CN101711178A - 采用浮选的水处理设备以及相应的水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采用浮选的水处理设备，其至少包括：待处理水的入口区(31)，所述待处理水预先进行凝聚和絮凝；加压然后减压的水与所述待处理水的混合区(32)；通过壁与所述混合区隔开的浮选区(35)；设置在所述浮选区(35)下部的净化水接收区(36)。根据本申请所示的技术，所述混合区(32)容纳至少一个所述加压水的喷射喷嘴(40、91、92)，所述喷射喷嘴(40、91、92)在面板(33)附近延伸，该面板(33)的至少一部分具有穿孔(331)，所述面板(33)将所述入口区(31)与所述混合区(32)隔开。

Description

采用浮选的水处理设备以及相应的水处理方法

技术领域

本发明的领域为用于水处理的净化设备。

更确切地说，本发明涉及使用浮选法的水净化设备。

背景技术

现有技术的采用浮选的水净化设备如图1所示。

这种净化设备包括凝聚区和絮凝区(未示出)。在待处理水引至絮凝区之前，在凝聚区中，将一种或数种凝聚剂(例如多氯化铝(polychlorured’aluminium)、硫酸铝、氯化铁等)注入所述水中。

絮凝是物理-化学步骤，其目的在于改变水中悬浮的胶体颗粒的状态，从而使其彼此凝聚。

如图1所示，这种采用浮选的净化设备包括混合区1，在该混合区的下部引入上行水流形式的预先凝聚并絮凝的待处理水(箭头A)以及加压然后减压的水(箭头B)，以形成微小空气泡。如箭头C所示，这样形成的空气泡使得可将悬浮于待处理水中的、聚集到空气泡的全部颗粒带向混合区的表面。聚集到空气泡的颗粒的混合物形成在混合区1和浮选区3的表面延伸的气泡床2。

然后可将聚集到空气泡的这些颗粒在浮选区3的上部除去(箭

净化水的接收在浮选区3的下部通过例如连接至导管5的穿孔的管道系统4或任何其它装置进行。

现有技术的缺点

现有技术中该技术的缺点与混合区的设计有关。实际上，该混合区无法使预先凝聚和絮凝的待处理水与加压然后减压的水在混合区的整个水平截面上均匀接触。无论待处理水的流速值、待处理水的质量以及加压然后减压的水的流速值如何，均观察到这种均匀接触的缺乏。

这种均匀接触的缺乏通常导致扰乱悬浮于待处理水中的颗粒与微小空气泡的聚集现象，这趋于降低水处理效率。

现有技术中该技术的另一个缺点与浮选区的设计有关。实际上，聚集到空气泡的悬浮物质由于再循环回路现象而被带到净化水接收区。

因此，这种现象可使聚集到微小气泡的悬浮物质离开到净化水流中。从而，所收集的净化水含有杂质并因此影响设备的效率。

而且，在浮选区的表面上形成的聚集到空气泡的悬浮物质床可达到与浮选区的高度接近的高度，这伴随再循环现象，促进杂质离开到净化水接收区中。

该再循环现象如图2所示，其中显示了浮选区中含有的水流的速度矢量21。在图2中可看出净化水具有向空气泡床所位于的浮选区的顶部上升的趋势。因而，净化水在向浮选区的底部转向之前与微小空气泡混合，所述微小空气泡载有最初在待处理水中悬浮的颗粒。

发明内容

发明目的

具体而言，本发明具有克服现有技术的这些缺点的目的。

更确切地说，本发明的一个目的是提供处理水的技术，该技术使得可优化采用浮选的水净化。

本发明的另一目的是提供采用浮选的水净化技术，该技术使得可获得待处理水与加压然后减压的水的均匀混合物。

本发明还具有实施该技术的目的，所述技术使得可防止在净化水接收区中出现再循环现象。

本发明的另一目的是提供实施起来既可靠又简单便宜的技术。

发明描述

本发明涉及采用浮选的水处理设备，其至少包括：

-待处理水的入口区，所述待处理水预先经过凝聚和絮凝；

-加压然后减压的水与所述待处理水的混合区；

-通过壁与所述混合区隔开的浮选区；

-设置在所述浮选区下部的净化水接收区。

根据本发明，所述混合区容纳至少一个所述加压水的喷射喷嘴，所述喷射喷嘴在一个面板附近延伸，该面板的至少一部分具有穿孔且该面板将所述入口区与所述混合区隔开。

因而，本发明在于在待处理水的入口区与混合区之间放入具有穿孔的面板。待处理水穿过具有穿孔的面板使得可均化并碎化待处理水的流动。这有助于均化待处理水与微小空气泡在混合区的整个水平截面上的接触，使得可改善待处理水中悬浮的颗粒与微小空气泡的聚集，所述微小空气泡通过引入加压然后减压的水而形成在混合区中。

