CN110240325A - 可改变进水方向的气浮装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及污水深度处理技术领域，提供了一种可改变进水方向的气浮装置。该装置包括同轴布置的内筒体与外筒体，所述内筒体与所述外筒体构成气浮反应区，所述外筒体的外周布置有围板一，所述围板一与所述外筒体之间构成混凝沉淀区，所述混凝沉淀区通入混凝剂，所述内筒体的下端口通入臭氧溶气水，所述气浮反应区与所述混凝沉淀区之间设置有用于改变通入原水顺序的切换管路，混凝沉淀区与气浮反应区紧邻布置，且两者之间设置有切换管路，相较于现有技术，本发明的气浮装置合理利用占地面积，且能根据污水固体悬浮物和溶解性有机物的含量，方便的切换臭氧气浮和混凝沉淀的先后反应顺序，提升废水中污染物的去除效果。

Description

可改变进水方向的气浮装置
技术领域
本发明属于污水深度处理技术领域，特别涉及一种可改变进水方向的气浮装置。
背景技术
为满足城市污水和工业废水的再生利用需求，通常需对废水进行深度处理。传统的污水深度处理以“混凝+沉淀+过滤”技术为主，可有效去除固体悬浮物，但对溶解性有机物的去除效果有限，因此需引入臭氧强化溶解性有机物去除效果。根据进水顺序不同，臭氧强化污水深度处理的方法有先臭氧气浮后混凝沉淀和先混凝沉淀后臭氧气浮，当废水中悬浮物较多时，采用先混凝沉淀后臭氧气浮的方法，当废水中溶解性有机物较多时，采用先臭氧气浮后混凝沉淀的方法。其中都会用到臭氧气浮工艺，由内筒体11和外筒体12构成气浮反应区3，内筒体11的上端低于外筒体12的上端，内筒体11的内部构成接触区，外筒体12的内部高出内筒体11的部分构成臭氧气浮区，臭氧气浮区上层是浮渣区，内筒体11与外筒体12之间构成净水区。但是，传统臭氧强化污水深度处理工艺时，混凝、沉淀、过滤、臭氧气浮通常作为不同的的处理单元独立配置，存在占地面积大、能耗高等问题，且城市和工业废水水质波动较大，单一先混凝沉淀后臭氧气浮或先臭氧气浮后混凝沉淀的方法难以适应不同水质的处理要求。针对上述问题，有必要开发一种装置可以在同一个体系内实现臭氧气浮和混凝沉淀并实现调节其先后顺序。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可改变进水方向的气浮装置，根据污水固体悬浮物和溶解性有机物的含量，切换臭氧气浮和混凝沉淀的先后反应顺序。
为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种可改变进水方向的气浮装置，包括同轴布置的内筒体与外筒体，所述内筒体与所述外筒体构成气浮反应区，所述外筒体的外周布置有围板一，所述围板一与所述外筒体之间构成混凝沉淀区，所述混凝沉淀区通入混凝剂，所述内筒体的下端口通入臭氧溶气水，所述气浮反应区与所述混凝沉淀区之间设置有用于改变通入原水顺序的切换管路。
可选的，所述切换管路包括与所述混凝沉淀区连通的进水管一和出水管一、与所述气浮反应区连通的进水管二和出水管二，所述进水管一、所述出水管一、所述进水管二及所述出水管二上分别设置有阀门一、阀门二、阀门三、阀门四，所述出水管一与所述进水管二之间设置有阀门五，所述出水管二与所述进水管一之间设置有阀门六。
可选的，所述围板一呈筒状与所述外筒体同轴布置。
可选的，所述围板一的外周还同轴布置有筒状的围板二，所述围板二与所述围板一之间构成臭氧氧化区，所述臭氧氧化区的上部与所述混凝沉淀区的上部连通，所述臭氧氧化区通入臭氧，所述进水管一与所述臭氧氧化区的下部连通。
