CN108439519B - 实现溶气气浮的涡凹气浮机 - Google Patents

实现溶气气浮的涡凹气浮机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种实现溶气气浮的涡凹气浮机,其特征在于,包括箱体、曝气装置、刮渣装置和集渣箱,箱体设为上部开口,箱体的一侧设有进水口,箱体远离进水口的另一侧设有出水口;曝气装置包括钢管,钢管水平设置在箱体底部且靠近进水口,钢管上设有若干个微孔曝气头和进气管,箱体外设有空气压缩机,空气压缩机与进气管连接;刮渣装置设置在箱体的顶部,包括驱动装置、链条及设置在链条上的刮板;集渣箱设置在刮渣装置的一侧且靠近出水口,用来收集刮板刮出的杂质并排出。通过设置在箱体底部的微孔曝气头产生大量的微气泡且具有很大的压力,向上升的时候带动悬浮物上浮,达到出水的悬浮物的去除率高且运行成本低。

Description

实现溶气气浮的涡凹气浮机
技术领域
本发明涉及污水处理设备技术领域,具体涉及一种实现溶气气浮的涡凹气浮机。
背景技术
涡凹气浮机专门为去除工业和城市污水中的油脂、胶状物及固体悬浮物(SS)而设计的。现在涡凹气浮机仍然很普遍使用的同时,第二代溶气气浮机日益成为市场上的明星被广泛追捧,但是高昂的价格让不少中小企业犹豫;为了满足市场需求,有些企业对涡凹气浮机进行改造,比如设立大型空气压缩机,将压缩空气打入储存罐内,从罐底下通过管道泵打入气浮出水的一部分,水和高压空气在罐内融合后通过泵打入气浮进水管线,实现溶气效果,但是出水效果并不理想,气浮去除率不高;溶气气浮要求压力比较大一般不低于0.4MPa,罐体大很难达到持续稳定的高压溶气效果,设备投入成本高,运行不稳定,新加的泵运行成本高昂,无法得到预计效果。因此,从成本和出水效果两方面同时考虑出发,研究开发出一种以最低的投入成本实现气浮高去除率的涡凹气浮机迫在眉睫。
我们通过摸索试验,对涡凹气浮和溶气气浮进行比较,对涡凹气浮机做了些改造就可以实现溶气气浮的效果,运行成本比原有的涡凹气浮机低,出水效果不亚于溶气气浮,原有气浮槽不用丢弃可以继续使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷,提供一种出水的悬浮物去除率高而且运行成本低的能够实现溶气气浮的涡凹气浮机。
为此,采用的技术方案为一种实现溶气气浮的涡凹气浮机,其特征在于,包括箱体、曝气装置、刮渣装置和集渣箱,所述箱体设为上部开口,所述箱体的一侧设有进水口,所述箱体远离所述进水口的另一侧设有出水口;所述曝气装置包括钢管,所述钢管水平设置在所述箱体底部且靠近所述进水口,所述钢管上设有若干个微孔曝气头和进气管,所述钢管的两端设置的第一个和第二个所述微孔曝气头之间各焊接一根所述进气管,所述箱体外设有空气压缩机,所述空气压缩机与所述进气管连接;所述刮渣装置设置在所述箱体的顶部,包括驱动装置、链条及设置在链条上的刮板;所述集渣箱设置在所述刮渣装置的一侧且靠近所述出水口,用来收集所述刮板刮出的杂质并排出。
优选的,所述微孔曝气头在所述钢管上间隔均匀分布。
优选的,所述进气管上设有调节阀,所述调节阀设于所述箱体外。
优选的,所述微孔曝气头与所述钢管设为可拆卸式连接。
优选的,所述空气压缩机配套设有储气罐,所述进气管与所述储气罐连通。
优选的,所述箱体内设有第三隔板,所述第三隔板纵向设置且与所述箱体的底板与侧板密封连接,所述第三隔板靠近所述曝气装置,所述曝气装置的上方设有第一隔板和第二隔板,所述第一隔板和第二隔板上下间隔设置,所述第一隔板和第二隔板的四周分别与所述箱体的侧板和所述第三隔板连接,所述第一隔板上沿宽度方向设有第一矩形孔,所述第一矩形孔沿所述第一隔板长度方向间隔均匀分布;所述第二隔板上设有第二矩形孔,所述第二矩形孔与所述第一矩形孔的大小尺寸相同,所述第二矩形孔的四周设有若干个第一尖齿,所述第一尖齿呈三角形,所述第一尖齿沿着所述第二矩形孔的四周间隔均匀分布。
