CN110950414A - 一种用于污水处理的高效气浮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于污水处理的高效气浮装置，包括与增压泵连接的进水装置、与空气压缩机连接的进气装置和与加药泵连接的进药装置，还包括至少两个涡流混流器，所述进药装置包括阴离子絮凝箱和阳离子絮凝箱，所述阳离子絮凝箱内的阳离子絮凝剂流入第一级涡流混流器，所述阴离子絮凝箱内的阴离子絮凝剂流入第二级涡流混流器，第一级涡流混流器内的流体通过连接管道进入第二级涡流混流器，所述第二级涡流混流器内的流体通过出水口排入缓冲池，被气泡包裹的颗粒物迅速上浮，处理后的清水通过底部经折流板排出，而上浮的污泥通过缓冲池顶部的刮渣机刮入浮渣池。本发明不仅可使液体、气体、药剂三者充分接触、且对容器无密封限制并适应范围广。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理设备，具体说是一种用于污水处理的高效气浮装置。
背景技术
传统气浮设备是一类在水中通入或产生大量的微细气泡，使空气以高度分散的微小气泡形成附着在悬浮物颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使其浮在水面，从而实现固液分离的水处理设备。
但传统气浮占地面积大、耗电量大、药剂不能充分利用，对一些高密度且体积相对较大的去除效果低甚至没有，并且水中溶气量有限，不适用于含浓度大于250—300mg/L悬浮物的废水；另一点是要求有密封的容器；适应范围窄。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种可使液体、气体、药剂三者充分接触、且对容器无密封限制并适应范围广的用于污水处理的高效气浮装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于污水处理的高效气浮装置，包括与增压泵连接的进水装置、与空气压缩机连接的进气装置和与加药泵连接的进药装置，还包括至少两个涡流混流器，所述进水装置内的污水通过进水管道进入至涡流混流器的进水口，所述进气装置的气体通过进气管道连进入至涡流混流器的进气口，所述进药装置内的絮凝剂通过加药管道进入至涡流混流器进水口处的加药口，所述涡流混流器包括外筒、设于外筒内的内筒和设于底端的出水口，所述进药装置包括阴离子絮凝箱和阳离子絮凝箱，所述阳离子絮凝箱内的阳离子絮凝剂流入第一级涡流混流器的加药口，所述阴离子絮凝箱内的阴离子絮凝剂流入第二级涡流混流器的加药口，所述气体通过进气口进入第一级涡流混流器的内筒，所述污水和絮凝剂经过第一级涡流混流器的外筒再沿一定切角进入内筒，以使内筒流体形成涡流，第一级涡流混流器内的流体通过连接管道进入第二级涡流混流器，所述第二级涡流混流器内的流体通过出水口排入缓冲池，被气泡包裹的颗粒物迅速上浮，处理后的清水通过底部经折流板排出，而上浮的污泥通过缓冲池顶部的刮渣机刮入浮渣池。
作为优选，所述涡流混流器设为4个，为第一级涡流混流器、第二级涡流混流器、第三级涡流混流器、第四级涡流混流器，所述第一级涡流混流器、第二级涡流混流器、第三级涡流混流器、第四级涡流混流器依次串联，且压力逐级降低。
作为优选，所述第三级涡流混流器设有泄压阀。
作为优选，所述所述阳离子絮凝剂和阴离子絮凝剂的投药比为5：2。
作为优选，所述进气管道设有气动电磁阀，用于对所述气体进气量进行控制。
作为优选，所述加药管道设有针型阀。
作为优选，所述第三级涡流混流器和第四级涡流混流器的连接管道上设有截止阀。
作为优选，所述浮渣池中的污泥通过污泥泵抽出。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明利用阳离子絮凝剂和阴离子絮凝剂，不仅可同时处理阳离子和阴离子，还兼具絮凝和吸附功能，吸附一价离子能力强，相较于只带一种电荷基团的阳离子絮凝剂或阴离子絮凝剂，有特殊的性能优势，适用范围广、成本价格低，吸附一价离子能力强，可以适应处理多种废水的要求，处理废水时的应用范围广；
2、而且本发明中阴离子絮凝剂和阳离子絮凝剂分别加入不同的涡流混流器，解决现有技术同时投加入一个反应器所导致的絮凝效率低的问题；
3、阳离子絮凝剂和阴离子絮凝剂的投加比例直接影响污水处理效果，当多方实验，本发明中的投加比例能够最大限度的形成非常集中的絮团，处理后的水质相比特别清澈；
4、本发明高效气浮利用三相涡流原理，研制出一种适合液体、气体、药剂三者可以充分接触混合的装置，三者进入装置前需要有一定的切线速度，则可以通过给液体、气体、药剂加压即可，然后沿着一定的切面进入内腔，形成强涡流，药剂在装置内最大限度的被拉长，从而最大限度的捕捉颗粒物，达到过滤来水的作用；所述增压泵、空气压缩机等动力设置有利于装置的自动化和提高污水处理效率；