可选的，还包括锥尖朝下的与所述内筒体同轴布置的锥形筒底，所述围板二的下端和所述围板一的下端均与所述锥形筒底连接，所述锥形筒底的锥尖与污泥管连通。
可选的，还包括锥尖朝上的与所述内筒体同轴布置的锥形筒盖，所述围板二的上端和所述外筒体的上端均与所述锥形筒盖连接，所述锥形筒盖的锥尖与排渣管连通。
可选的，所述内筒体的下端与所述外筒体的下端通过底板连接，所述出水管一与所述锥形筒底和所述底板构成的围合空间的上部连通，所述进水管二与所述内筒体的下部连通，所述出水管二与所述内筒体和所述外筒体构成的围合空间的下部连通。
可选的，所述臭氧氧化区的底部设置有环形臭氧曝气盘。
可选的，所述臭氧氧化区的上部、所述混凝沉淀区的上部及所述外筒体的上部皆与臭氧排气管连通。
可选的，所述内筒体的下部与臭氧溶气水进水管连通。
本发明具有以下有益效果：利用气浮反应区的外围空间构成混凝沉淀区，混凝沉淀区与气浮反应区紧邻布置，且两者之间设置有切换管路，相较于现有技术，本发明的气浮装置合理利用占地面积，且能根据污水固体悬浮物和溶解性有机物的含量，方便的切换臭氧气浮和混凝沉淀的先后反应顺序，提升废水中污染物的去除效果。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图。
附图标记：
1、臭氧氧化区；2、混凝沉淀区；3、气浮反应区；11、内筒体；12、外筒体；13、围板一；14、围板二；15、锥形筒底；16、锥形筒盖；17、底板；18、环形臭氧曝气盘；19、臭氧排气管；20、臭氧溶气水进水管；21、污泥管；22、排渣管；31、进水管一；32、出水管一；33、进水管二；34、出水管二；A、阀门一；B、阀门二；C、阀门三；D、阀门四；E、阀门五；F、阀门六。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供的一种可改变进水方向的气浮装置，该装置包括同轴布置的内筒体11与外筒体12，内筒体11与外筒体12构成气浮反应区3，利用外筒体12在其外周布置围板一13从而围合构成混凝沉淀区2，气浮反应区3与混凝沉淀区2之间设置有用于改变通入原水顺序的切换管路；
当原水中固体悬浮物较多时，先混凝沉淀后臭氧气浮，混凝沉淀区2通入原水与混凝剂使得有机物发生混凝沉淀反应，可预先将一部分的有机物或其他污染物进行混凝沉淀排出，然后剩余废水中残余的污染物再进入臭氧气浮区3进行下一步处理，如此可以提升废水中污染物的去除效果，污泥沉淀在底部而上清液进入内筒体11构成的接触区，内筒体11的下端口通入臭氧溶气水，在接触区内上清液中残余的混凝剂作为臭氧催化剂产生强氧化性的羟基自由基，臭氧改善混凝剂的凝聚性能，实现臭氧混凝的互促增效，随后废水上升进入臭氧气浮区，臭氧微气泡降解有机物的同时将臭氧混凝生成的不溶性絮体与水相分离，此时产生的气浮浮渣上升进入浮渣区被排出，而处理完成之后的废水进入内筒体11与外筒体12之间围合的净水区被排出；
当原水中溶解性有机物较多时，采用先臭氧气浮后混凝沉淀，原水直接通入内筒体11的下端口，此时不会发生臭氧混凝的互促增效反应，仅仅只是臭氧对大量有机物进行强氧化改善有机物的凝聚性能，臭氧微气泡将不溶性絮体与水相分离，而处理完成之后的废水进入内筒体11与外筒体12之间围合的净水区被排出至混凝沉淀区2，在混凝剂和助凝剂的作用下使得有机物发生混凝沉淀反应，进一步将氧化后的有机物进行混凝沉淀，污泥沉淀在底部而上清液被收集。
本发明具有以下有益效果：利用气浮反应区3的外围空间构成混凝沉淀区2，混凝沉淀区2与气浮反应区3紧邻布置，且两者之间设置有切换管路，相较于现有技术，本发明的气浮装置合理利用占地面积且能方便的切换臭氧气浮和混凝沉淀的先后反应顺序，提升废水中污染物的去除效果。
