CN102923816A - 一种超声波气浮系统释气破乳装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超声波气浮系统释气破乳装置，在气浮池内一侧设置超声波反应区，另一侧设置分离区，在超声波反应区下部的气浮池上安装进水口，其特征在于：在超声波反应区内安装释气破乳装置，该释气破乳装置通过线缆连接安装在气浮池外的超声波发生器。本发明结构简单，设计科学，气浮效果好，可控性强，释气释放与破乳同时完成，且由于换能板接触面积大，其气泡量会明显大于普通超声波法，在石油化工、机械制造、冶炼发电等领域都有着广泛的应用，尤其适用于高浓度乳化液的处理。
Description
技术领域
本发明属于水处理领域，涉及气浮工艺，尤其是一种超声波气浮系统释气破乳装置。
背景技术
气浮工艺是国内外正在深人研究与不断推广的一种水处理新技术，其基本原理是通过某种方法产生大量的微小气泡，使其与污水中污染物微粒粘附，形成密度小于水的带气絮体，在浮力的作用下，上浮至水面完成固液或液液分离。气浮工艺主要应用于从污水中去除比重较小的微细悬浮颗粒，如乳化油、羊毛脂、细小纤维、纸浆、微生物和其它低密度固（液）体等，并可用于污泥的浓缩。
气浮处理法对水中污染物的主要分离对象，大体有两种类型即混凝反应的絮凝体和颗粒单体。气浮过程中气泡对混凝絮体和颗粒单体的结合可以有三种方式，即气泡顶托，气泡裹携和气粒吸附。形成气泡的大小和强度取决于空气释放时各种用途条件和水的表面张力大小。气泡半径越小，泡内所受附加压强越大，泡内空气分子对气泡膜的碰撞机率也越多、越剧烈。
根据气泡产生的方式不同，气浮法主要有电解气浮法、散气气浮法和释气气浮法等。其中，释气气浮法中的加压释气气浮法目前国内外应用最广泛。但是其缺点也是明显的，如水泵携气不稳定、空压机噪音大、释气罐填料易堵塞、释放器易堵塞等。
超声波是一种超过人类听力频率范围的声波，具有频率高、方向性准、穿透能力强等特点，广泛应用于清洗、距离测量、医学等领域。当超声波作用于液体时，存在于液体中的微气泡(称为空化核)在声波的作用下振动，当声压或声强达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合。在气泡闭合时，产生冲击波，在气泡周围产生10-10kPa的压力及局部高温，这种物理现象称为超声空化。超声空化的过程中能产生大量的微小气泡。超声波特有的破乳作用使得污水乳状液内的分散相小液珠聚集成团，形成大液滴，最终使油水两相分层析出。
目前，对于超声波空化作用产生的气泡的应用，尚无研究。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种气浮效果好、可控性强的超声波气浮系统释气破乳装置，
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种超声波气浮系统释气破乳装置，在气浮池内一侧设置超声波反应区，另一侧设置分离区，在超声波反应区下部的气浮池上安装进水口，其特征在于：在超声波反应区内安装释气破乳装置，该释气破乳装置通过线缆连接安装在气浮池外的超声波发生器。
而且，所述释气破乳装置的具体结构是：在超声波反应区内中部横向均布间隔固装有多个设备间，该设备间采用方形板框式排列，其相对面为换能板，相邻的设备间之间固定安装；在设备间内的换能板上均布间隔安装有换能器，相邻的换能板之间形成污水通道。
而且，在每一设备间下端均设置一导流板，导流板角度不小于60°。
而且，在每一设备间上端均设置有稳流板。
而且，两个相对面的换能板上所安装的换能器为相错设置。
本发明的优点和积极效果：
1、本装置增大了超声波与污水的接触面积，增加了单位体积污水接收的超声波的能量，使反应更加完全。
2、本装置的换能板之间距离较短，避免了超声波在传输中的衰减降低反应能力，提高了破乳反应效率。