5、而且所述涡流混流器均设有内筒和外筒，且设置一定切角，采用涡流形式，可以起到拉长药剂，从而最大限度的捕捉颗粒物、过滤来水的作用。
6、多个涡流混流器的压力逐级降低，有利于溶汽晶核形成，絮体中的气泡释放长大，可以有效地滤除絮体中的水分，减轻絮体比重，有利于絮体上浮，且释放压力有利于保护装置，延长使用寿命。
附图说明
图1是本发明一种优选方式的流程示意图(图中箭头指示流体流向)；
图2为图1中涡流混流器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合图1、图2详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
一种用于污水处理的高效气浮装置，包括与增压泵2连接的进水装置、与空气压缩机4连接的进气装置和与加药泵21连接的进药装置，还包括至少两个涡流混流器，所述进水装置内的污水通过进水管道进入至涡流混流器的进水口71，所述进气装置的气体通过进气管道连进入至涡流混流器的进气口72，所述进药装置内的絮凝剂通过加药管道进入至涡流混流器进水口处的加药口73，所述涡流混流器包括外筒74、设于外筒内的内筒75和设于底端的出水口76，所述进药装置包括阴离子絮凝箱20和阳离子絮凝箱23，所述阳离子絮凝箱内的阳离子絮凝剂流入第一级涡流混流器的加药口，所述阴离子絮凝箱内的阴离子絮凝剂流入第二级涡流混流器的加药口，所述气体通过进气口进入第一级涡流混流器7的内筒，所述污水和絮凝剂经过第一级涡流混流器7的外筒74再沿一定切角进入内筒75，以使内筒流体形成涡流，第一级涡流混流器7内的流体通过连接管道进入第二级涡流混流器11，所述第二级涡流混流器内的流体通过出水口76排入缓冲池24，被气泡包裹的颗粒物迅速上浮，处理后的清水通过底部经折流板排出，而上浮的污泥通过缓冲池顶部的刮渣机刮入浮渣池25。
本发明的絮凝剂采用两性高分子絮凝剂，在同一高分子链节上既含有阴离子基团又含有阳离子基团的聚电解质产品。与仅含有一种电荷的水溶性阴离子或阳离子聚合物相比，其性能较为独特，它既有单独阴离子型絮凝剂的特性，又具有阳离子型絮凝剂的特性，由于兼有阴、阳离子基团的特点，其适用范围很广，酸性介质、碱性介质中均能使用，而且在不同的介质条件下，所带的离子类型可能不同，适用于处理带有不同电荷的污染物。如能在纸浆粉分子链节上接上柔性的阴离子基团和阳离子基团形成刚柔相济的线形高分子，使其既具有天然高分子絮凝剂的特点又具有两性絮凝剂的优势，这样的分子结构势必在废水处理中有更大的絮凝能力、发挥更好的絮凝效果。
所述涡流混流器设为4个，为第一级涡流混流器7、第二级涡流混流器11、第三级涡流混流器14、第四级涡流混流器16，所述第一级涡流混流器、第二级涡流混流器、第三级涡流混流器、第四级涡流混流器依次串联，且压力逐级降低。
所述第三级涡流混流器设有泄压阀13。所述泄压阀为自动泄压，至于具体泄压方式可采用常规方式即可。
所述涡流混流器均设有手动排压阀，以便于检修时双重保险。
所述进气管道设有气动电磁阀5，用于对所述气体进气量进行控制。
所述加药管道设有针型阀18。
所述第三级涡流混流器和第四级涡流混流器的连接管道上设有截止阀15。
所述浮渣池中的污泥通过污泥泵26抽出。
在实施过程中，本实施例采用四个涡流混流器进行示范：一键开启电源后，污水通过增压泵2打入第一级涡旋混流器7，在进水的同时阳离子絮凝剂通过加药泵21打入第一级涡旋混流器7的第一级进药口，同时气体通过空气压缩机4的进气口打入第一级涡旋混流器7内筒，污水和絮凝剂先进入混流器外筒，然后通过混流器喷嘴沿着内筒内壁进入内筒，在内筒形成强涡流，涡流在重力作用下螺旋向下，然后通过连接管道进入第二级涡旋混流器11，然后加药泵21将阴离子絮凝剂打到第二级涡旋混流器11的第二级进药口，然后第二级进药口药剂在第二级涡旋混流器11内与污水、气体充分混合搅拌后，进入第三级涡旋混流器14，根据出水水质来判断是否需要加强药剂量，可以通过调节针型阀18来调节药剂量，以最大限度的捕捉漏网的颗粒物。涡旋混流器从第一级到第四级压力逐级降低，直到第四级涡旋混流器16压力降为零。并在第三级涡旋混流器14安装有自动泄压阀，一旦大于设定压力，自动泄压阀会自动泄压，提高安全性。充分反应后的水通过第四级涡旋混流器16的出水口排入缓冲池，被气泡包裹的颗粒物迅速上浮，清澈的水通过缓冲池底部经折流板排出，而上浮的污泥通过顶部的刮渣机刮入浮渣池25，然后浮渣通过污泥泵26从底部抽出定期外运。