此外，本发明使得可抑制水短路(courts-circuits hydrauliques)，即由于悬浮的颗粒与空气泡之间接触的缺乏而造成的效率损失。

因此根据本发明的这种具有穿孔的面板的实施使得可优化采用浮选的水处理并从而改善处理结束时收集的净化水的质量。

根据一种有利的特征，所述面板基本水平地延伸。

在该情形中，待处理水流在面板的下游基本上行。如果凝聚/絮凝过程中形成的絮凝物是坚固的(résistant)，则加压水优选相对于待处理水逆流喷射。进而喷射喷嘴以加压水按照初始下行水流进行喷射的方式基本竖直地延伸。

如果形成的絮凝物是易碎的，则喷嘴以加压水相对于待处理水并流喷射的方式放置，即以加压水按照初始上行水流的方式的放置。

根据另一有利的特征，所述面板基本竖直地延伸。

在该情形中，喷射喷嘴以加压水按照初始水平水流喷射的方式基本水平地延伸。根据絮凝物是易碎的还是坚固的，仅喷射方向不同(并流或逆流)。

在其它有利的变化方案中，可将面板设置为倾斜的。

根据一种优选的实施方案，本发明的水处理设备包括基本平行于所述面板的形成防溅板的板，该形成防溅板的板在所述面板与所述喷嘴之间延伸且其至少一部分具有第一孔。

这种形成防溅板的板的实施使得可改善待处理水流的碎化并从而均化微小空气泡与待处理水在混合区中的接触。

优选地，所述板的所述第一孔在所述面板的实心部分的延长部分(prolongement)内延伸。

这使得可以产生待处理水在其到达混合区之前必须越过的折流板。这些折流板的存在还使得可改善待处理水流的碎化。

有利地，所述板具有在所述面板的所述穿孔上方延伸的第二孔。

这些第二孔，又称为细化孔(trous ou percages d’affinage)，其使得可优化待处理水流的均化。

根据本申请所示技术的一个优选方面，每一个所述喷射喷嘴都基本放置于所述面板的一个所述穿孔的轴向上。

这使得可获得待处理水流与加压水流之间的优化混合。然而，根据其中面板的穿孔具有相对小尺寸的变化方案，为了获得令人满意的混合，并不要求各喷射喷嘴与面板的穿孔对应。

有利的是，本发明的水处理设备包括分别按照两个不同的分配流速值的所述加压水的第一和第二分配网络。

该途径使得可根据第一网络输送的流速Q1、根据第二网络输送的流速Q2、以及根据同时启动两个网络时等于流速Q1和Q2之和的流速Q3喷射加压水。流速可例如根据待处理水的流速和/或根据其质量进行选择。根据一种有利的特征，所述喷嘴连接至所述第一和第二分配网络。

这种喷嘴又称为双喷嘴，由于它们直接与两个网络相连，因此还可在实施或未实施形成防溅板的板时使用。然而，推荐在未实施形成防溅板的板并且各喷嘴在面板穿孔的轴向延伸时使用它们。

根据一种变化方案，所述喷嘴有利地属于两类喷嘴，第一类喷嘴与所述第一网络相连且第二类喷嘴与所述第二网络相连。

在实施形成防溅板的板时或者在面板的穿孔具有小尺寸的直径(有利地在2厘米至30厘米之间)时，可优选使用这种喷射喷嘴。

根据一种有利的特征，所述喷嘴包括两个彼此相对布置的具有穿孔的板。

因此这些喷嘴包括两个具有穿孔的壁，又称为降压壁，所述壁使得可分别使加压水进行第一强降压，然后进行第二弱降压，使得可喷射伴有微小空气泡的水。而且，该喷射使得可防止喷射阶段的强速率梯度。