在一些实施例中，当先混凝沉淀后臭氧气浮时，打开阀门一A关闭阀门六F进水管一31通入原水，关闭阀门二B打开阀门五E，混凝沉淀后的废水经出水管一32进入进水管二33，关闭阀门三C打开阀门四D，废水臭氧气浮后由出水管二34排出；当先臭氧气浮后混凝沉淀时，打开阀门三C关闭阀门五E进水管二33通入原水，关闭阀门四D打开阀门六F，臭氧气浮后的废水经出水管二34进入进水管一31，关闭阀门一A打开阀门二B，废水混凝沉淀后由出水管一32排出。
在一些实施例中，围板一13呈筒状与外筒体12同轴布置，形成圆环状的夹腔构成混凝沉淀区2，此优选方案使得一体化装置合理利用占地面积，结构更为紧凑。
在一些实施例中，围板一13的外周还同轴布置有筒状的围板二14，围板二14与围板一13之间构成臭氧氧化区1，上述布置形式中围板一13、围板二14可以为圆筒状也可以为其他任何形式的形状，主要是利用外筒体12的外围空间，由外至内将臭氧氧化、混凝沉淀、气浮反应串联到一起，这样简化了结构，优化了处理流程，并且合理的利用占地空间。
当先混凝沉淀后臭氧气浮时，臭氧氧化区1通入原水与臭氧，在对原水进行混凝沉淀前首先进行臭氧氧化反应，将不饱和、大分子有机物氧化为小分子、饱和有机物，进一步的改善有机物的凝聚性能，同时经臭氧氧化反应后的废水中含有一定量臭氧，废水经围板一13的上端翻折流入混凝沉淀区2，此时在混凝沉淀区2的上部通入混凝剂和助凝剂，废水自上而下发生混凝沉淀反应，沉淀物也会自上而下沉淀，上清液进入内筒体11发生臭氧气浮反应，此时含有一定量臭氧的废水也会进一步的提升废水在气浮反应区3的臭氧气浮反应效果，随后处理得到的净水被排出；当先臭氧气浮后混凝沉淀时，原水先进入气浮反应区3进行臭氧气浮反应，臭氧对大量有机物进行强氧化改善有机物的凝聚性能，臭氧微气泡将不溶性絮体与水相分离，之后再进入臭氧氧化区1，实现二次深度气浮处理，实现除色除臭与浊度的去除，同时还可再一次将未氧化反应完全的有机物进一步改善其凝聚性能，随后再进入混凝沉淀区2进行混凝沉淀反应，随后处理得到的净水被排出。
在一些实施例中，还包括锥尖朝下的与内筒体11同轴布置的锥形筒底15，围板二14的下端和围板一13的下端均与锥形筒底15连接，锥形筒底15可将混凝沉淀区2与气浮反应区3的底部连接在一起，锥形筒底15更有利于混凝沉淀产生的污泥进行聚集，当累积到一定量之后通过污泥管21将污泥排出。
在一些实施例中，还包括锥尖朝上的与内筒体11同轴布置的锥形筒盖16，围板二14的上端和外筒体12的上端均与锥形筒盖16连接，锥形筒盖16保证了臭氧氧化区1、混凝沉淀区2、气浮反应区3的密封，同时锥形筒盖16有利于浮渣区的气浮浮渣进行聚集，当累积到一定量之后通过排渣管22将污泥排出，锥形筒底15提升了了污泥处理效果，节省了过滤这一程序，优化了整体的反应流程，同时也提升了整体的污水处理效果。
在一些实施例中，内筒体11的下端与外筒体12的下端通过底板17连接，通过底板17将混凝沉淀区2的锥形底部与内筒体11、外筒体12的下端分隔。出水管一32与锥形筒底15和底板17构成的围合空间的上部连通，进水管二33与内筒体11的下部连通，出水管二34与内筒体11和外筒体12构成的围合空间的下部连通。
在一些实施例中，臭氧氧化区1的底部设置有环形臭氧曝气盘18。臭氧质量较轻都是自下而上流动，从臭氧氧化区1的底部通入臭氧和原水，原水发生臭氧氧化反应后，自围板一12的上端翻折流入混凝沉淀区2。