优选的,所述第一隔板上沿宽度方向设有第三孔,所述第三孔由两排若干个连续的第二尖齿间隔形成,两排所述第二尖齿沿所述第一隔板的长度方向平行间隔设置,所述第三孔位于每两个所述第一矩形孔之间。
优选的,所述第一隔板靠近所述微孔曝气头的一侧表面上设有凸起,所述凸起呈尖锐的三角体。
优选的,所述第一隔板和第二隔板平行倾斜设置,所述第一隔板和第二隔与所述第三隔板连接的一端低于与所述箱体的侧板连接的另一端。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的实现溶气气浮的涡凹气浮机,降低了改造成本;如果购买溶气气浮机,一台100m3溶气气浮机需要35万元以上,一次投入成本高,而且原有涡凹气浮机就变成了一推废铁,污染环境。
2.本发明提供的实现溶气气浮的涡凹气浮机,利用率高,原有设备不报废,直接利用原设备,能够在短时间内高效率完成改造。
3.本发明提供的实现溶气气浮的涡凹气浮机,运行成本低;1台空气压缩机代替3台曝气机,1台空气压缩机价格为2300元,3台曝气机的价格为3*4500元=13500元,采购节省费用11200元。节省功率为3*2.2kw-2.25kw=4.35kw,24小时节省费用4.35*24*0.72=75元,曝气机24小时运转,一年按照300天计算运转节省费用22500元,因为高速旋转配件损坏频繁,RZ6209轴承价格75元/盘、机械密封120元/个,每20-30天更换一次轴承和机械密封,费用2盘*75+120=270元,3台曝气机一年换10次费用8100元。改造1台后每年节省费用合计41800元。
4.本发明提供的实现溶气气浮的涡凹气浮机,经验证悬浮物的去除率达到87%,出水悬浮物达到1000以下,最低时只有400,而原有的普通涡凹气浮机的悬浮物的去除率为80%-82%,由此可见处理效果显著,处理后出水悬浮物减少所带来的益处更是无价的。
5.本发明提供的实现溶气气浮的涡凹气浮机,性能稳定易操作,将微气泡直接均匀通入箱底,可以根据浮渣渣层厚度调节气量,操作方便。
6.本发明提供的实现溶气气浮的涡凹气浮机,貌似简单却能直达目的,关键在于抓住了溶气气浮和涡凹气浮的本质区别,扬长避短就能够降低出水的悬浮物。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的实现溶气气浮的涡凹气浮机的主视图;
图2为图1所示的A向视图(拆掉第一隔板和第二隔板);
图3为图2所示的B-B剖视图;
图4为第二隔板的设计结构示意图;
图5为第一隔板的设计结构示意图;
图6为第一隔板的剖视示意图;
11-箱体;12-刮渣装置;13-集渣箱;14-曝气装置;15-进水口;16-出水口;17-钢管;18-微孔曝气头;19-进气管;20-空气压缩机;21-调节阀;22-储气罐;23-水位调节装置;24-第三隔板;25-第一隔板;26-第二隔板;27-第一矩形孔;28-第二矩形孔;29-第一尖齿;30-第三孔;31-第二尖齿;32-凸起。