CN112239244A - 气浮池及卷流气浮装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气浮池及卷流气浮装置，涉及气浮技术领域，本发明提供的气浮池，包括：池体、布水器和集水器，布水器和集水器并排设置在池体内，且布水器和集水器分别沿第一方向延伸；布水器配置为形成沿第一方向延伸的布水区，集水器配置为形成沿第一方向延伸的集水区。本发明提供的气浮池，可以缓解现有气浮池固体负荷分布不均的技术问题。

Description

气浮池及卷流气浮装置

技术领域

本发明涉及气浮技术领域，尤其是涉及一种气浮池及卷流气浮装置。

背景技术

溶气气浮是目前水处理固液分离领域最常用设备之一，现有气浮技术包括：平流气浮和竖流气浮。平流气浮一般是矩形池体，一端进水，平流至另一端出水，为提高水处理量势必需要将池体加宽，但是宽度过大的池体会造成配套设备无法适用，且增加了刮渣难度。此外，平流气浮分离区前后固体负荷不均，呈快速递减趋势。竖流气浮采用圆形池体，中间进水周边出水，为提高水处理量势必需要增大池体直径尺寸，但受限于运输和安装尺寸的限制，导致竖流气浮的水处理量难以提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气浮池及卷流气浮装置，以缓解现有气浮池固体负荷分布不均的技术问题。

第一方面，本发明提供的气浮池，包括：池体、布水器和集水器；

所述布水器和所述集水器并排设置在所述池体内，且所述布水器和所述集水器分别沿第一方向延伸；

所述布水器配置为形成沿所述第一方向延伸的布水区，所述集水器配置为形成沿所述第一方向延伸的集水区。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述布水器设置在所述池体的底部，且所述布水器设有多个布水孔；

多个所述布水孔沿所述第一方向间隔设置。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述集水器设置在所述池体的底部，且所述集水器设有多个集水孔；

多个所述集水孔沿所述第一方向间隔设置。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述集水器具有侧壁板，所述侧壁板自上而下向背离所述布水器的方向倾斜；

所述集水孔设于所述侧壁板。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述池体内设有接触区和固液分离区；

所述接触区位于所述布水器的上方，所述固液分离区位于所述集水器的上方；

所述接触区与所述固液分离区之间设有隔板。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述池体内设有稳流器件，所述稳流器件位于所述集水器的上方。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述稳流器件包括多个挡板，所述挡板垂直于所述第一方向，多个所述挡板间隔设置，且任意两个所述挡板之间形成稳流腔。

第二方面，本发明提供的卷流气浮装置，包括：供气设备和第一方面提供的气浮池，所述供气设备与所述池体流体连通。

结合第二方面，本发明提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述供气设备包括：气泡发生器和释放器，所述气泡发生器与所述释放器流体连通，所述释放器设置在所述池体内，且所述释放器位于所述布水器的上方。

结合第二方面，本发明提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述池体的上方设有刮渣机。

本发明实施例带来了以下有益效果：采用布水器和集水器并排设置在池体内，且布水器和集水器分别沿第一方向延伸的方式，通过布水器形成沿第一方向延伸的布水区，并通过集水器形成沿第一方向延伸的集水区，在垂直于第一方向的任意平面内均可形成自布水区向集水区的液流，从而固体负荷均匀性更好，进而使气浮池内每一处均具备较高的分离效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关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为本发明实施例提供的气浮池的剖视图一；

图2为本发明实施例提供的气浮池的剖视图二；

图3为本发明实施例提供的卷流气浮装置的示意图；

图4为本发明实施例提供的卷流气浮装置的主视图。

图标：100-池体；101-接触区；102-固液分离区；200-布水器；201-布水孔；300-集水器；301-集水孔；310-侧壁板；400-隔板；500-稳流器件；510-挡板；600-供气设备；610-气泡发生器；620-释放器；700-刮渣机；701-浮渣收集区；x-第一方向。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例提供的气浮池，包括：池体100、布水器200和集水器300；布水器200和集水器300并排设置在池体100内，且布水器200和集水器300分别沿第一方向x延伸；布水器200配置为形成沿第一方向x延伸的布水区，集水器300配置为形成沿第一方向x延伸的集水区。

具体地，布水器200和集水器300并排延伸，布水器200沿第一方向x布水，集水器300沿第一方向x集水，在垂直于第一方向x的任一平面内，液流自布水器200至集水器300形成卷流，从而缩短池体100内部水流沿水平方向的流动距离，固体负荷均匀性更好，且池体100内每一处均具备较高的分离效率。

需要说明的是，布水器200沿第一方向x可均匀布水，集水器300与布水器200并排设置，通过集水器300收集清水，线性集水更加均匀。布水器200可配置为兼具絮凝和生成夹气絮体的作用。经布水器200排出的水向上流动，并以卷流的形式流向集水器300，水中的悬浮物上浮至液面。