在一些实施例中，臭氧氧化区1的上部、混凝沉淀区2的上部及外筒体12的上部皆与臭氧排气管19连通。臭氧氧化区1的上部、混凝沉淀区2的上部及外筒体12的上部皆与臭氧排气管19连通，臭氧质量较轻都会从废水中逸出，设置臭氧排气管19便于收集臭氧，同时收集的臭氧可与环形臭氧曝气盘18连通，便于循环利用臭氧。
在一些实施例中，内筒体11的下部与臭氧溶气水进水管20连通。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种可改变进水方向的气浮装置，包括同轴布置的内筒体(11)与外筒体(12)，所述内筒体(11)与所述外筒体(12)构成气浮反应区(3)，其特征在于：所述外筒体(12)的外周布置有围板一(13)，所述围板一(13)与所述外筒体(12)之间构成混凝沉淀区(2)，所述混凝沉淀区(2)通入混凝剂，所述内筒体(11)的下端口通入臭氧溶气水，所述气浮反应区(3)与所述混凝沉淀区(2)之间设置有用于改变通入原水顺序的切换管路。
2.根据权利要求1所述的可改变进水方向的气浮装置，其特征在于：所述切换管路包括与所述混凝沉淀区(2)连通的进水管一(31)和出水管一(32)、与所述气浮反应区(3)连通的进水管二(33)和出水管二(34)，所述进水管一(31)、所述出水管一(32)、所述进水管二(33)及所述出水管二(34)上分别设置有阀门一(A)、阀门二(B)、阀门三(C)、阀门四(D)，所述出水管一(32)与所述进水管二(33)之间设置有阀门五(E)，所述出水管二(34)与所述进水管一(31)之间设置有阀门六(F)。
3.根据权利要求2所述的可改变进水方向的气浮装置，其特征在于：所述围板一(13)呈筒状与所述外筒体(12)同轴布置。
4.根据权利要求3所述的可改变进水方向的气浮装置，其特征在于：所述围板一(13)的外周还同轴布置有筒状的围板二(14)，所述围板二(14)与所述围板一(13)之间构成臭氧氧化区(1)，所述臭氧氧化区(1)的上部与所述混凝沉淀区(2)的上部连通，所述臭氧氧化区(1)通入臭氧，所述进水管一(31)与所述臭氧氧化区(1)的下部连通。
5.根据权利要求4所述的可改变进水方向的气浮装置，其特征在于：还包括锥尖朝下的与所述内筒体(11)同轴布置的锥形筒底(15)，所述围板二(14)的下端和所述围板一(13)的下端均与所述锥形筒底(15)连接，所述锥形筒底(15)的锥尖与污泥管(21)连通。
6.根据权利要求4所述的可改变进水方向的气浮装置，其特征在于：还包括锥尖朝上的与所述内筒体(11)同轴布置的锥形筒盖(16)，所述围板二(14)的上端和所述外筒体(12)的上端均与所述锥形筒盖(16)连接，所述锥形筒盖(16)的锥尖与排渣管(22)连通。
7.根据权利要求5所述的可改变进水方向的气浮装置，其特征在于：所述内筒体(11)的下端与所述外筒体(12)的下端通过底板(17)连接，所述出水管一(32)与所述锥形筒底(15)和所述底板(17)构成的围合空间的上部连通，所述进水管二(33)与所述内筒体(11)的下部连通，所述出水管二(34)与所述内筒体(11)和所述外筒体(12)构成的围合空间的下部连通。
8.根据权利要求4所述的可改变进水方向的气浮装置，其特征在于：所述臭氧氧化区(1)的底部设置有环形臭氧曝气盘(18)。
9.根据权利要求6所述的可改变进水方向的气浮装置，其特征在于：所述臭氧氧化区(1)的上部、所述混凝沉淀区(2)的上部及所述外筒体(12)的上部皆与臭氧排气管(19)连通。
10.根据权利要求1所述的可改变进水方向的气浮装置，其特征在于：所述内筒体(11)的下部与臭氧溶气水进水管(20)连通。
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