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种实现溶气气浮的涡凹气浮机,如图1-图3所示,包括箱体11、曝气装置14、刮渣装置12和集渣箱13,所述箱体11设为上部开口,所述箱体11的一侧设有进水口15,所述箱体11远离所述进水口15的另一侧设有出水口16;所述曝气装置14包括钢管17,所述钢管17水平设置在所述箱体11底部且靠近所述进水口15,所述钢管17上设有若干个微孔曝气头18和进气管19,所述钢管17的两端设置的第一个和第二个所述微孔曝气头18之间各焊接一根所述进气管19,所述箱体11外设有空气压缩机20,所述空气压缩机20与所述进气管19连接;所述刮渣装置12设置在所述箱体11的顶部,包括驱动装置、链条及设置在链条上的刮板;所述集渣箱13设置在所述刮渣装置12的一侧且靠近所述出水口16,用来收集所述刮板刮出的杂质并排出。空气压缩机20的参数可设为:最高压力1.2MPa,功率2.25-3KW,产气量360-400L(0.6-0.67m3/min),转速1100r/min,在这个参数范围内可选择较大数值者提供气源;钢管17可设为
Figure BDA0001669005800000061
的无缝钢管,进气管19可设为通径为DN25的钢管,从钢管17两端第一个和第二个微孔曝气头18之间各焊接一根进气管19,以保证钢管17两端的进气压力相同,使得每个微孔曝气头18喷出的微气泡均匀,两根进气管19合并与空气压缩机20连通,这样1台压缩机可以同时带3台气浮槽。微孔曝气头18,单根通气量大,底部阻力低,提升能力强,充氧效率高;最主要部件“膜片”上开有大量孔眼,供风时孔眼打开,形成微气泡,停风时孔眼自动闭合;避免了污水及杂物进入管道,防止堵塞曝气头;在膜片外面包有一层不锈钢丝网,既提高了膜片的使用寿命,又有利于对气泡的二次切割;经微孔曝气头18产生的微气泡直径分别在10-20微米;原有的涡凹气浮机被叶轮持续切割产生的微气泡,气泡直径在40微米左右;污水从进水口15流入后,与经微孔曝气头18产生的微气泡充分混合,而钢管17内通入的压缩空气最高压力可达1.2MPa,由此可见经微孔曝气头18喷射出大量的微气泡且具有很大的压力,具有大压力的微气泡带动污水不断地向上翻滚冒气泡,实现了对污水不停地搅动,使污水充氧,一部分具有大压力的微气泡破裂进一步促进气水溶解,而且使悬浮物的固体表面受到急剧的破坏,悬浮物更易上浮,从而提高污水处理的效果。由于气水混合物和水之间密度的不平衡,产生了一个垂直向上的浮力,将悬浮物带到水面。气液上浮过程中,微气泡会附着到悬浮物上,到达水面后悬浮物便依靠这些气泡支撑和维持在水面。
经验证悬浮物的去除率达到87%,出水悬浮物达到1000以下,最低时只有400,而原有的普通涡凹气浮机的悬浮物的去除率为80%-82%,由此可见处理效果显著,处理后悬浮物减少所带来的益处更是无价的。
所述刮渣装置12设置在所述箱体11的顶部,包括驱动装置、链条及设置在链条上的刮板;所述集渣箱13设置在所述刮渣装置12的一侧且靠近所述出水口16,用来收集所述刮板刮出的杂质并排出。驱动装置可选用电机与减速机直联式,链条可设为环形,设置在箱体11的两侧,主动轴上可设有两个主动链轮,主动链轮与链条啮合,主动轴的一端与减速机连接,刮板固定在左右两侧的链条上,刮板可间隔均匀设置有多个,环形链条的另一端可设有被动链轮,以实现环形链条的运转支撑;当启动电机时,减速机带动主动轴旋转,主动链轮旋转的同时与链条啮合,从而使得链条周而复始地绕着被动链轮和主动链轮转动,链条上的刮板则一个一个地轮流推动水面上的浮渣前进,当然链条的运转方向与水流的流动方向须设为一致。当链条上的刮板将浮渣推进集渣箱13后,集渣箱13里可水平设置螺旋输送机将刮板刮出的杂质排出,也可人工定期进行清理,清水则通过出水口16流出。
箱体11内靠近出水口16的一侧可设有水位调节装置23,水位调节装置23包括升降板,升降板的两端垂直于箱体11的内壁且与箱体11密封,通过调节升降板的上下高度来调节箱体11内部的水位。
