CN101704590B - 自动排渣筒式微纳米筛污水处理气浮系统 - Google Patents

Abstract

自动排渣筒式微纳米筛污水处理气浮系统，有一竖起的污水处理气浮筒，在盛装污水的气浮筒内底部设置有一个沉沙过滤斜板，斜板上方设置一个旋切式释放器产生微纳米级气浮过滤筛；在旋切式释放器上方有一圈污水布水管，污水布水管连通污水絮凝桶；经沉沙过滤斜板滤后的清水由进水管送入一个设置在气浮筒外的叶轮对称式气水混合一体机内，微纳米级气泡群在不间断上升的过程中形成由微细气泡组成的过滤筛，把污水中的悬浮颗粒包围俘获在气泡群中一起带上水面，气浮效率的大幅度提高使设备小型化，特别适用于每小时处理1～50立方以内的污水复清处理，同理此方法小型的可用于高氧牛奶浴机在家里就能实现微纳米气泡浴，中型的用于高效率水底瀑气。

Description

自动排渣筒式微纳米筛污水处理气浮系统

技术领域

本发明涉及污水处理的工艺方法，特别是一种自动排渣筒式微纳米筛污水处理气浮系统。

背景技术：

当大量的气泡与污水中的悬浮絮团结合在一起时必然要上浮到水面上来，目前大量采用的常规的池式气浮法，处理污水中的悬浮絮团时存在着气泡大、效率低、需用括渣机括渣、占地面积大等不足。

发明内容：

本申请人在中国专利ZL 200820080920.9中公开了“一种旋切式释放器”，本申请人还有名称：污水复清方法及设备、申请号：200810058619.2的发明专利申请；在以上两项专利技术的基础上，本发明提出一种自动排渣筒式微纳米筛污水处理气浮系统，把上述专利申请中的池式气浮法改为筒式气浮法，把一种旋切式释放器的工作原理加以提高和发展，使整个系统的气浮效率比原来的一般气浮法要高一至五倍，占地面积减少三倍以上。

本发明的目的是这样实现的：一种自动排渣筒式微纳米筛污水处理气浮系统，有一竖起设置的污水处理气浮筒，在盛装污水的气浮筒内底部设置有一个沉沙过滤斜板，斜板上方设置一个旋切式释放器；在旋切式释放器上方有一圈污水布水管，该污水布水管的另一端连通至位于气浮筒外的污水絮凝桶，将已絮凝的污水送到气浮筒内并在中下部均衡地分布；由沉沙过滤斜板过滤后的清水由清水进水管回送入一个设置在气浮筒外的差压供水自吸气、气水混合一体机，该机利用叶轮对称式自动平衡多级泵的级间压差原理把空气由进气管吸入下部叶轮与上部叶轮之间的工作腔内，使气与液在吸入、加压与搅动混合过程中逐级提高压力，产生的气与水强力混合液通过输送管进入旋切式释放器，从旋切式释放器内爆炸式喷出，获得高度弥散的微纳米级气泡群，不断上升的由微纳米级气泡群形成气浮筛，从气浮筒底浮向水面，在上升的过程中把悬浮颗粒包围俘获在气浮筛中一起带上水面，当浮渣污泥在水面的厚度超过了松散物料的堆比安息角后，自行流入设在气浮筒上部位于水面中心位置的浮渣污泥收集漏斗中，由收集漏斗底部的排泥管排出筒外；大量的不断浮上水面的悬浮颗粒中有部份粒径与比重都较大的悬浮颗粒从絮团中分离出来下沉，由沉沙过滤斜板把清水与沉沙分开，清水从板壁过滤进入滤后清水池，沉沙则顺着大角度的沉沙过滤斜板落入气浮筒的沉沙池集中在排沙阀旁，由气浮筒底部的排砂阀排出。

上述浮渣污泥收集漏斗在水面的上、下位置可以调整，调整污泥收集漏斗与水面的距离可以改变所收集污泥的干湿度。

上述污水进入污水絮凝桶后，向桶内加入污水重量份万分之3～5的絮凝剂，用低速搅拌机搅拌至形成悬浮絮团，由污水絮凝桶内的挂式液下污水泵从污水入口输入污水布水管再均衡地分布在气浮筒的中下部。

