172107. lajstromszámú szabadalom • Berendezés víz, főként nyersvíz meszes lágyítására és/vagy derítésére
3 172107 4 tetik a mechanikus szivattyúval vagy a gőz-víz- ill. gőz-levegő-ejektorral stb. felvett iszapot. A mechanikusan végzett iszapkeringtetés hátránya az, hogy az iszap törik, elroncsolódik, ami a derítés hatásfokát nagymértékben lerontja és a víz zavarosodását idézi elő. A szivattyú mozgó alkatrészei kopnak, karbantartásuk, javításuk, cseréjük nehézkes, csak a teljes berendezés leállítása mellett lehetséges. A gáz-víz-ejektor alkalmazásának hátránya az, hogy csak csekély, a gőz tömegével és sebességével arányos mennyiségű iszap recirkuláltatását teszi lehetővé. Az alacsony hőmérsékletű víz-iszap-keverékkel érintkezésbe kerülő gőz ugyanis kondenzál és ezzel szállítóképességük megszűnik. így a derítési hatásfok itt is kicsi, amellett további hátrányt jelent, hogy a direkt kondenzációnál fellépő nagy vízlökések a berendezést berezonáltatják, az viszont balesetveszélyt jelent, egészségkárosító hanghatásokat okoz és az egész ülepítési rendszer stabilitását kedvezőtlenül befolyásolja. Nincs biztosítva az sem, hogy csakis aktív iszap kerüljön a reakcióelegybe. A gőz-levegő-injektoros iszaprecirkuláltatás hátránya viszont az, hogy az injektor működtetéséhez viszonylag nagy, célszerűen 3-6 att nyomású gőz szükséges és a gőz hője hatására a nyersvíz hidrokarbonátjai elbomlanak, ennek eredményeképpen nehezen oldódó vagy oldhatatlan sók képződnek, melyek a rendszerből kiválnak és lerakódásaik az üzemelés ill. a reakció kézbentartása biztonságát csökkentik. A találmány feladata olyan iszapkeringtetéssel és célszerűen gőz-levegő-injektorral dolgozó berendezés kidolgozása, melynél egyrészt a lágyítás-derítés hatásfoka az ismert megoldások hasonló jellemzőinél jobb, másrészt pedig erősen szennyezett természetes vizek kezelésére is alkalmazható. A találmány szerint ezt a feladatot azzal oldjuk meg, hogy reakciócsövei alul és felül egyaránt nyitottak, alsó szájnyílásaik az iszapszint alatt, felső szájnyílásaik pedig az atmoszférában vannak elrendezve, a reakcióelegy tápvezetéke a belső reakciócső alsó szájnyílása szomszédságában a külső reakciócső alsó szájnyílása alatt, a lúgosán hidralizáló vegyszer tápvezetéke pedig a külső reakciócsövön keresztül van az önmagában ismert mamut-szivattyúként kiképzett belső reakciócsőhöz csatlakoztatva. A találmányt a továbbiakban a berendezés egy célszerű példakénti kiviteli alakjának rajza segítségével részletesen ismertetjük. A rajzon a berendezés függőleges síkban vett hosszmetszetét tüntettük fel. A berendezés jelölt 1 reaktorának 2a belső reakcióteret tartalmazó felszálló 2 belső reakciócsöve, valamint ezt köpenyként körülvevő 3 külső reakciócsöve van. Ez utóbbi és a 2 belső reakciócső külső felülete között van a 3a külső reakciótér kialakítva, amelynek felső, kiszélesített részét 3b hivatkozási számmal jelöltük. Az 1 reaktor 4 alsó kúpos részében helyezkedik el a 4a iszaptér, a reaktor felső hengeres oldalfala és a 3 külső reakciócső között pedig az 5 ülepítőtér. A nyersvizet a 6 vezetéken keresztül tápláljuk a 2 belső reakciócsőnek a 4a iszaptérbe nyúló alsó részébe. A 6 nyersvízvezetékbe még az 1 reaktoron kívül van a 7 gőz-levegő-injektor beépítve, amelyhez a 8 gőzvezeték, a 9 légbeszívó vezeték és a savas kémhatású vegyszer betáplálásáfa szolgáló 10 vezeték csatlakozik, és a 6 nyersvízvezetékbe még egy ugyancsak levegőbetáplálásra szolgáló 9a vezeték torkollik közvetlenül az előbbinek a 2 belső reakciócsőbe való beépítése előtt. A felsorolt vezetékeken bejelöltük a betáplálás irányát érzékeltető nyilakat is. A lúgos kémhatású vegyszert, például mésziszapot betápláló 11 vezeték a 10 vezeték bevezetési helye felett torkollik a 2 belső reakciócső belsejébe, majd ugyancsak felfelé haladva a 12 pótlevegő vezeték torkollik a 2a belső reakció térbe, azaz ez a betorkollás a mésziszap bevezetése helye felett van. A 2 belső reakciócső felett a kör alakú 13 terelőlemez helyezkedik el. Az 1 reaktor felső peremrészének tartományában a körgyűrű alakú 14 vályú van kiképezve, amely a derített és lágyított víz egyenletes levételére szolgál. A 14 vályúból a kezelt víz a 15 kivezetőcsövön át távozik. Az 5 ülepítő térben a tartandó iszapszint maximális magasságát 16, minimális magasságát pedig 17 hivatkozási számmal jelöltük. Az 1 reaktor 4a iszapterének legalsó pontján a 18 leiszapoló csonk van beépítve. A találmány szerinti berendezés a következőképpen működik: a 6 vezetéken át érkező nyersvízbe a 7 injektorban a 8 vezetéken át forró gőzt juttatunk és a 9 vezetéken keresztül levegőt szívunk, miáltal biztosítjuk egyrészt a reakcióhoz szükséges vízmelegítést, másrészt a nyersvíz nagy sebességgel történő bevezetését és ezáltal az iszap felszívását, amint erre még részletesen ki fogunk térni. Ugyancsak a 7 injektorba vezetjük a 10 vezetéken keresztül a savas kémhatású vegyszert, előnyösen valamilyen savanyú sót, például Al2(S04)3-at, Fe(S04)3-at vagy FeCl2-t, miáltal meggátoljuk oldhatatlan, illetve nehezen oldódó és a nyersvíz és iszap találkozása közötti szakaszban vízkőlerakódási veszélyt jelentő sók, például CaC03 és Mg(OH)2 képződését. Amennyiben a nyersvíz oxidálható szervesanyagtartalom nagy, járulékosan levegőt vezetünk be a 9a vezetéken keresztül. A 6 vezetéken a 2a belső reakció térbe lépő nyersvíz-gőz-levegő-savanyúsó-keverék az a nyíl irányában nagy sebességgel felfelé áramlik, miáltal a b nyilaknak megfelelően aktív iszapot szív fel a 4a iszaptérből, és azt a c nyíl irányában felfelé továbbítja a felszálló 2 belső reakciócsőben. így a 11 vezetéken a d nyílnak megfelelően a 2 belső reakciócsőbe juttatott lúgos kémhatású vegyszer, előnyösen mésziszap már megbontott egyensúlyú, előreagált vizet ér. A reakciót a gőzzel bevitt meleg, a levegő és az intenzív iszaprecirkuláltatás hatása gyorsan egyensúlyba juttatja és nagypelyhes, jól ülepedő csapadék képződését biztosítja, a kíméletes iszaptíansport eredményeként a pelyhek nem roncsolódnak. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