根据一种优选的特征，所述喷嘴具有下部发散轮廓。

下部发散轮廓的实施特别使得可赋予喷射现象以可靠性。

有利地，所述发散轮廓为平的且与竖向形成0°至20°之间的角度γ。

优选地，所述发散轮廓是弯曲的。

根据本发明的一个优选方面，将所述混合区与所述浮选区隔开的所述壁的上部具有在所述浮选区的方向上按照角度α倾斜的部分。

在这种情形中，所述角度α的值有利地在120°至175°之间。

根据另一有利的方面，将所述混合区与所述浮选区隔开的所述壁具有在所述浮选区的方向上弯曲的上部。

在这种情形中，所述弯曲的部分优选具有0.1米至1米的半径。

这种倾斜的或弯曲的部分的实施可特别使得有助于水从混合区通向浮选区。

有利地，所述浮选区容纳在所述接收区上方基本竖直地延伸的多个隔板。

这种隔板的实施使得可碎化流向浮选区底部的净化水，并从而防止再循环回路现象的出现。这参与防止净化水与空气泡床混合，在所述空气泡床上聚集有待处理水中最初含有的颗粒。

优选地，至少一个所述隔板具有至少一个按照角度β倾斜的上部或弯曲的上部。

优选地，角度β具有120°至240°之间的值。

这些倾斜或弯曲的部分可使得改善净化水接收区中再循环的断开。

有利地，所述隔板具有30厘米至300厘米的高度。根据本发明另一优选的方面，所述隔板在隔开所述混合区与所述浮选区的所述壁附近彼此更靠近。

这可特别有助于防止在两个板之间形成流动引起的漩涡。

优选地，所述隔板隔开20厘米至300厘米的距离。

优选地，所述接收区容纳接收净化水的装置，该接收净化水的装置连接至收集净化水的装置。

根据一个有利的方面，本发明的水处理设备包括所述加压水的产生装置。

有利地，所述产生装置连接至所述接收净化水的装置以及空气产生源。

因而可使用在根据本申请所示技术的设备出口处得到的净化水形成加压水。在一种变化方案中，加压水还可使用待处理水形成，所述待处理水优选为非凝聚的和非絮凝的。

有利地，本发明的水处理设备包括能与所述浮选区的上部相对位移的刮擦装置。

这些刮擦装置使得可简单有效地除去空气泡床。

本发明还涉及采用浮选的水处理方法，该方法在于：将水输送至根据本申请所示技术的设备中；并且使所述待处理水的上行水流经由所述具有穿孔的面板以及使所述加压水的水流通过所述喷射喷嘴进入所述混合区，以形成空气泡，所述空气泡能将所述待处理水中悬浮的颗粒带向所述混合区的表面。

根据一个优选的方面，所述加压水的所述水流最初是上行的。

根据另一优选的方面，所述加压水的所述水流最初是下行的。

根据本申请所示技术的又一优选方面，所述加压水的所述水流最初是水平的。

实际上，根据待处理水的质量，在凝聚-絮凝过程中可形成或多或少具有坚固性的絮凝物。设置喷嘴的方式取决于絮凝物的坚固性。如果絮凝物是易碎的，则并流是有利的以产生足够的所需要的速率梯度。在凝聚-絮凝形成高坚固性絮凝物的情形中，逆流是有利的。