本发明提供的自动排渣筒式微纳米筛污水处理气浮系统筒式气浮法，相当于把池式气浮法的长方形池垂直设置，改长度为高度，因此增长了微泡与悬浮絮团相结合的路程，提高了气浮效率，气浮效率的大幅度提高使设备小型化，同时也减少了占地面积，特别适用于每小时处理1至50米立方以内的污水复清处理。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

图2是本发明图1中的差压供水自吸气、气水混合一体机结构原理示意图。

具体实施方式

本发明所述的自动排渣筒式微纳米筛污水处理气浮系统通过以下构成部分进一步说明：

一、污水进入污水搅拌絮凝桶1后，按重量份向桶内污水加入万分之3～5的絮凝剂，用低速搅拌机2搅拌至污水中形成悬浮絮团，由挂式液下污水泵3将已絮凝的污水通过污水布水管13送入气浮筒15，把污水均衡地分布在微纳米筛污水处理气浮筒16的中下部。挂式液下污水泵3是泵在液下工作而电机在水面之上，保证安全而输送平稳，噪声低，并有搅拌作用。

二、在圆筒形或方筒形气浮筒的筒底部设置有一个沉沙过滤斜板10，在斜板之上的气浮筒中轴线设置一个旋切式释放器9产生微纳米级气浮筛。微纳米级气浮筛由每升数亿个以上的微纳米级气泡组成，在筒形气浮筒内形成不断上升的气浮筛。气浮筛上升的过程中必然与污水中的悬浮絮团相遇，由于气泡数量是污水中悬浮颗粒的几十倍，并且连续不断地从水底上升，因此把不断送进来的污水中的悬浮颗粒浮上水面。

由于粒径与比重都较大的悬浮颗粒才能从絮团中分离出来下沉，所述的沉沙过滤斜板10具有把清水与沉沙分开的效果，同时沉沙是经过气浮处理过的清洁沙也有过滤功能。

本发明对原有池式气浮法进行了改进，相当于把池式气浮法的长方形气浮池垂直设置，改长度为高度，延长了气泡群上浮的路程，由于气泡在水中不易破裂、延长气泡上浮路程等于延长气泡的寿命与作用时间，在气浮筒的筒底部从旋切式释放器9内爆炸式喷出而产生的高氧水乳液，有足够的高度使其在气浮筒内形成微纳米级气浮过滤筛，对由污水布水管13从气浮筒中下部送入筒内的已絮凝的污水12进行不间断过滤，把不断送进来的已絮凝污水中的悬浮颗粒浮上水面。气泡群与悬浮颗粒结合的作用时间，随着筒高度的增高而增加，气浮效率随之提高，实践证明可以提高一倍以上。效率提高等于节能，并且因为减少了设备更有利于节能，并减少了占地面积三倍以上，特别适用于每小时处理1～50米立方以内的污水复清处理，为推动城市污水在源头处理奠定了基础。

三、本发明把原有池式气浮法需要高压泵+空压机+强力气液混合器三套设备才能产生微纳米级气泡的工艺改进提高，发明了供水、供气、气液混合、产生微纳米气泡四种功能为一体的差压供水自吸气、气水混合一体机4，具体结构如图2所示：气水混合一体机内采用由下部叶轮22与上部叶轮28组成的对称平衡式多级泵与旋切式释放器9配合工作制造微泡，在下部叶轮22与上部叶轮28之间设置射流器25，当下部叶轮形成的压力水从射流器射水口23中射出时形成高速高压的射流，而进入射流器入口24时入口突然扩大而减为低速低压，在23与24之间射流周围造成真空带，因此空气通过入气口6进入水中。气与水同时从上部进水口26进入上部叶轮28和上部导叶27，经上部叶轮和上部导叶反复高速旋转、搅拌，得到了供水、供气、气液混合、产生微纳米气泡四种功能，本机通过下部叶轮与上部叶轮对称布置形成自动平衡轴向力，克服了常规多级泵使用平衡盘与平衡板磨擦阻力大、易磨损的弊病，提高了多级泵的使用寿命与效率，并创造了高效率产生超微细气泡的方法及设备。经沉沙过滤斜板10滤后的清水8由进水管5被回吸入气浮筒外的气水混合一体机4内，在差压供水自吸气、气水混合一体机进水口至气水混合液一体机出口、逐级提高压力，在逐级提高压力的同时把气与水进行强力搅动混合，该气水混合一体机4提供的强力混合液经输送管7送入旋切式释放器9，从旋切式释放器内爆炸式喷出，获得高度弥散的微纳米级气泡群，从筒底浮向水面，在不间断上升的过程中形成由微细气泡组成的气浮过滤筛，把越往上渣越多的污水14中的悬浮颗粒包围俘获在气泡群中，一起带上水面，从而提高并简化了原有池式气浮法，并在筒内已絮凝的污水12下方形成越往下越清的滤前清水11。