在本发明实施例中，通过增大布水器200和集水器300在第一方向x的延伸长度，从而增大布水和集水的范围，进而可以提高气浮池的水处理量。无需增大气浮池的宽度以提高水处理量，可以避免因气浮池宽度尺寸过大而导致刮渣困难。在垂直于第一方向x的任一平面上，气浮池均具备较高的固液分离效率，从而能够保证分离区前后固体负荷均匀。

进一步的，布水器200设置在池体100的底部，且布水器200设有多个布水孔201；多个布水孔201沿第一方向x间隔设置。

具体的，待处理的水经布水孔201沿垂直于第一方向x的方向流入池体100内，气体与水充分混合并上浮，从而使水中的悬浮颗粒漂浮于水面，清水流入集水器300，并由集水器300排出。沿第一方向x多个布水孔201均匀布置，布水器200内的水经多个布水孔201均匀通入池体100的底部，水流上升并与气泡接触，水中的悬浮物漂浮至液面，清水向下流入集水器300，从而在垂直于第一方向x的任一平面内形成卷流。布水孔201的孔径和数量可根据布水器200的进水水量和水压采用大阻力配水系统理论计算。

进一步的，集水器300设置在池体100的底部，且集水器300设有多个集水孔301；多个集水孔301沿第一方向x间隔设置。

具体的，多个集水孔301沿第一方向x均匀分布，在垂直于第一方向x的任一平面内，布水孔201出水进入池体100内，微气泡与悬浮物结合，附着气泡的悬浮物漂浮至液面。清水自布水器200的上方流向集水器300的上方，并向下流入集水器300内，以此形成卷流。在池体100内，任一垂直于第一方向x的平面均形成卷流，且各处卷流流速趋近相同，从而充分利用了池体100的内部空间，确保池体100内各处均具备较高的固液分离效率。

需要说明的是，进入集水器300的清水沿第一方向x流动，经集水器300排出的清水进入清水区，清水区与池体100的内腔分隔，清水在清水区内上升，并流入出水区。出水区位于清水区背离池体100的一侧，且清水区与出水区之间设有堰板，调节堰板的高度尺寸，从而可调控清水区内的水位。

如图1、图2和图4所示，集水器300具有侧壁板310，侧壁板310自上而下向背离布水器200的方向倾斜；集水孔301设于侧壁板310。

具体的，集水器300围设形成集水腔，集水腔的侧壁板310自上而下向背离布水器200的方向倾斜，侧壁板310上设有集水孔301，清水沿集水孔301自远离布水器200的位置向接近布水器200的方向流动，并进入集水腔内。侧壁板310倾斜，从而减小集水孔301在水平面上的投影面积，可以减少经集水孔301进入集水器300内部的沉降物，降低清水中沉降物的含量，进一步提高集水器300内清水的洁净度。

进一步的，池体100内设有接触区101和固液分离区102；接触区101位于布水器200的上方，固液分离区102位于集水器300的上方；接触区101与固液分离区102之间设有隔板400。

具体的，气体通入接触区101，布水器200排出的水进入接触区101，在接触区101内水与气体充分混合，悬浮物上浮至液面，清水经隔板400上方流入固液分离区102，固液分离区102内的悬浮物进一步上浮，固液分离区102内的清水向下流入集水器300内。通过隔板400可阻挡水流自接触区101沿水平方向流入固液分离区102，从而确保接触区101内的水与气体充分混合，且可延长气体与水的混合时长，进而提高絮体的粘附效果。

进一步的，池体100内设有稳流器件500，稳流器件500位于集水器300的上方。

具体的，稳流器件500用于阻隔池体100内液体沿第一方向x流动，可以减小固液分离区102的水力半径，并使池体100内水流流速小，降低水流雷诺数值，并且可以确保固液分离区102的液面稳定，从而避免悬浮物自液面沉降。固液分离区102内的液体处于层流态，更加稳定，固液分离效果更佳。

进一步的，稳流器件500包括多个挡板510，挡板510垂直于第一方向x，多个挡板510间隔设置，且任意两个挡板510之间形成稳流腔。

具体的，挡板510位于集水器300的上方，且挡板510连接在隔板400背离接触区101的一侧。通过多个挡板510阻隔固液分离区102内液体沿第一方向x流动，固液分离区102内的水经任意两个挡板510之间的稳流腔沉降，通过多个挡板510提高固液分离区102内液体的稳定性，以确保固液分离区102内的清水能够缓慢流入集水器300中。沿第一方向x，接触区101内各处液体流速相同或近似相等，自接触区101进入固液分离区102的清水缓慢向下流动，清水汇集在集水器300中，并经集水器300排出。自布水器200依次流经接触区101和固液分离区102，并进入集水器300，依次实现布水、接触、稳流和集水，以此在垂直于第一方向x的任一断面均形成卷流。可采用两个集水器300，并使布水器200位于两个集水器300之间，经集水器300排出的水分别向两个集水器300流动，从而充分利用池体100的内部空间，提高固液分离效率。