因而，根据面板是基本水平地还是基本竖直地延伸，以及絮凝物是易碎的还是坚固的，喷嘴可以以使加压水相对于待处理水并流或逆流喷射的方式定位。

在另一变化方案中，当面板基本水平地延伸时，喷嘴也可基本水平地安装。

有利地，本发明的采用浮选的水处理方法包括如下步骤：根据所述待处理水的流速和/或所述待处理水的质量选择所述加压水的所述分配流速的一个所述值。

由于本发明方法可适应许多情形，因此该方法是可调整的。

根据另一有利的方面，本发明的采用浮选的水处理方法包括运行所述刮擦装置以将聚集到所述空气泡的所述颗粒移除到所述浮选区外。

附图说明

通过阅读以下优选实施方案的描述以及附图，本发明的其它特征和优点将更清楚地显现，所述优选实施方案仅为了示例的目的且以非限制性方式提供，在所述附图中：

-图1显示现有技术的采用浮选的水处理设备；

-图2显示图1所示的设备内部的液体流的速度矢量；

-图3显示根据本申请所示技术的水处理设备的第一实施方案，其中具有穿孔的面板将待处理水的入口区与混合区隔开；

-图4显示图3中设备的变化方案的局部视图，其中实施数个喷射喷嘴，而未与具有穿孔的面板的穿孔对应；

-图5是能与两个不同速度的加压水喷射网络相连的喷射喷嘴的示意图；

-图5-2显示图5所示喷嘴可具有的下部轮廓的变化方案；

-图6和图6-2显示实施如图5所示喷嘴的加压水分配网络的两种结构；

-图7显示本发明水处理设备的第二实施方案，该水处理设备包括具有孔的板，该具有孔的板介于喷射喷嘴与具有穿孔的面板之间；

-图8是图7中设备的变化方案的局部视图，其中实施数排喷嘴；

-图8-2显示形成防溅板的板的另一变化方案；

-图9显示加压水分配网络的结构的实例，其中第一类喷嘴与按照第一流速的加压水的喷射网络相连，且第二类喷嘴与按照加压水的第二流速的喷射网络相连；

-图10显示根据本申请所示技术的设备内部的液体流的速度矢量。

具体实施方式

本申请所示技术的原理的简短回顾

本发明的主要原理在于采用浮选的水净化设备的实施，该设备包括将待处理水的入口区与待处理水和加压然后减压的水的混合区隔开的具有穿孔的面板，所述待处理水预先进行凝聚和絮凝，所述混合区含有一个或数个加压水的喷射喷嘴。

具有穿孔的面板的存在使得可均化并碎化混合区中的待处理水的流动。该碎化使得可均化待处理水与混合区中形成的微小空气泡在混合区的整个水平截面上的接触。因此这种具有穿孔的面板的实施使得可优化采用浮选的水净化。

此外，本发明的设备还包括容纳有隔板的浮选区，所述隔板彼此间隔，并基本竖直且彼此平行地延伸。

浮选区内部这种隔板的实施使得可破坏浮选区内流动的液体流的路线。这使得可防止再循环现象，特别是浮选区下部的再循环现象，即防止净化水返回与浮选区表面的气泡床接触。因此可防止或至少限制将聚集到空气泡的悬浮颗粒携带到净化水接收区中。

这种隔板的实施因而有助于防止空气泡与收集的净化水一起除去，并从而有助于改善收集的净化水的质量。

根据本申请所示技术的水处理设备的第一实施方案的实例

参考图3，描述本发明的采用浮选的水处理设备的一个实例的实施方案。

这种设备包括待处理水的入口区31。待处理水预先凝聚并絮凝。为此，将凝聚区和絮凝区串联(未示出)布置在入口区31的上游。

混合区32在水入口区31的上方延伸。水入口区31和混合区32通过面板33彼此隔开，所述面板33的至少一部分具有穿孔331。优选地，穿孔331在具有穿孔的面板33的整个表面上延伸。布置在面板33中的穿孔331可例如具有直径大约为15厘米的圆形轮廓。在其它实施方案中，穿孔331的直径可不同。直径可有利地在2厘米至50厘米之间。

壁34将水入口区31和混合区32与浮选区35隔开。该壁34在其下部是基本竖直的，并在其上部具有在浮选区35的方向上按照角度α倾斜的部分341。该角度α的值有利地在120°至175°之间。该倾斜部分341的实施使得可特别有助于水从混合区通向浮选区。

在本申请所示技术的一个变化方案中，倾斜部分341可由弯曲部分342所替代(如图3中的虚线所示)，该弯曲部分342的半径可在0.1米至1米之间。

根据本申请所示技术的这种水处理设备还包括净化水接收装置。这些水接收装置包括室36，室36的上面361在其表面的至少一部分上以使得净化水能透入其中的方式穿孔。此外，室36连接至导管37或使得可收集浮选处理后获得的净化水的任何其它装置，所述导管37在浮选区35的外部、溢流口(未示出)的方向上延伸。

在本申请所示技术的一个变化方案中，具有穿孔的室36可由容纳在浮选区35下部的具有穿孔的管道系统所替代。

竖直隔板39在浮选区35中横向且基本竖直地延伸。这些隔板39的高度可在30厘米至300厘米之间。这些隔板39是实心的且可以以规则的间隔或不规则的间隔布置。它们可例如间隔30厘米至300厘米的距离。

优选地，隔板39越靠近壁34，间隔距离就越小。这使得可防止出现如图10所示的流体在两个板39之间引起的漩涡102。

在其它实施方案中，隔板39可以是穿孔的。这特别具有改善净化水在净化水接收区的整个水平表面上的分布的优点。此外，隔板39可设置成能拆卸的，以便于维护根据本申请所示技术的设备。此外，这些隔板39优选由不锈钢型的钢制成。在变化方案中，它们可由塑料型的材料制成。这在处理海水时是特别有利的。