阴离子PAM，其带有的负电荷基团通常由弱酸性的羧酸基团和强酸性的磺酸基团等组成，在污水中产生多个带有正电荷的胶体粒子形成架桥吸附使污水中的悬浮颗粒迅速凝聚在一起。阳离子PAM是通过静电作用将污水中多个带有负电荷的悬浮粒子吸附在其链子上，使分散而较小的悬浮颗粒凝聚在一起，从而达到固液分离的作用。根据阴阳离子的不同特性找到投加的先后顺序以及投加浓度实现乳化液含油废水中的悬浮物和油分离。
本发明中，利用该装置时需要用到阳离子絮凝剂和阴离子絮凝剂的特有比例、特有浓度等，即所述所述阳离子絮凝剂和阴离子絮凝剂的投药比为5：2。经试验证明，通过对乳化液含油废水进行烧杯絮凝实验，对实验效果影响最大的主要是药剂投加配比浓度和药剂质量。根据水质不同，投药比比例会不同，该5:2的投药比适用于COD值为4000的污水处理，能形成非常集中的絮团，能最大限度的把污水处理清澈。
该实验具体步骤如下：
1.准备实验仪器：
电子天平(感量0.001g,1台)、浊度仪(1台)、电导率仪(1支)、pH计(1支)、玻璃搅拌棒(1根)、0-5ml移液管(2支)、200ml锥形瓶(8个)、100ml烧杯(8个)；
2.准备材料、配置药品：
配比浓度千分之0.5阴离子溶液(n种，各100ml)；配比浓度千分之0.5阳离子(n种，各100ml)；标签纸(1张)；含油废水5.0L，
3.设计实验内容，进行取样分析，可水样分析pH、电导率、浊度、COD等，取各值都一样的污水作为实验素材，该实验中，取COD值为4000的含油废水进行取样；下面附上试验数据：
由以上实验数据可知：通过对乳化液含油废水进行烧杯絮凝实验，对实验效果影响最大的主要是药剂投加配比浓度和药剂质量。效果最好的是实验代号1039，在处理50ml的含油废水中，投加阳离子50mg/l，投加阴离子20mg/l,能形成非常集中的絮团，水清，本发明中的投加比例能够最大限度的形成非常集中的絮团，处理后的水质相比特别清澈。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种用于污水处理的高效气浮装置，其特征在于：包括与增压泵(2)连接的进水装置、与空气压缩机(4)连接的进气装置和与加药泵(21)连接的进药装置，还包括至少两个涡流混流器，所述进水装置内的污水通过进水管道进入至涡流混流器的进水口(71)，所述进气装置的气体通过进气管道连进入至涡流混流器的进气口(72)，所述进药装置内的絮凝剂通过加药管道进入至涡流混流器进水口处的加药口(73)，所述涡流混流器包括外筒(74)、设于外筒内的内筒(75)和设于底端的出水口(76)，所述进药装置包括阴离子絮凝箱(20)和阳离子絮凝箱(23)，所述阳离子絮凝箱内的阳离子絮凝剂流入第一级涡流混流器(7)的加药口，所述阴离子絮凝箱内的阴离子絮凝剂流入第二级涡流混流器(11)的加药口，所述气体通过进气口进入第一级涡流混流器(7)的内筒，所述污水、絮凝剂及经过第一级涡流混流器(7)的外筒(74)再沿一定切角进入内筒(75)，以使内筒流体形成涡流，第一级涡流混流器(7)内的流体通过连接管道进入第二级涡流混流器(11)，所述第二级涡流混流器内的流体通过出水口(76)排入缓冲池(24)，被气泡包裹的颗粒物迅速上浮，处理后的清水通过底部经折流板排出，而上浮的污泥通过缓冲池顶部的刮渣机刮入浮渣池(25)。
2.根据权利要求1所述用于污水处理的高效气浮装置，其特征在于：所述涡流混流器设为4个，为第一级涡流混流器(7)、第二级涡流混流器(11)、第三级涡流混流器(14)、第四级涡流混流器(16)，所述第一级涡流混流器(7)、第二级涡流混流器(11)、第三级涡流混流器(14)、第四级涡流混流器(16)依次串联，且压力逐级降低。
3.根据权利要求2所述用于污水处理的高效气浮装置，其特征在于：所述第三级涡流混流器设有泄压阀(13)。
4.根据权利要求1所述用于污水处理的高效气浮装置，其特征在于：所述阳离子絮凝剂和阴离子絮凝剂的投药比为5：2，应用于COD值为4000的污水处理。
5.根据权利要求1所述用于污水处理的高效气浮装置，其特征在于：所述进气管道设有气动电磁阀(5)，用于对所述气体进气量进行控制。
6.根据权利要求1所述用于污水处理的高效气浮装置，其特征在于：所述加药管道设有针型阀(18)。
7.根据权利要求2所述用于污水处理的高效气浮装置，其特征在于：所述第三级涡流混流器和第四级涡流混流器的连接管道上设有截止阀(15)。
8.根据权利要求1所述用于污水处理的高效气浮装置，其特征在于：所述浮渣池中的污泥通过污泥泵(26)抽出。
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2019
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