所述微孔曝气头18在所述钢管17上间隔均匀分布。微孔曝气头18可密集且间隔均匀分布,以使流入的污水能充分搅拌均匀且充氧。
所述进气管19上设有调节阀21,所述调节阀21设于所述箱体11外。调节阀21可设为球阀或闸阀,以调节进气管19的进气量,保证水面均匀曝气起花。
所述微孔曝气头18与所述钢管17设为可拆卸式连接。微孔曝气头18与钢管17可采用螺纹连接或卡扣式连接,方便微孔曝气头18的更换及维护保养。
所述空气压缩机20配套设有储气罐22,所述进气管19与所述储气罐22连通。空气压缩机20可配备储气罐85-110L,以保证输出的压缩空气压力稳定,进一步保证水面均匀曝气起花。
如图3-图6所示,所述箱体11内设有第三隔板24,所述第三隔板24纵向设置且与所述箱体11的底板与侧板密封连接,所述第三隔板24靠近所述曝气装置14,所述曝气装置14的上方设有第一隔板25和第二隔板26,所述第一隔板25和第二隔板26上下间隔设置,所述第一隔板25和第二隔板26的四周分别与所述箱体11的侧板和所述第三隔板连接,所述第一隔板25上沿宽度方向设有第一矩形孔27,所述第一矩形孔27沿所述第一隔板25长度方向间隔均匀分布;所述第二隔板26上设有第二矩形孔28,所述第二矩形孔28与所述第一矩形孔27的大小尺寸相同,所述第二矩形孔28的四周设有若干个第一尖齿29,所述第一尖齿29呈三角形,所述第一尖齿29沿着所述第二矩形孔28的四周间隔均匀分布。通过第三隔板24的设置,将曝气装置14所在区域分隔为曝气充氧池,经微孔曝气头18喷射出大量的微气泡且具有很大的压力,由于气体作用,气液上升过程中,被第一隔板25和第二隔板26碰撞切割,形成大量超微气泡,悬浮物更易上浮,且与周围的污水混合物充分混合,增加了氧气的传质速率和氧利用率;充分混合的气与水经第一尖齿29的间隙猛力向上冲出,强烈的循环水流使部分微气泡和水流返回池底,同时使底部污水参与循环,因而整个曝气充氧池内无充氧盲区,实现了曝气充氧池容积利用最大化。
所述第一隔板25上沿宽度方向设有第三孔30,所述第三孔30由两排若干个连续的第二尖齿31间隔形成,两排所述第二尖齿31沿所述第一隔板25的长度方向平行间隔设置,所述第三孔30位于每两个所述第一矩形孔27之间。通过第三孔30由第二尖齿31间隔形成的设计进一步增大了气液上升过程中被碰撞切割的面积,增加了氧气的传质速率和氧利用率,使得悬浮物更易上浮。
所述第一隔板25靠近所述微孔曝气头18的一侧表面上设有凸起32,所述凸起32呈尖锐的三角体。气液上升过程中,被第一隔板25挡住的微气泡和水流经凸起32碰撞切割,微气泡破裂进一步促进气水溶解。
所述第一隔板25和第二隔板26平行倾斜设置,所述第一隔板25和第二隔26与所述第三隔板24连接的一端低于与所述箱体11的侧板连接的另一端。第一隔板25和第二隔板26平行倾斜设置,气液上升过程中,增大了碰撞切割的面积,增加了氧气的传质速率和氧利用率,使得悬浮物更易上浮;第一隔板25和第二隔26向水流动的方向倾斜,有利于水将悬浮物带入下一阶段;部分第三孔30可贯穿于第一隔板25的边缘,有利于水流返回池底。