在本申请所示技术的变化方案中，隔板39还可以具有相对于竖向倾斜角度β的部分391，该角度β的值可在120°至240°之间，如图3中的虚线所示。它们还可以在它们的整个长度上倾斜。在另一变化方案中，隔板39可在壁34的方向上具有弯曲的部分392(如虚线所示)或不具有这种弯曲的部分。这种倾斜的部分391或弯曲的部分392的实施使得可改善净化水接收区中的再循环的断开。

此外，混合区32容纳加压水的至少一个喷射喷嘴40，该喷射喷嘴40置于具有穿孔的面板33附近。

在该实施方案中，喷嘴40置于面板33的各穿孔331的轴向，如图3所示。穿孔331的直径优选在5厘米至50厘米的范围。这使得可提供待处理水流与加压水流之间的优化混合物。

然而，在其中布置在具有穿孔的面板33中的穿孔331具有小直径(有利地在2厘米至30厘米之间)的该实施方案的一种变化方案中，并不要求各喷嘴与穿孔331对应，如图4所示。

如以下将更详细解释的，这些喷射喷嘴40使得可在混合室32中产生初始下行的加压然后减压的水的水流。在该情形中，加压水在混合室32中相对于待处理水逆流喷射。

在该实施方案的一种变化方案中，喷射喷嘴40可以以在混合区内产生初始上行的加压水水流的方式布置。在该情形中，加压水在混合室中相对于待处理水并流喷射。

这些喷射喷嘴40通过中间管道41连接至产生加压水的装置42。产生加压水的装置42连接至设有一个或数个空气喷射器(aéroéjecteur)的加压囊(未示出)，所述空气喷射器提供空气-水混合物。这些产生加压水的装置一方面连接至导管37，另一面方面连接至空气产生源44。在所述导管37中，净化水通过管43流动。加压水的压力有利地在3巴至8巴之间，因而使用部分所收集的净化水和空气产生。

如以下将更详细解释的，数个产生加压水的装置可以并联放置，以便于可以按照不同速率喷射加压水。

结合图5描述喷射喷嘴40的实例。注意由双压降构成的这些喷射喷嘴40的运行原理与WRC型的喷射器的原理相似。然而，如下面将更清楚地显现的，数个特征使得喷射喷嘴40不同于WRC型的喷射器。喷射喷嘴40连接至以不同流速Q1和Q2流动的两个加压水入口。因而它们使得可按照三种流速：Q1、Q2、Q1+Q2喷射加压水。

如所示的，这种喷射喷嘴40具有中空主体51，该中空主体51的一端设有具有穿孔的第一降压壁52和具有穿孔的第二降压壁53，所述壁52和壁53彼此相对且相对于彼此平行地放置，从而产生中间室。布置在第一降压壁52和第二降压壁53中的穿孔在它们的表面上基本均匀地分布。第一降压壁52的穿孔密度比第二降压壁53的穿孔密度小。此外，第一降压壁52中布置的穿孔的面积大于第二降压壁53中布置的穿孔的面积。这些穿孔的直径的值在1毫米至15毫米之间。

此外，主体51的下端相对于竖向形成角度γ。该角度γ的值在0°至20°之间。如图5-2所示，根据本申请所示技术的一个变化方案，主体51的下部是弯曲的。主体51具有发散形式的事实使得可有助于喷射。

主体51容纳第二中空体54。该第二中空体54中能穿过流速Q1的第一加压水流，而中空主体51中能穿过流速Q2的第二加压水流，Q2优选为较大的值。在一个变化方案中，该流速Q2也可为较小的值。

因此在该实施方案中，各喷射喷嘴40与两个加压水的分配网络相连，所述两个分配网络能分别以流速Q1和流速Q2输送加压水。因而产生加压水的装置42分裂为两个(未示出)，以使得可提供三种流速Q1、Q2和Q1+Q2的加压水。

具体如图3、图4、图6和图6-2所示，可并联布置具有多个喷射喷嘴40的多个排45。

图6是显示实施两排45喷射喷嘴40的加压水的分配网络的结构实例的图。

这种网络包括流速Q1的加压水的两个分配网络和流速Q2的加压水的两个分配网络，以实施两排喷射喷嘴。

如所示的，各排45的各喷射喷嘴40通过管道41与流速Q1的加压水的第一分配网络相连并通过管道41’与流速Q2的加压水的第二分配网络相连。

如图6-2所示的一个变化方案在于实施两排喷射喷嘴40而不分开分配网络Q1和Q2。

根据本申请所示技术的水处理设备还包括刮擦器(未示出)。如以下将更详细解释的，这种刮擦器使得可除去空气泡以及漂浮在混合区32和浮选区35上部的淤渣，将其引入浮选区外部结构(箭头I)的回收装置46中，所述淤渣由未处理的水中最初存在的藻类、悬浮物、有机物组成。

