольно быстро, и в этой связи важно распределить реагент в воде наиболее равномерно и быстро. Интенсивность смешения реагентов с водой характеризуется величиной градиента скорости G (с-1), а также критерием Кэмпа:

где τ — время перемешивания, с.

Градиент скорости можно найти по формуле:

где W — мощность, затрачиваемая на перемешивание воды, отнесенная к единице объема воды в камере смешения:

µ — динамическая вязкость.

Время перемешивания определяется по формуле:

где Q — расход сточных вод, м3/с;

V — рабочий объем смесителя, м3.

В случае предварительно проведенной оптимизации процесса перемешивания должно быть выполнено следующее условие:

Выполнение указанных соотношений дает возможность осуществлять процесс перемешивания реагентов с водой практически в оптимальном режиме.

Быстрое перемешивание реагентов с водой, как правило, повышает эффективность их использования. Тем не менее, применение для этих целей аппаратов с мешалками как наиболее эффективных технических средств приводит в ряде случаев к разрушению образующихся при этом агрегатов, что требует в этой связи строгого соблюдения временного интервала перемешивания. Наиболее простым в аппаратурном отношении и в то же время эффективным устройством является эжектор [7–9]. В рассматриваемом случае эжектор, функционирующий как струйный насос, позволяет дозировать и перемешивать реагент со сточной водой (рис. 1).

Для исследования процесса смешения реагента и сточной воды в камере эжектора была выбрана опытная модель эжектора, представленная на рис. 2.

Модель была спроектирована и исследовалась в программном комплексе ANSYS (далее — Программа) с установлением различных вводных параметров работы модели.

Для Цитирования:
Васильева Я.С., Ксенофонтов Б. С., Капитонова С. Н., Эжектор в качестве смесителя реагента со сточной водой. Водоочистка. 2023;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: