CN106927534A - 高效正压挟气管式气浮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效正压挟气管式气浮装置，其特征在于：包括气浮接触池、用于向气浮接触池输送药剂的污水加药搅拌系统、用于向气浮接触池输送微气泡的加压溶气系统，加压溶气系统包括溶气泵、空压机和释放器，溶气泵进、出口端分别与水源和释放器连接，释放器位于气浮接触池下部，溶气泵的入口处加装有正压挟气喷嘴，正压挟气喷嘴出口位于溶气泵腔体内并且喷气方向顺着溶气泵叶轮的旋转方向，正压挟气喷嘴进口与空压机连接。该装置无需配置溶气罐，无需停机清洗整理溶气罐内填料，结构简单，易于操作，溶气效率比溶气罐要高出20％以上。
Description
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种高效正压挟气管式气浮装置。
背景技术
气浮工艺是指在水中形成高度分散的微小气泡，微小气泡粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒后形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附微小气泡后形成表观密度小于水的絮体并上浮到水面形成浮渣层被刮除，从而实现固液分离的工艺。气浮装置是污水处理中一种常见的设备，气浮装置的类型有多种，目前国内使用较多的为加压溶气式气浮装置，这种气浮装置存在以下问题：1)现有的气浮前处理加药阶段一般采用计量泵加药、搅拌机混合的方式进行，如果水量较大或水质复杂需要投药的种类较多，搅拌机的数量和能耗都会明显增加，既不利于投资费用和运行费用的控制，也增加了设备管理维护的工作量；2)现有的气浮装置需要配置溶气罐，体积较大不便于安置，且内部填料需要定期清洗整理，才能保证在一定压力下维持溶气效率，填料的清洗整理过程需要启闭溶气罐，操作麻烦，费时费力；3)气浮接触池一般为长宽比较大的矩形池，但普通的单孔室释放器服务区域为圆形，往往在接触池中会有死区的存在，影响气浮效果，且释放器由于直接与污水接触，长时间运行后十分容易污堵，释放器的污堵还会直接导致溶气罐的压力升高难以控制，需要经常性维护。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效正压挟气管式气浮装置，该装置无需配置溶气罐，省去了停机清洗整理溶气罐内填料等一系列过程，结构简单，易于操作，溶气效率比溶气罐要高出20％以上。
本发明所采用的技术方案是：
一种高效正压挟气管式气浮装置，包括气浮接触池、用于向气浮接触池输送药剂的污水加药搅拌系统、用于向气浮接触池输送微气泡的加压溶气系统，加压溶气系统包括溶气泵、空压机和释放器，溶气泵进、出口端分别与水源和释放器连接，释放器位于气浮接触池下部，溶气泵的入口处加装有正压挟气喷嘴，正压挟气喷嘴出口位于溶气泵腔体内并且喷气方向顺着溶气泵叶轮的旋转方向，正压挟气喷嘴进口与空压机连接。
进一步地，污水加药搅拌系统包括进水泵、两相管道加药器和加药泵，进水泵进口端与污水池连接、出口端通过两相管道加药器与气浮接触池下部连接，两相管道加药器的前端和后端分别外接至加药泵和空压机。
进一步地，释放器为溶气释放管。
进一步地，气浮接触池附近并排的设有气浮分离池和清水池，气浮接触池上部与气浮分离池上部连通，气浮分离池下部与清水池下部连通，气浮分离池上部设有刮渣机和排渣槽、清水池上部设有出水口。
进一步地，溶气泵进口端与清水池下部连接。
本发明的有益效果是：
