一种用于将气体引入主介质中的设备(2)，包括：‑用于引导该主介质的主管道(9)，‑多个用于引导该气体的注入管线(10，11)，其中，每个注入管线(10，11)具有相应的端部区段(12)，这些端部区段具有位于该主管道(9)内的相应出口开口(13)，并且其中，这些端部区段(12)基本上平行于彼此且平行于该主管道(9)定向。通过该设备(2)可以引入气体，特别是引入废水中以获得生物活性污泥。由此，该气体与废水之间的相互作用可以由于特别大的紊流所引起的特别大的液气界面而特别显著。另外，作用在活性污泥中的颗粒上的剪切应力有利地可以低，因此避免生物颗粒的损坏。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于尤其在废水处理中将气体引入主介质中的设备和布置本专利技术涉及一种用于尤其在废水处理中将气体引入主介质中的设备和布置。尤其可以通过所谓的活性污泥法来处理废水。其中，将气体、比如空气引入废水中。这通常在曝气池中完成。由于比如细菌等生物颗粒或包括被添加到废水中和/或已经包含在废水中的细菌，获得了活性污泥。生物颗粒与废水进行生物相互作用。最后，通常将废水和/或活性污泥转移到沉淀池中，其中可以从经处理的水中去除生物颗粒。在活性污泥处理中，优选的是，废水与被引入其中的气体之间的相互作用特别高。但是，气体与废水之间的高相互作用很可能会破坏活性污泥内的生物颗粒。特别地，在气体被引入时剪切应力可能作用在颗粒上。为了确保废水中的生物颗粒保持完好，作用在颗粒上的剪切应力特别低是优选的。在活性污泥法的已知实现方式中，气体与废水之间的相互作用不够低，和/或作用在颗粒上的剪切应力不可接受地高。因此，本专利技术的目的是至少部分地克服现有技术已知的缺点，尤其是提供一种用于将气体引入主介质中的设备和布置，其中气体与主介质的液体组分之间的相互作用特别高，和/或其中，作用在主介质内包含的颗粒上的剪切应力特别低。这些目的通过独立权利要求的特征来解决。从属权利要求涉及本专利技术的优选实施例。提供了一种用于将气体引入主介质中的设备，该设备包括：-用于引导该主介质的主管道，-多个用于引导该气体的注入管线。这些注入管线中的每个注入管线具有相应的端部区段，这些端部区段具有位于该主管道内的相应出口开口。这些端部区段基本上平行于彼此且平行于该主管道定向。所描述的设备可以用于将任何气体引入任何主介质中。该设备优选地被配置用于包含液体组分还以及可选地作为固体组分的颗粒的主介质。在主介质包含液体组分和颗粒的情况下，主介质是悬浮液。所描述的设备可以尤其在废水处理中、尤其在活性污泥法的背景下使用。其中，可以将气体、比如空气、氧气、臭氧或类似物引入作为主介质的废水和/或活性污泥中。如本文使用的，活性污泥是废水与生物颗粒的悬浮液。即，废水是悬浮液的液体组分，而生物颗粒是固体组分。颗粒尤其可以是作为悬浮液的活性污泥中的生物颗粒。可以被称为絮状物的颗粒可以由对于转化废水的特定组分所必需的微生物形成。废水还可以包含另外的固体组分、比如废弃颗粒。为简单起见，本文仅区分固体生物颗粒、比如絮状物与液体废水，而忽略了这些另外的固体颗粒。为了维持该活性污泥中的活性，将气体引入系统中。由于这是连续过程，还可以将气体引入已经可以被认为是活性污泥的物质中，其中，获得了具有增大量的生物质量的活性污泥。这样，可以将气体引入废水和/或活性污泥中，以相应地获得活性污泥、或增大其中的颗粒的量。虽然本文特别关注废水处理，但是应注意的是，本专利技术不限于该
所描述的设备可以用于会将气体引入主介质中的任何背景下。主介质不必包括液相和/或固相。主介质可以被引导穿过设备的主管道。优选地，设备入口和设备出口经由主管道彼此连接。这样，主介质可以经由设备入口进入设备中、可以经由主管道被引导穿过设备、并且可以经由设备出口离开设备。在设备入口与设备出口之间，优选地，气体可以被引入主介质中。主管道优选地是设备入口与设备出口之间的单一直接连接。替代性地，主管道可以包括多个分支，这些分支部分地或完全地彼此并联或串联延伸。主管道优选地在由金属、比如钢制成的边界内实现。这些边界可以是管状的。特别地，可以串联地布置多个元件，比如管元件、阀元件、腔室、凸缘、密封件、和/或垫片，并且将它们彼此连接以形成主管道的边界。气体可以经由注入管线、尤其经由其出口开口被引入主介质中。注入管线的位于主管道内并且基本上平行于主管道定向的这些部分被认为是相应注入管线的端部区段。每个注入管线优选地包括单一出口开口。替代性地，这些注入管线中的一些或全部可以包括多个出口开口。该出口开口优选地位于端部区段的端部处，如沿气体的流动方向看到的。优选地，该出口开口被配置成使得气体可以沿端部区段的方向从出口开口喷射。应当理解为，这些端部区段和所喷射气体的质心和/或管道的中心线彼此围成小于20度的角度。优选的是，该角度小于10度、特别地小于5度。由于注入管线在主管道内的布置，可以将气体以顺流方式引入主介质中。即，气体可以从注入管线沿基本上与主介质方向相同的方向喷射。