CN101134608A - 引气气浮机以及具有该引气气浮机的气浮装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种引气气浮机以及具有该引气气浮机的引气气浮装置，该引气气浮机包括：机架；潜水电机，该潜水电机设置于该机架上并具有空心轴；散气叶轮，该散气叶轮设置于该空心轴下端并具有叶片和内部腔室，该叶片上均布有散气孔，该内部腔室和该空心轴的空心部分相通；输气管，所述输气管一端通向外部空间，另一端和该空心轴的空心部分相通，用于将外部空气输入该空心轴，进而输入该散气叶轮；根据本发明的引气气浮机，结构简单，操作方便，解决了维护成本高、系统振动、高速轴承更换频率高以及空心长轴易于折断等问题，功率传递效率提高了20～40％。

Description

引气气浮机以及具有该引气气浮机的气浮装置

技术领域

本发明涉及一种气浮机以及具有该气浮机的气浮装置，特别涉及一种引气气浮机以及具有该引气气浮机的气浮装置。

背景技术

气浮是一类在水中通入或产生大量的微气泡，使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮物颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使其浮在水面，从而实现固液分离的水处理方法。气浮方式可分为散气气浮、电解气浮、溶气气浮、涡凹气浮等，目前常用的气浮方式为加压溶气气浮和涡凹气浮。气浮装置较其它固液分离设备具有投资少、占地面积小、自动化程度高、运行管理方便等特点。然而目前应用的气浮装置存在着一定的缺点。

加压溶气气浮装置是将清水加压至3～4MPA，同时加入空气，使空气溶解于水，然后骤然减至常压，溶解于水的空气以微小气泡形式(气泡直径约为20～100μm左右)从水中析出，将水中的悬浮物颗粒载浮于水面，从而实现固一液分离。该设备可以广泛适用于各类废水处理、污泥浓缩及给水处理。但设备需要有专门的加压溶气设备，结构相对复杂。

涡凹气浮装置是使未经处理的污水首先进入装有涡凹曝气机的小型充气段。污水在上升的过程中通过充气段，絮体和悬浮物与微气泡充分混合接触，由于气固混合物和液体之间存在密度差，以至产生一个垂直向上的浮力，将固体悬浮物带到水面。与传统的压力溶气气浮相比，涡凹气浮系统具有以下显著优势：能以简单方式将空气以小气泡形式分布到水中，不需复杂设备；回流管的独特设计使污泥不易沉积在气浮池底；运动和维修部件极少，操作非常简单；避免了溶气气浮中释放器的频繁堵塞现象；设备整体性好，安装方便，运行费用低廉；特别适合于油水的处理。

目前的涡凹气浮装置一般包括设置在气浮池上方的电动机，电动机通过空心轴驱动散气圆盘(或叶轮)，空心轴内腔为空气通道，散气叶轮侧面有若干均匀排布的散气孔，散气孔连通空气通道，散气圆盘(或叶轮)的下端面固有随其一起运转的涡轮。由于电动机需要通过长达1.7米的空心轴驱动散气叶轮旋转，外部空气也需要通过空心轴中的空芯部分送入散气叶轮，因此，需要设置相应的轴承系统，实现传动和送气。实际使用中，由于轴承系统的存在，不仅平时需加注油脂维护，还会影响电动机的功率传递效率，同时由于轴的加工精度限制轴承易损坏，更换频率高；同时，由于加工精度的限制，该空心长轴还会诱发系统振动，影响系统工作效果；最为严重的是，由于该轴长度很长且为空心，在其高速旋转并带动散气叶轮高速旋转的过程中，非常容易折断，这时必须停止工作进行更换，造成了材料和时间上的浪费。

发明内容

本发明的目的在于解决现有引气气浮机中电动机的空心轴过长的问题，提供一种缩短发电机空心轴的引气气浮机和具有该引气气浮机的引气气浮装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种引气气浮机，包括：机架；潜水电机，该潜水电机设置于该机架上并具有空心轴；散气叶轮，该散气叶轮设置于该空心轴下端并具有叶片和内部腔室，该叶片上均布有散气孔，该内部腔室和该空心轴的空心部分相通；输气管，所述输气管一端通向外部空间，另一端和该空心轴的空心部分相通，用于将外部空气输入该空心轴，进而输入该散气叶轮。