1.正压挟气喷嘴将空压机产生的压缩空气直接导入到溶气泵腔体内，由于正压挟气喷嘴喷气方向顺着溶气泵叶轮的旋转方向(最好相切)，所以压缩空气可以与泵送的液体在溶气泵腔体内叶轮的高速转动下充分高效混合(压缩空气具有初速度是直接喷入，液体被吸入并通过溶气泵叶轮加压，压缩空气在通过叶轮的过程中与加压液体快速充分混合，同时，保持压缩空气的持续正压输出，可以使溶气泵进口的有效气蚀余量NPSHa高于溶气泵本身的必须气蚀余量NPSHr、避免汽蚀)、压缩空气从溶气泵叶轮的低压区穿透到高压区，将动能转化为静压能，再由叶轮高速旋转切割气泡形成含大量微气泡的溶气水，最终泵送至释放器在气浮接触池下部降压释放。本装置中的加压溶气系统无需再额外配置溶气罐，也无需停机清洗整理溶气罐内填料，结构简单，易于操作，溶气效率比溶气罐要高出20％以上。
2.污水加药搅拌系统摒弃传统的加药泵搅拌机组合形式，采用两相管道加药器，两相管道加药器前端可将药品直接与污水在管道内混合，两相管道加药器末端导入加压溶气可改变管道内水体的流态，形成紊流，使药品与污水迅速充分反应，结构简单，节约药剂，省去搅拌设备，降低能耗、简化操作。
3.溶气释放管的服务面积为矩形符合气浮接触池形状，不存在死区，污水与微气泡接触效果比传统释放器提高15％以上。
4.污水与微气泡在气浮接触池内充分接触混合后从上部进入气浮分离池，进入气浮分离池后，污水中已形成的絮凝物附着在微气泡上升到液面表层，被刮渣机收集至排渣槽排出，气浮分离池底层清液则从下部进入清水池由出水口排出。
5.采用清水池作为溶气泵的水源，起到了循环回流的作用，既节约了用水、又可以反复净化清水池内的水。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例中溶气泵的剖面图。
图中：1-进水泵；2-气浮接触池；3-两相管道加药器；4-气浮分离池；5-刮渣机；6-排渣槽；7-清水池；8-出水口；9-集水管；10-溶气泵；11-正压挟气喷嘴；12-空压机；13-加药泵；14-溶气释放管；15-导气管；16-溶气泵叶轮腔室。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种高效正压挟气管式气浮装置，包括气浮接触池2、用于向气浮接触池2输送药剂的污水加药搅拌系统、用于向气浮接触池2输送微气泡的加压溶气系统，加压溶气系统包括溶气泵10、空压机12和释放器，溶气泵10进、出口端分别与水源和释放器连接，释放器位于气浮接触池2下部，溶气泵10的入口处加装有正压挟气喷嘴11，正压挟气喷嘴11出口位于溶气泵10腔体内并且喷气方向顺着溶气泵10叶轮的旋转方向，正压挟气喷嘴11进口与空压机12连接。正压挟气喷嘴11将空压机12产生的压缩空气直接导入到溶气泵10腔体内，由于正压挟气喷嘴11喷气方向顺着溶气泵10叶轮的旋转方向(最好相切，既防止阻碍吸入液体、又防止被叶轮反弹，保证顺利通过叶轮)，所以压缩空气可以与泵送的液体在溶气泵10腔体内叶轮的高速转动下充分高效混合(压缩空气具有初速度是直接喷入，液体被吸入并通过溶气泵10叶轮加压，压缩空气在通过叶轮的过程中与加压液体快速充分混合，同时，保持压缩空气的持续正压输出，可以使溶气泵10进口的有效气蚀余量NPSHa高于溶气泵10本身的必须气蚀余量NPSHr、避免汽蚀)、形成含大量微气泡的溶气水，最终泵送至释放器在气浮接触池2下部降压释放。本装置中的加压溶气系统无需再额外配置溶气罐，也无需停机清洗整理溶气罐内填料，结构简单，易于操作，溶气效率比溶气罐要高出20％以上。