虽然将主介质沿可以使气体被顺流地引入主介质中的方向引导穿过设备是优选的，但是根据该设备的构造，主介质沿其他方向被引导穿过设备也是可能的，其中气体以逆流方式被引入。优选地，端部区段和主管道平行于主管道定向。然而，技术人员应了解的是，与数学上精确的平行取向的小偏差没有显著的技术影响。因此，端部区段和主管道基本上彼此平行地定向就足够了。这应当理解为，这些端部区段和主管道彼此围成小于20度的角度。优选的是，该角度小于10度、特别地小于5度。在该角度不是恒定的情况下，基本上平行应理解为该角度的最大值小于20度。优选地，该角度的最大值小于10度、特别地小于5度。优选地，主管道和注入管线垂直于主管道具有圆形截面。在这种情况下，注入管线的至少端部区段具有比主管道更小的直径，使得注入管线的端部区段可以包含在主管道内。在主管道和/或注入管线的截面不是圆形的情况下，应采用相应的直径定义。注入管线优选地穿透主管道的边界，使得气体可以从主管道外被引入注入管线中。其中，主管道的边界和注入管线优选地是密封的，使得主管道的主介质在注入管线穿透主管道的边界的地方不能离开主管道。已经发现，通过所描述的主管道与注入管线的布置，气体与主介质的液体组分之间的相互作用特别高，和/或作用在主介质内包含的颗粒上的剪切应力特别低。即，可以以在废水处理中的上述活性污泥过程中特别有利的方式来获得包含气体、主介质的液体组分、以及主介质内的颗粒的三相混合物。其中，可以增强从气体到液体组分的质量传递，同时维持活性污泥絮状物上的机械应力特别低。由于所描述的布置，可以高速且以明确定义的引入方式来引入气体。气体的引入方式还可以认为是喷射方式。然而，本文使用了表述“引入方式”，因为气体优选地被引入主要为液体的主介质、比如悬浮液中。气体到这样的介质中的引入通常不称为喷射。已经发现，由于气体的引入方式，紊流特别显著。并且，气体与主介质的液体组分之间的界面可以特别大。这可能是由于在主介质内形成特别小的气泡。紊流和/或大的界面可以允许气体和液体组分之间的特别强烈的相互作用。由于气体到主介质中的引入方式获得了紊流和在气体与主介质的液体组分之间的大界面，因此在主介质内包含的颗粒上的剪切应力作用可以特别低。这与以下途径相比尤其如此：其中由于主介质与气体的混合物的加速而获得了紊流和气体与主介质的液体组分之间的界面，该混合物是包含气体、主介质的液体组分、和主介质内的颗粒的三相混合物。由于气体到主介质中的引入方式而获得了紊流和气体与主介质的液体组分之间的大界面，因此进行泵送所需的能量也可以特别低。这与三相混合物被加速的途径相比也是尤其如此。与这样的途径相比，通过所描述设备，仅主介质必须通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于将气体引入主介质中的设备(2)，包括：/n-用于引导该主介质的主管道(9)，/n-多个用于引导该气体的注入管线(10，11)，/n其中，每个注入管线(10，11)具有相应的端部区段(12)，这些端部区段具有位于该主管道(9)内的相应出口开口(13)，并且其中，这些端部区段(12)基本上平行于彼此且平行于该主管道(9)定向。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180328 EP 18164592.01.一种用于将气体引入主介质中的设备(2)，包括：
-用于引导该主介质的主管道(9)，
-多个用于引导该气体的注入管线(10，11)，
其中，每个注入管线(10，11)具有相应的端部区段(12)，这些端部区段具有位于该主管道(9)内的相应出口开口(13)，并且其中，这些端部区段(12)基本上平行于彼此且平行于该主管道(9)定向。
2.根据权利要求1所述的设备(2)，其中，在垂直于该主管道(9)的截面中，这些注入管线(10，11)的端部区段(12)布置在同心圆上。
3.根据权利要求2所述的设备(2)，其中，这些注入管线之一是内部注入管线(11)，并且其余注入管线是外部注入管线(10)，并且其中，这些外部注入管线(10)的端部区段(12)与该内部注入管线(11)的端部区段(12)径向地间隔开。
4.根据权利要求3所述的设备(2)，其中，这些外部注入管线(10)的端部区段(12)彼此沿周向方向等距地间隔开。
5.根据权利要求3或4所述的设备(2)，其中，这些外部注入管线(10)的出口开口(13)布置在垂直于该主管道(9)的平面(18)内。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的设备(2)，其中，该内部注入管线(11)的出口开口(13)布置在这些外部注入管线(10)的出口开口(13)的下游。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格·施韦尔特，简·曼特，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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