依据这个原理可形成系列产品：小型的用于沐浴，申请人已经制成，商品名称为高氧牛奶沐浴机的实物与样机可供查证。高氧牛奶沐浴机具有非凡的清洁功能，不需沐浴液，高氧牛奶浴机，每分钟可产生亿个以上的高含氧的微纳米气泡，使水瞬间呈现乳白色，用纯物理的方法制造出富含氧的活力水，微纳米气泡存在于水中、作为载体把水中各种营养成分包括自带的氧气，激活人体组织，在微纳米气泡产出、膨胀、爆裂的过程中，尤如数以万计的手指，进行全身指压按摩。高含氧的微纳米气泡，对肌肤产生渗透、微爆使表皮温度上升深入肌肤毛细孔，增加肌肤及血液中的含氧量，促进身体的血液循环，微泡爆炸的瞬间产生微局部高温有杀灭细菌垃圾和毒素的作用，因此有活化细胞的修复效果，延缓肌肤老化功能，使沐浴回归仿真大自然。高氧牛奶浴机在家里就能实现微纳米气泡浴，它的功效超过专业顶级水疗SPA的功效。

中型的用于瀑气，试验证明：一立方米生活污水试验前的溶氧量为0.84毫克/升，瀑气一分钟溶氧量提高到8.1毫克/升。

大型的用于本发明提出的气浮法治理污水系统。

四、本发明对原有池式气浮法用刮渣机进行括渣收集的方式进行了改进与提高，提供一种简单而又可靠的自动气浮排渣法：在气浮筒15的最上方水面与筒顶之间留有浮渣空间，在水面以上位于筒体的中心安装一个高度可调整的浮渣污泥收集漏斗17，收集漏斗底部有排泥管16。当大量的悬浮颗粒不断上浮过程中受到气浮筒内壁以及排泥管和收集漏斗外壁的内外挤压，浮渣污泥18在污泥收集漏斗周围水面的厚度不断增厚；浮渣形成的污泥18属于松散物料并含水份，实践证明堆比安息角小于25°并随湿度的提高而减小，当浮渣污泥在水面的厚度超过了松散物料的堆比安息角后，它必然自行流入中心位置的污泥收集漏斗17中，由排泥管16排出气浮筒15外。本发明用简单的一个漏斗和一根排泥管就代替了常规的人工控制的刮渣机实现了自动排泥，不但节省了设备还节能。上述气浮筒上部的浮渣污泥收集漏斗上、下位置可以调整，它的重要意义在于：当收集漏斗上端口的位置接近水面时，浮渣含水份较高有利于排出；当漏斗的位置离水面距离较大时，上层浮渣中的水份自流下渗，因此有利于降低浮渣水份含量，可以作到使浮渣干湿度可调，有利于污泥的管理与利用。

收集漏斗与排泥管可以进行不停机清洗：当漏斗或排泥管有堵塞现象需清洗时，只需关闭清水出水管21的出口，气浮筒内的清水水位升高自然从排泥管中排出冲洗漏斗与排泥管，完成清洗后重开清水管出口。

五、本发明对原有池式气浮法用移动污水泵收集池底沉渣的结构进行了改进与提高，采用沉沙过滤斜板10过滤沉淀排沙：当大量的悬浮颗粒不断浮上水面的同时，污水中还有部份粒径与比重都较大的悬浮颗粒会从絮团中分离出来沉入水底，本发明用简单的一个能过滤的沉沙过滤斜板把清水与沉沙分开，经沉沙过滤斜板10过滤进入板下方滤后清水从清水出水管21排出，沉沙则顺着大角度的沉沙过滤斜板10的板壁落入沉沙池19，集中在排沙阀20旁，打开排沙阀在水的冲洗下实现快速排沙。