实施例二

如图1、图3和图4所示，本发明实施例提供的卷流气浮装置，包括：供气设备600和实施例一提供的气浮池，供气设备600与池体100流体连通。

具体地，供气设备600用于将空气通入接触区101，布水器200排出的水进入接触区101，通过水与气体充分混合，从而使水中的悬浮物漂浮至液面。

在本发明实施例中，供气设备600包括：气泡发生器610和释放器620，气泡发生器610与释放器620流体连通，释放器620设置在池体100内，且释放器620位于布水器200的上方。

具体的，气泡发生器610用于提供溶气水，通过释放器620向接触区101内释放直径5um～30um的气泡，微小的气泡与水中的悬浮物结合，从而使悬浮物漂浮至液面。

进一步的，池体100的上方设有刮渣机700。

具体的，刮渣机700可采用吊装方式装配在池体100的上方，刮渣机700包括：驱动组件和刮板，刮板与驱动组件传动连接，通过驱动组件驱动刮板沿液面刮除浮渣。刮板在刮渣状态下的移动方向与布水器200的进水方向相反，清水在集水器300内沿第一方向x流动并排出，液面悬浮的浮渣在刮渣机700的作用下向第一方向x的反向移动，并进入浮渣收集区701内。驱动组件采用电动机驱动轮轴，通过连接在轮轴上的链轮驱动链条，刮板连接于链条，从而通过驱动组件驱动刮板移动。刮渣机700连接控制器，通过控制器控制刮渣机700按一定时间周期启动运行，并在刮渣一定时间或一定次数后控制刮渣机700停止运行。刮渣机700内可增设传感器，通过视觉传感器检测链条，或者通过拉力传感器检测链条拉力，从而判断链条是否断裂，当链条断裂时控制刮渣机700停止运行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种气浮池，其特征在于，包括：池体(100)、布水器(200)和集水器(300)；

所述布水器(200)和所述集水器(300)并排设置在所述池体(100)内，且所述布水器(200)和所述集水器(300)分别沿第一方向延伸；

所述布水器(200)配置为形成沿所述第一方向延伸的布水区，所述集水器(300)配置为形成沿所述第一方向延伸的集水区。

2.根据权利要求1所述的气浮池，其特征在于，所述布水器(200)设置在所述池体(100)的底部，且所述布水器(200)设有多个布水孔(201)；

多个所述布水孔(201)沿所述第一方向间隔设置。

3.根据权利要求1所述的气浮池，其特征在于，所述集水器(300)设置在所述池体(100)的底部，且所述集水器(300)设有多个集水孔(301)；

多个所述集水孔(301)沿所述第一方向间隔设置。

4.根据权利要求3所述的气浮池，其特征在于，所述集水器(300)具有侧壁板(310)，所述侧壁板(310)自上而下向背离所述布水器(200)的方向倾斜；

所述集水孔(301)设于所述侧壁板(310)。

5.根据权利要求1所述的气浮池，其特征在于，所述池体(100)内设有接触区(101)和固液分离区(102)；

所述接触区(101)位于所述布水器(200)的上方，所述固液分离区(102)位于所述集水器(300)的上方；

所述接触区(101)与所述固液分离区(102)之间设有隔板(400)。

6.根据权利要求1所述的气浮池，其特征在于，所述池体(100)内设有稳流器件(500)，所述稳流器件(500)位于所述集水器(300)的上方。

7.根据权利要求6所述的气浮池，其特征在于，所述稳流器件(500)包括多个挡板(510)，所述挡板(510)垂直于所述第一方向，多个所述挡板(510)间隔设置，且任意两个所述挡板(510)之间形成稳流腔。

8.一种卷流气浮装置，其特征在于，包括：供气设备(600)和权利要求1-7任一项所述的气浮池，所述供气设备(600)与所述池体(100)流体连通。

9.根据权利要求8所述的卷流气浮装置，其特征在于，所述供气设备(600)包括：气泡发生器(610)和释放器(620)，所述气泡发生器(610)与所述释放器(620)流体连通，所述释放器(620)设置在所述池体(100)内，且所述释放器(620)位于所述布水器(200)的上方。

10.根据权利要求8所述的卷流气浮装置，其特征在于，所述池体(100)的上方设有刮渣机(700)。

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