工作原理:使用时,如图1所示,污水通过进水口15进入曝气装置14,设置于箱体11的底部的钢管17内通入高压的压缩空气,经微孔曝气头18喷射产生大量的微气泡且具有很大的压力,与第一隔板25和第二隔板26碰撞切割后,使空气以高度分散的超微气泡形式附着在悬浮物上,悬浮物在气体浮力的作用下浮向水面形成浮渣,在箱体11上部设置的刮渣装置12的刮除运转下,链条的运转方向与水流的流动方向一致,浮渣被收集到集渣箱13里,集渣箱13里可水平设置螺旋输送机将刮板刮出的杂质排出,也可人工定期进行清理,清水则通过出水口16流出。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种实现溶气气浮的涡凹气浮机,其特征在于,包括箱体(11)、曝气装置(14)、刮渣装置(12)和集渣箱(13),所述箱体(11)设为上部开口,所述箱体(11)的一侧设有进水口(15),所述箱体(11)远离所述进水口(15)的另一侧设有出水口(16);
所述曝气装置(14)包括钢管(17),所述钢管(17)水平设置在所述箱体(11)底部且靠近所述进水口(15),所述钢管(17)上设有若干个微孔曝气头(18)和进气管(19),所述钢管(17)的两端设置的第一个和第二个所述微孔曝气头(18)之间各焊接一根所述进气管(19),所述箱体(11)外设有空气压缩机(20),所述空气压缩机(20)与所述进气管(19)连接;
所述刮渣装置(12)设置在所述箱体(11)的顶部,包括驱动装置、链条及设置在链条上的刮板;
所述集渣箱(13)设置在所述刮渣装置(12)的一侧且靠近所述出水口(16),用来收集所述刮板刮出的杂质并排出;
所述箱体(11)内设有第三隔板(24),所述第三隔板(24)纵向设置且与所述箱体(11)的底板与侧板密封连接,所述第三隔板(24)靠近所述曝气装置(14),所述曝气装置(14)的上方设有第一隔板(25)和第二隔板(26),所述第一隔板(25)和第二隔板(26)上下间隔设置,所述第一隔板(25)和第二隔板(26)的四周分别与所述箱体(11)的侧板和所述第三隔板连接,所述第一隔板(25)上沿宽度方向设有第一矩形孔(27),所述第一矩形孔(27)沿所述第一隔板(25)长度方向间隔均匀分布;
所述第二隔板(26)上设有第二矩形孔(28),所述第二矩形孔(28)与所述第一矩形孔(27)的大小尺寸相同,所述第二矩形孔(28)的四周设有若干个第一尖齿(29),所述第一尖齿(29)呈三角形,所述第一尖齿(29)沿着所述第二矩形孔(28)的四周间隔均匀分布。
2.根据权利要求1所述的实现溶气气浮的涡凹气浮机,其特征在于,所述微孔曝气头(18)在所述钢管(17)上间隔均匀分布。
3.根据权利要求1所述的实现溶气气浮的涡凹气浮机,其特征在于,所述进气管(19)上设有调节阀(21),所述调节阀(21)设于所述箱体(11)外。
4.根据权利要求1所述的实现溶气气浮的涡凹气浮机,其特征在于,所述微孔曝气头(18)与所述钢管(17)设为可拆卸式连接。
5.根据权利要求1所述的实现溶气气浮的涡凹气浮机,其特征在于,所述空气压缩机(20)配套设有储气罐(22),所述进气管(19)与所述储气罐(22)连通。
6.根据权利要求1所述的实现溶气气浮的涡凹气浮机,其特征在于,所述第一隔板(25)上沿宽度方向设有第三孔(30),所述第三孔(30)由两排若干个连续的第二尖齿(31)间隔形成,两排所述第二尖齿(31)沿所述第一隔板(25)的长度方向平行间隔设置,所述第三孔(30)位于每两个所述第一矩形孔(27)之间。
7.根据权利要求1所述的实现溶气气浮的涡凹气浮机,其特征在于,所述第一隔板(25)靠近所述微孔曝气头(18)的一侧表面上设有凸起(32),所述凸起(32)呈尖锐的三角体。
8.根据权利要求1所述的实现溶气气浮的涡凹气浮机,其特征在于,所述第一隔板(25)和第二隔板(26)平行倾斜设置,所述第一隔板(25)和第二隔(26)与所述第三隔板(24)连接的一端低于与所述箱体(11)的侧板连接的另一端。
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