如图1所示，在本实施例中，污水加药搅拌系统包括进水泵1、两相管道加药器3和加药泵13，进水泵1进口端与污水池连接、出口端通过两相管道加药器3与气浮接触池2下部连接，两相管道加药器3的前端和后端分别外接至加药泵13和空压机12。污水加药搅拌系统摒弃传统的加药泵搅拌机组合形式，采用两相管道加药器3，两相管道加药器3前端可将药品直接与污水在管道内混合，两相管道加药器3末端导入加压溶气可改变管道内水体的流态，形成紊流，使药品与污水迅速充分反应，结构简单，节约药剂，省去搅拌设备，降低能耗、简化操作。
在本实施例中，释放器为溶气释放管14。溶气释放管14的服务面积为矩形符合气浮接触池2形状，不存在死区，污水与微气泡接触效果比传统释放器提高15％以上。
如图1所示，在本实施例中，气浮接触池2附近并排的设有气浮分离池4和清水池7，气浮接触池2上部与气浮分离池4上部连通，气浮分离池4下部与清水池7下部连通，气浮分离池4上部设有刮渣机5和排渣槽6、清水池7上部设有出水口8。污水与微气泡在气浮接触池2内充分接触混合后从上部进入气浮分离池4，进入气浮分离池4后，污水中已形成的絮凝物附着在微气泡上升到液面表层，被刮渣机5收集至排渣槽6排出，气浮分离池4底层清液则从下部进入清水池7由出水口8排出。
如图1所示，在本实施例中，溶气泵10进口端与清水池7下部连接。采用清水池7作为溶气泵10的水源，起到了循环回流的作用，既节约了用水、又可以反复净化清水池7内的水。
本实施例的工作过程是：污水由进水泵1输送到气浮接触池2，在这过程中，加药泵13和空压机12通过两相管道加药器3进行投药和充气混合后进入气浮接触池2，污水与微气泡充分接触混合后进入到气浮分离池4，进入气浮分离池4后，污水中已形成的絮凝物附着在微气泡上升到液面表层，被刮渣机5收集至排渣槽6排出，气浮分离池4底层清液则进入清水池7由出水口排出，清水池7利用集水管9与溶气泵10相连，溶气泵10的泵叶轮腔室16加装了正压挟气喷嘴11，将空压机12产生的正压压缩空气通过导气管15导流至溶气泵10腔体内，正压挟气喷嘴11以一定的角度(25-50°)对准溶气泵10腔体内，当溶气泵10开启时，同时开启空压机12，压缩空气以正压打入到溶气泵10腔体内，在腔体内的气体与液体在叶轮的高速转动下充分混合，形成含大量微气泡的溶气水，最终由溶气泵10泵送至溶气释放管14在容器接触区降压释放。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种高效正压挟气管式气浮装置，其特征在于：包括气浮接触池、用于向气浮接触池输送药剂的污水加药搅拌系统、用于向气浮接触池输送微气泡的加压溶气系统，加压溶气系统包括溶气泵、空压机和释放器，溶气泵进、出口端分别与水源和释放器连接，释放器位于气浮接触池下部，溶气泵的入口处加装有正压挟气喷嘴，正压挟气喷嘴出口位于溶气泵腔体内并且喷气方向顺着溶气泵叶轮的旋转方向，正压挟气喷嘴进口与空压机连接。
2.如权利要求1所述的高效正压挟气管式气浮装置，其特征在于：污水加药搅拌系统包括进水泵、两相管道加药器和加药泵，进水泵进口端与污水池连接、出口端通过两相管道加药器与气浮接触池下部连接，两相管道加药器的前端和后端分别外接至加药泵和空压机。
3.如权利要求1所述的高效正压挟气管式气浮装置，其特征在于：释放器为溶气释放管。
4.如权利要求1至3任一所述的所述的高效正压挟气管式气浮装置，其特征在于：气浮接触池附近并排的设有气浮分离池和清水池，气浮接触池上部与气浮分离池上部连通，气浮分离池下部与清水池下部连通，气浮分离池上部设有刮渣机和排渣槽、清水池上部设有出水口。
5.如权利要求4任一所述的高效正压挟气管式气浮装置，其特征在于：溶气泵进口端与清水池下部连接。
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