具有上述结构的引气气浮机，采用高效的潜水电机直接驱动叶轮高速旋转，大大缩短了电动机转轴的长度，减少了传递环节，提高了功率传递效率，延长了设备的使用寿命，彻底解决了因轴承系统存在而带来的维护成本高、系统震动、以及空心长轴易于折断等问题，功率传递效率提高了20～40％，且只需要3KW的运行功率即可进行气浮。

根据本发明的引气气浮机，其中，该潜水电机还包括设置于其下端的真空室，该真空室和所述输气管的另一端相通并和该空心轴的空心部分相通，用于将所述输气管输入的空气量进行调节后输入该空心轴的真空部分。

具有上述结构的引气气浮机，通过设置真空室，可以方便地固定输气管道并将输气管和高速旋转的空心轴安全连接。

根据本发明的引气气浮机，还包括与该潜水电机相连接的变频电控装置，用于调节该潜水电机的输出功率及转速。根据本发明的引气气浮机，还包括设置在所述输气管中的进气球阀，用于调节输入外部空气的速度，以调节所产生的所述微气泡的数量和大小。具有上述结构的引气气浮机，可以根据不同的污水处理工艺，不同的污水性质，通过调节变频电控装置以调节该散气叶轮的转速，进而，进一步调节所产生的所述微气泡的大小和数量；配以调整进气球阀，可以调节输入外部空气的速度，以调节所产生的所述微气泡的数量和大小。

本发明还提供了一种引气气浮装置，包括气浮池、污泥槽、链板刮渣机、水位调节装置等，其还包括：设置于气浮池前部的引气气浮机空间和设置于该引气气浮机空间中的如上所述的引气气浮机；该引气气浮机空间上端敞开，分别连接着设置于气浮池前端的污水进水口以及设置于气浮池底部的污泥回流管路。

具有上述结构的引气气浮装置，整个装置仅由两个机械部分组成，结构简单紧凑，操作简便，操作过程中人的参与极少。该引气气浮装置设计简单，配套性好，为系统配套的土建也特别少，投资大大减少。另外，由于系统的简单和完整性，它可安装在地面，地下或高处，而且安装耗时短。

附图说明

图1a是根据本发明的引气气浮机的示意图；图1b是用于根据本发明的引气气浮机的散气叶轮；

图2a是根据本发明的引气气浮装置的正视图；图2b是根据本发明的引气气浮装置的俯视图；图2c是根据本发明的引气气浮装置的左视图。

具体实施方式

下面将结合附图详细说明本发明的具体实施例。

请参见图1a，图1a是根据本发明的引气气浮机的示意图。如图1a所示，引气气浮机2包括：机架21，设置于机架21上的潜水电机22、散气叶轮23和输气管24。潜水电机22具有空心轴221和设置于其下部的真空室222，空心轴221穿过真空室222，其穿过真空室222的部分上设有气孔(未示出)，与真空室222的内部腔室相连通。空心轴221下端连接着散气叶轮23，其出口和散气叶轮23内部的小腔室相通；如图1b所示，散气叶轮23的叶片上均布有散气孔(未示出)。输气管24一端通向外部空间，另一端和真空室222连通，用于将外部空气输入真空室222，进而通过与真空室222相通的空心轴221输入散气叶轮23内部。输气管24中设置有进气球阀25，用于对输入散气叶轮22的空气量进行调节。

本实施例中的引气气浮机2还包括和潜水电机22相连接的变频电控装置3。变频电控装置3用于调节潜水电机22的输出功率，进而调节散气叶轮23的转速。

本实施例的引气气浮机2的工作过程如下：

启动潜水电机22，驱动散气叶轮23高速旋转在其周围产生负压区，进而将与散气叶轮23内部相连通的真空室222抽空；利用输气管24将水面上的空气通入水下的真空室222中，进而通过将二者连通的空心轴221送入散气叶轮23内部。随着散气叶轮23的高速旋转，内部空气从散气叶轮23上的散气孔甩出，微气泡即随之产生，并螺旋上升，直至达到水面。

在散气叶轮23旋转过程中，可以通过调节变频电控装置3，调节潜水电机22的输出功率，进而调整散气叶轮23的转速，以根据水质的不同产生所需数量和大小的微气泡。也可以同时或单独调节进气球阀25，对微气泡的数量和大小进行调节。

设置真空室222可以方便地固定输气管道；并将输气管和高速旋转的空心轴221安全连接。但不设真空室222，通过运动转换装置将输气管24另一端和空心轴221的空心部分相连接，也可以将外部空气输入散气叶轮23内部，产生微气泡，实现本发明的发明目的。