六、创造了水处理中的消毒、退色、除臭的提速方法：臭氧在水处理中，对消毒、退色、除臭有很明显的作用，但是臭氧发生器是一种耗电量很高的产品，所以难于大量推广。

本发明提出的微纳米筛气浮法，当吸入气浮筒内的臭氧等多种气体高效溶入气浮筒内形成的微纳米纳米筛后，由于筒壁对气泡有约束力，臭氧等气泡在水中同样不易破裂，微纳米气泡多而微小，因此比表面积是常规气泡的万倍以上，因此在水中的溶气效率是常规方法的5～10倍。提高了溶气效率等于降低了臭氧用量从而减少了发生器的用电量，本方法可大力促进臭氧发生器的使用，为此也为污水处理中对消毒、退色、除臭开拓了环保节能的新途径。

Claims (4)

1.一种自动排渣筒式微纳米筛污水处理气浮系统，其特征在于有一竖起设置的污水处理气浮筒(15)，在盛装污水的气浮筒内底部设置有一个沉沙过滤斜板(10)，斜板上方气浮筒中心设置一个旋切式释放器(9)；在旋切式释放器上方有一圈污水布水管(13)，该污水布水管的另一端连通至位于气浮筒外的污水絮凝桶(1)内；经沉沙过滤斜板滤后的清水由进水管(5)回送入一个设置在气浮筒外的气水混合一体机(4)内，气水混合一体机利用叶轮对称式自动平衡多级泵的级间压差原理把空气由进气管(6)吸入下部叶轮(22)与上部叶轮(28)之间的工作腔内，使气与液在吸入、加压与搅动混合过程中逐级提高压力，产生的气与水强力混合液通过输送管(7)进入旋切式释放器(9)，从旋切式释放器内爆炸式喷出，获得高度弥散的微纳米级气泡群，不间断上升的由微纳米级气泡群形成高精度的微纳米级气浮过滤筛，从气浮筒底浮向水面，在上升的过程中把悬浮颗粒包围俘获在气浮过滤筛中一起带上水面，当浮渣污泥在水面的厚度超过了松散物料的堆比安息角后，自行流入设在气浮筒上部位于水面中心位置的浮渣污泥收集漏斗(17)中，由收集漏斗底部的排泥管(16)排出筒(15)外；大量的不断浮上水面的悬浮颗粒中有部份粒径与比重都较大的悬浮颗粒从絮团中分离出来下沉，由沉沙过滤斜板(10)把清水与沉沙分开，清水从板壁过滤进入斜板(10)下的滤后清水池(8)，沉沙则顺着大角度的过滤斜板、板壁落入沉沙池(19)，集中在气浮筒筒底的排沙阀(20)旁，打开排沙阀在水的冲洗下实现快速排沙。

2.根据权利要求1所述的自动排渣筒式微纳米筛污水处理气浮系统，其特征在于：上述浮渣污泥收集漏斗(17)在水面的上、下位置可调，调整污泥收集漏斗与水面的距离改变所收集污泥的干湿度，还能不停机清洗浮渣污泥收集漏斗。

3.根据权利要求1所述的自动排渣筒式微纳米筛污水处理气浮系统，其特征在于：上述污水进入污水絮凝桶后，向桶内加入污水重量份万分之3～5的絮凝剂，用低速搅拌机(2)搅拌至形成悬浮絮团，由污水絮凝桶内的挂式液下污水泵(3)进入污水布水管(13)，经污水布水管把污水均衡地分布在微纳米筛污水处理气浮筒的中下部，接受气浮。

4.根据权利要求1所述的自动排渣筒式微纳米筛污水处理气浮系统，其特征在于：气水混合一体机(4)内设置射流器(25)，当下部叶轮形成的压力水从射流器的射水口(23)中射出时形成高速高压的射流，而进入射流器入口(24)时入口突然扩大而减为低速低压，在射水口与射流器入口之间射流周围形成真空带，因此空气通过进气管(6)进入水中，气与水同时从上部进水口(26)进入上部叶轮(28)和上部导叶(27)，经反复高速旋转、搅拌，获得供水、供气、气液混合、产生微纳米气泡四种功能，通过输送管(7)进入旋切式释放器(9)，从旋切式释放器内爆炸式喷出，获得高度弥散的微纳米级气泡群。

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