3、本装置在污水通道内释气释放与破乳同时完成，且由于换能板接触面积大，其气泡量会明显大于普通超声波法。
4、本发明结构简单，设计科学，气浮效果好，可控性强，在石油化工、机械制造、冶炼发电等领域都有着广泛的应用，尤其适用于高浓度乳化液的处理。
附图说明
图l为本发明气浮池的截面剖视图；
图2为本发明的结构放大示意图。
具体实施方式
下面以附图实施方式为例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种超声波气浮系统释气破乳装置，在气浮池3内一侧设置超声波反应区5，另一侧设置分离区2，在分离区上方安装刮油机1，超声波反应区与分离区之间竖直固装向外倾斜的斜隔板4，以稳定水流；在超声波反应区下部的气浮池上安装进水口7，在超声波反应区内安装释气破乳装置6，该释气破乳装置通过线缆连接安装在气浮池外的超声波发生器8。
所述释气破乳装置的具体结构参见图2，在超声波反应区内中部横向均布间隔固装有多个设备间10，本实施例附图中的设备间数量为四个，其数量根据实际需要进行设定；设备间为采用方形板框式排列，其向对面为换能板13，相邻的设备间之间采用采用安装条11固定安装；在设备间内的换能板上均布间隔安装有换能器12，本实施例附图中所示的换能器在每一面上均安装有两个；两个相对面的换能板上所安装的换能器为相错设置，使超声波能量均匀分布，相邻的换能板之间形成污水通道，该污水通道间距为10-15cm，以缩短超声波扩散范围，集中能量施加在污水中；污水停留时间为10-20s，反应速度快。
在每一设备间下端均设置一导流板14，使进水平稳，导流板角度不小于60°，边缘的导流板要连接隔墙；在每一设备间上端均设置有稳流板9，使出水不发生紊流；稳流区后的出水使油质气泡混合体平缓的升至污水表层，上端经斜隔板分隔进入水油分离区。
本实施例附图中，气浮池为长方形，也可为圆形气浮池。
本实施例工作原理为：
外置超声波发生器发生超声波信号，经线缆传入设备间内的换能器，换能器将超声波信号转换为超声波振动，施加在换能板上。污水自进水口流入，在释气破乳装置前端的缓冲区完成水质水量的缓冲调节后，经导流板引导，污水进入污水通道。在污水通道内，由两侧排布的换能器施加超声波振动，超声波由于空化作用，在换能板的表面产生细微气泡，气泡与污水内的油质污染物结合，形成油气混合体；同时污水中的乳化态物质在超声波的破乳作用下，破乳变成油滴，油滴结合气泡，同时完成气泡释放与破乳的过程。污水完成超声波接触后，进入缓冲区，稳流板保证污水不会形成紊流，导致气泡脱离油质污染物。缓冲区内污水与油气混合体同步上升，经过有倾角的隔板，进入后继的分离区进行油水分离，完成了油质污染物的去除。
Claims (5)
1.一种超声波气浮系统释气破乳装置，在气浮池内一侧设置超声波反应区，另一侧设置分离区，在超声波反应区下部的气浮池上安装进水口，其特征在于：在超声波反应区内安装释气破乳装置，该释气破乳装置通过线缆连接安装在气浮池外的超声波发生器。
2.根据权利要求1所述的超声波气浮系统释气破乳装置，其特征在于：所述释气破乳装置的具体结构是：在超声波反应区内中部横向均布间隔固装有多个设备间，该设备间采用方形板框式排列，其相对面为换能板，相邻的设备间之间固定安装；在设备间内的换能板上均布间隔安装有换能器，相邻的换能板之间形成污水通道。
3.根据权利要求1所述的超声波气浮系统释气破乳装置，其特征在于：在每一设备间下端均设置一导流板，导流板角度不小于60°。
4.根据权利要求1所述的超声波气浮系统释气破乳装置，其特征在于：在每一设备间上端均设置有稳流板。
5.根据权利要求1所述的超声波气浮系统释气破乳装置，其特征在于：两个相对面的换能板上所安装的换能器为相错设置。
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