请参见图2a至2c，图2a是根据本发明的引气气浮装置的正视图；图2b是根据本发明的引气气浮装置的俯视图；图2c是根据本发明的引气气浮装置的左视图。

如图2a至2c所示，第一实施例的引气气浮装置，包括、气浮池1、引气气浮机2等。其中，气浮池1包括设置于气浮池1前端的污水进水口11；设置于气浮池1底部的污泥回流管路13以及清水收集管路14；设置于气浮池1上方后端的链板刮渣机15；设置于清水区中的水位调节装置16、清水排出口17、污泥排出管18、污泥池19等，还包括设置于气浮池1前部的引气气浮机空间12，该引气气浮机空间12上端敞开，分别连接着污水进水口11和污泥回流管路12；引气气浮机2设置在引气气浮机空间12中。变频电控装置3设置于气浮池1进水端部。

采用本实施例的气浮装置对污水进行处理的工作过程如下：

1.启动变频电控3控制潜水电机22，带动散气叶轮23高速旋转，在其周围产生负压区；

2.利用输气管24将外部空气A通入水下真空室222，进而送入散气叶轮23；散气叶轮23高速旋转，从散气叶轮23上的散气孔散出的空气形成微气泡B。微气泡B螺旋上升，在引气气浮机空间12内形成充气段C；

3.将絮凝好的污水D送入气浮池1，污水在上升的过程中通过充气段C，污水中的固体悬浮物和其中的微气泡B混合；随着微气泡B上升，将固体悬浮物带到水面，形成浮渣F；

4.利用链板刮渣机15将浮渣F刮入污泥池19；将分离出的清水通过清水排出口17排入后续处理工艺，污泥通过污泥排出管18排入后续污泥处理系统，完成气浮分离；

5.散气叶轮23的高速旋转在其周围产生了负压，在该负压的推动下，通过污泥回流口13把气浮池1底部的污泥E回流到引气气浮机空间12中和絮凝好污水的D以及气泡B相互混合，螺旋上升。通过污泥回流的加入可以提高污水中悬浮物的去除效率。

和现有涡凹气浮装置相比，根据本发明的引气气浮装置采用高效的潜水电机直接驱动叶轮高速旋转，减少了传递环节，提高了功率传递效率，延长了设备的使用寿命。同时，还能通过简单的结构实现对微气泡的大小和数量的调节。

和现有加压溶气气浮装置相比，根据本发明的引气气浮装置虽然在加工精度上不如现有加压溶气气浮装置，使用范围也稍窄，但是具有明显的低能耗、结构简单、操作简便、不易堵塞、便于维修、噪音小、安全性高等特点，非常适合于含高量油脂化工废水预处理，特别适合于石化加工、肉类加工行业、乳品加工业、皮革行业等。

Claims (5)

1.一种引气气浮机，包括机架，其特征在于，该引气气浮机还包括：

潜水电机，该潜水电机设置于该机架上并具有空心轴；

散气叶轮，该散气叶轮设置于该空心轴下端并具有叶片和内部腔室，该叶片上均布有散气孔，该内部腔室和该空心轴的空心部分相通；

输气管，所述输气管一端通向外部空间，另一端和该空心轴的空心部分相通，用于将外部空气输入该空心轴，进而输入该散气叶轮。

2.如权利要求1所述的引气气浮机，其特征在于，该潜水电机还包括设置于其下端的真空室，该真空室和所述输气管的另一端相通并和该空心轴的空心部分相通，用于方便地固定所述输气管并将所述输气管和高速旋转的空心轴连接。

3.如权利要求1所述的引气气浮机，其特征在于，该引气气浮机还包括和该潜水电机相连接的变频电控装置，该变频电控装置用于调节该潜水电机的输出功率，进而调节该散气叶轮的转速。

4.如权利要求1所述的引气气浮机，其特征在于，该引气气浮机还包括设置在所述输气管中的进气球阀，该进气球阀用于调节输入外部空气的速度，以调节所产生的微气泡的数量和大小。

5.一种引气气浮装置，包括气浮池、污泥槽、链板刮渣机、水位调节装置和污泥回流装置等，其特征在于，还包括设置于气浮池前部的引气气浮机空间以及如权利要求1所述的引气气浮机；该引气气浮机空间上端敞开，分别连接着设置于该气浮池前端的污水进水口、以及设置于该气浮池底部的污泥回流管路；该引气气浮机设置在该引气气浮机空间中。

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