根据本申请所示技术的水处理设备的第二实施方案的实例

参考图7至图9描述根据本申请所示技术的水处理设备的第二实施方案。

在该第二实施方案中，水处理设备具有许多与上述第一实施方案的设备共同的特征。下面将仅描述第一实施方案与第二实施方案的不同之处。

如图7所示，在该第二实施方案中实施容纳在混合区32内部、位于具有穿孔的面板33下游的具有穿孔的板71。该具有穿孔的板71布置成使得布置在其中的空隙711与具有穿孔的面板33的实心部分相对。换言之，空隙711与穿孔331不对准，从而形成折流板，如图7和8清楚示出的。

穿过具有穿孔的板71的空隙可具有2厘米至50厘米的直径。此外，具有穿孔的面板33和具有穿孔的板71有利地隔开一段距离，所述距离在空隙711的直径的1/3至空隙711的直径的三倍之间。

在该第二实施方案中，可实施一个或数个喷射喷嘴40。各喷射喷嘴40并不必定必须地放置在空隙711的轴向。

与上述实施方案相同的是，该第二实施方案的一个变化方案可在于实施数排45喷射喷嘴40，如图8所示。

在该第二实施方案中实施的喷射喷嘴可与以上结合图5和6描述的喷射喷嘴40相似。

如图9所示，在该第二实施方案的一种变化方案中，喷射喷嘴与上述喷射喷嘴40的不同之处在于它们均不与流速Q1的加压水的第一喷射网络和流速Q2的加压水的第二喷射网络同时相连。相反，在第二实施方案的该变化方案中实施的喷射喷嘴分为两类：

-第一类喷射喷嘴91各自与流速Q1的加压水的喷射网络相连；

-第二类喷射喷嘴92各自与流速Q2的加压水的喷射网络相连。

这些喷射喷嘴91和92可例如为WRC型或依照起泡原理的任何其它类型。

在另一变化方案中，喷嘴40全部相同并且以单一流速喷射。

在如图8-2中所示的该实施方案的一种变化方案中，具有穿孔的板可具有两种空隙：基础空隙和细化空隙712。

基础空隙由布置成使得具有穿孔的板71构成防溅板的空隙711构成。细化空隙712布置在与具有穿孔的板71的基础空隙711邻近的实心部分中。这种细化空隙712的实施使得可优化进入混合区32的待处理水流的均化。

基础空隙711和细化空隙712的直径选择成使得穿过基础空隙711的流速与穿过细化空隙712的流速相等。

根据本发明所示技术的采用浮选的水处理方法

下面将描述根据本申请所示技术的浮选水处理方法。

这种方法在于：将待处理水输送至根据上述一个或其它实施方案的水处理设备中。

将预先凝聚并絮凝的待处理水引至水入口区31。然后使待处理水穿过具有穿孔的面板33的穿孔331按照上行水流注入混合区32。

同时，将加压然后减压的水通过喷射喷嘴40相对于待处理水的上行水流逆流注入混合区32。如上所示，可设置为加压水并流注入混合区。

在启动产生加压水的装置42之后，使用从浮选区35移除的部分净化水以及来自空气源44的空气获得加压水。

加压水在导管41中流向喷射喷嘴40。它首先穿过第一降压壁52。然后加压水经历强烈的压力损失并减压。接着加压然后减压的水穿过第二降压壁53并经历轻微的压力损失，使得其喷射。该喷射现象参与防止喷射阶段的强速率梯度。

向混合区32中喷射加压然后减压的水伴随着微小空气泡的形成，所述微小空气泡均匀分布在混合区32的整个水平截面上。

使待处理水穿过具有穿孔的面板33注入混合区32，使得可通过防止形成短路、再循环和死区来均化并碎化其流动。换言之，具有穿孔的面板33的实施使得可提供待处理水与微小空气泡在混合区32的整个水平截面上的均匀接触。

当具有孔的板71介于具有穿孔的面板33与喷射喷嘴之间时，可进一步改善待处理水与微小空气泡的接触的均化。

因而，待处理水流通过具有穿孔的面板的存在而进行的均化与喷射喷嘴和具有穿孔的面板的各穿孔相对的布置和/或与形成防溅板的具有穿孔的板的实施的组合使得可提供待处理水与加压水之间优化的混合。

微小空气泡具有将待处理水中悬浮的所有颗粒带向混合区32和浮选区35的表面的功能。因此，待处理水与微小空气泡之间的接触均匀使得可优化待处理水的净化并显著改善采用浮选的水处理的效率。

然后，由其上聚集了颗粒的微小空气泡构成的混合物向浮选区35的上部移动，例如如箭头J所示，所述颗粒最初悬浮于待处理水中。然后该混合物可通过刮擦器(未示出)移除到浮选区35的外部，所述刮擦器使得可刮擦浮选区35的表面以将产生的淤渣和空气泡引至回收装置46的方向，例如如箭头I所示。

因而净化水在浮选区35的下部方向上流动并遇到隔板39，所述浮选区35容纳室36。净化水的流动通过这些隔板39碎化。

由于隔板39可使得净化水的流动在浮选区35内部碎化，因此这些隔板39的实施使得可防止在净化水接收区附近出现再循环回路。

这在图10中清楚显现，图10显示了浮选区35内部液体流的速度矢量101。

比较分别显示根据现有技术的设备和根据本申请所示技术的设备的浮选区内部液体的速度矢量的图2和图10，使得可更好地领会由浮选区35中隔板39的实施而引起的液体流的改变。

在图2中清楚显示在浮选区的中心，速度矢量21集中为涡流。该涡流产生再循环回路现象并将净化水引至浮选区上部的方向，在浮选区上部净化水与微小气泡床混合。

相反，在图10中清楚显现液体的速度矢量在隔板39处断开，并且位于这些隔板39之间的速度矢量没有被干扰，即它们未向着浮选区上部的方向上升。

因而这种隔板39的实施使得可防止用于接收净化水的室36所位于的浮选区下部中的再循环回路现象，并因此防止或至少限制微小空气泡与净化水一起离开。

隔板39的实施使得可防止气泡和淤渣离开到净化水的接收中并因此防止载有颗粒的微小空气泡污染收集的净化水。

因此本发明的技术使得可优化采用浮选的水净化并改善在浮选处理结束时收集的净化水的质量。

此外，本发明的方法还可包括选择注入到混合区的加压水的流速值的步骤。加压水的流速值的选择可与待处理水的流速和/或待处理水的质量有关。实际上，如果待处理水的流速在1至4之间按比例变化，和/或如果待处理水的质量改变，有利的是——特别是从经济角度而言——能按相同的比例改变加压水的流速。

因此，当待处理水的流速相当低和/或待处理水的质量相对好时，将启动流速Q1的加压水产生装置。

当待处理水的流速增大时和/或当待处理水的质量变差时，将启动流速Q2的加压水产生装置，或者可运行全部产生装置以提供等于Q1和Q2之和的流速。

Claims (34)

1.采用浮选的水处理设备，其至少包括：

-待处理水的入口区(31)，所述待处理水预先经过凝聚和絮凝；

-加压然后减压的水与所述待处理水的混合区(32)；

-通过壁(34)与所述混合区(32)隔开的浮选区(35)；

-设置在所述浮选区(35)下部的净化水接收区(36)；

其特征在于所述混合区(32)容纳至少一个所述加压水的喷射喷嘴(40、91、92)，所述喷射喷嘴(40、91、92)在面板(33)附近延伸，该面板(33)的至少一部分具有穿孔(331)且该面板(33)将所述入口区(31)与所述混合区(32)隔开。

2.根据权利要求1的水处理设备，其特征在于所述面板(33)基本水平地延伸。

3.根据权利要求1的水处理设备，其特征在于所述面板(33)基本竖直地延伸。

4.根据权利要求1至3中任一项的水处理设备，其特征在于形成防溅板的板(71)基本平行于所述面板(33)，且该板(71)的至少一部分具有第一孔(711)，该板(71)在所述面板(33)与所述喷嘴(40、91、92)之间延伸。

5.根据权利要求4的处理设备，其特征在于所述板(71)的所述第一孔(711)在所述面板(33)的实心部分的延长部分内延伸。

6.根据权利要求5的水处理设备，其特征在于形成防溅板的所述板(71)具有第二孔(712)，该第二孔(712)在所述面板(33)的所述穿孔(331)的延长部分内延伸。

7.根据权利要求1至6中任一项的水处理设备，其特征在于各所述喷射喷嘴基本上置于所述面板(33)的所述穿孔(331)中一个的轴向上。

8.根据权利要求1至7中任一项的水处理设备，其特征在于该设备包括分别按照两个不同的分配流速值的所述加压水的第一(41)和第二(41’)分配网络。

9.根据权利要求8的水处理设备，其特征在于所述喷嘴(40、91、92)连接至所述第一(41)和第二(41’)分配网络。

10.根据权利要求8的水处理设备，其特征在于该设备包括至少两个所述喷嘴(91、92)，并且所述喷嘴(91、92)属于两类喷嘴，第一类喷嘴连接至所述第一网络(41)且第二类喷嘴连接至所述第二网络(41’)。

11.根据权利要求1至10中任一项的水处理设备，其特征在于所述喷嘴(40、91、92)包括两个彼此相对布置的具有穿孔的板。

12.根据权利要求1至11中任一项的水处理设备，其特征在于所述喷嘴(40、91、92)具有下部发散轮廓。

13.根据权利要求12的水处理设备，其特征在于所述发散轮廓是平的且与竖向形成0°至20°之间的角度γ。

14.根据权利要求12的水处理设备，其特征在于所述发散轮廓是弯曲的。

15.根据权利要求1至14中任一项的水处理设备，其特征在于将所述混合区(32)与所述浮选区(35)隔开的所述壁(34)的上部具有在所述浮选区(35)的方向上按照角度α倾斜的部分(341)。

16.根据权利要求15的水处理设备，其特征在于所述角度α的值在120°至175°之间。

17.根据权利要求1至16中任一项的水处理设备，其特征在于将所述混合区(32)与所述浮选区(35)隔开的所述壁(34)具有在所述浮选区(35)的方向上弯曲的上部(342)。

18.根据权利要求17的水处理设备，其特征在于所述弯曲的部分(342)具有在0.1米至1米之间的半径。

19.根据权利要求1至18中任一项的水处理设备，其特征在于所述浮选区(35)容纳在所述接收区(36)上方基本竖直延伸的多个隔板(39)。

20.根据权利要求19的水处理设备，其特征在于至少一个所述隔板(39)具有至少一个按照角度β倾斜的上部(931)或弯曲的上部(392)。

21.根据权利要求20的水处理设备，其特征在于所述角度β具有在120°至240°之间的值。

22.根据权利要求19至21中任一项的水处理设备，其特征在于所述隔板(39)具有在30厘米至300厘米之间的高度。

23.根据权利要求19至22中任一项的水处理设备，其特征在于所述隔板(39)在将所述混合区(32)与所述浮选区(35)隔开的所述壁(34)的附近彼此更靠近。

24.根据权利要求19至23中任一项的水处理设备，其特征在于所述隔板(39)隔开20厘米至300厘米的距离。

25.根据权利要求1至24中任一项的水处理设备，其特征在于所述接收区容纳接收净化水的装置(36)，该接收净化水的装置(36)连接至收集净化水的装置。

26.根据权利要求1至25中任一项的水处理设备，其特征在于所述设备包括所述加压水的产生装置(42)。

27.根据权利要求26的水处理设备，其特征在于所述产生装置(42)连接至所述接收净化水的装置(36)以及空气产生源(44)。

28.根据权利要求1至27中任一项的水处理设备，其特征在于所述设备包括能与所述浮选区(35)的上部相对位移的刮擦装置。

29.采用浮选的水处理方法，其特征在于该方法在于：将水输送至权利要求1至28中任一项的设备中；并且使所述待处理水的上行水流经由所述具有穿孔的面板(33)，以及使所述加压水的水流通过所述喷射喷嘴(40、91、92)进入所述混合区(32)，以形成空气泡，所述空气泡能将所述待处理水中悬浮的颗粒带向所述混合区(32)的表面。

30.根据权利要求29的采用浮选的水处理方法，其特征在于所述加压水的所述水流最初是上行的。

31.根据权利要求29的采用浮选的水处理方法，其特征在于所述加压水的所述水流最初是下行的。

32.根据权利要求29的采用浮选的水处理方法，其特征在于所述加压水的所述水流最初是水平的。

33.根据权利要求29至32中任一项的采用浮选的水处理方法，其特征在于该方法包括如下步骤：根据所述待处理水的流速和/或所述待处理水的质量选择所述加压水的所述分配流速的一个所述值。

34.根据权利要求29至33中任一项的采用浮选的水处理方法，其特征在于所述方法包括运行所述刮擦装置以将聚集到所述空气泡的所述颗粒移除到所述浮选区(35)外。

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