CN115231729A - 一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置，包括混凝絮凝池、圆形气浮池和溶气罐，混凝絮凝池连接的进水管上安装有进水控制阀，混凝絮凝池的出口连接有释放器罐，释放器罐内安装有释放器，释放器罐的出口连接圆形气浮池，圆形气浮池的进水口连接有布水器，布水器设置在圆形气浮池内底部，圆形气浮池上部设置有吸渣装置，吸渣装置连接管道排出浮渣，圆形气浮池底部设置有出水装置，出水装置连接有排水管并设有一支路连接溶气罐，溶气罐连接有进气管，溶气罐的出口连接释放器罐。

Description

一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置

技术领域

本发明涉及环保水处理技术领域，具体的说，尤其涉及一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置。

背景技术

溶气气浮机是一种去除水中悬浮固体、动植物油等杂质的设备，现已被广泛应用于污水处理行业中，其原理是利用溶气罐在高压下将空气溶入回流水中产生溶气水，通过溶气水释放器骤然减压释放进入待处理水中，产生大量的微气泡，小气泡上升并粘附于杂质颗粒上，利用密度差将杂质形成浮渣，由刮渣机将浮渣去除，达到去除水中悬浮物的目的。

目前应用最为广泛的是部分溶气气浮工艺(DAF)，但普遍存在以下几个问题：1)回流流量偏大，一般都在25-50％之间，回流加压泵的能耗较高；2)压缩空气的利用率较低，即空气的溶解效率较低，压缩空气消耗量大；3)溶气罐出水夹带未溶解的空气，这些大气泡进入气浮池内容易破坏气浮池的分离效果；4)受到水力分布要求的限制，单套气浮设备处理量较小，对于较大处理量的系统，需要多套气浮设备的组合，占地大；5)无法根据进水水量和水质的变化调整溶气水量，出水水质波动大；6)通常采用刮板刮渣的方法进行除渣，容易对液面产生扰动作用，产生污染物返混现象，影响出水水质；7)需要在现场设置浮渣的存储和转运设施，增加了现场运行维护的工作量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置，其中，包括混凝絮凝池、圆形气浮池和溶气罐，所述混凝絮凝池连接的进水管上安装有进水控制阀，所述混凝絮凝池的出口连接有释放器罐，所述释放器罐内安装有释放器，所述释放器罐的出口连接所述圆形气浮池，所述圆形气浮池的进水口连接有布水器，所述布水器设置在所述圆形气浮池内底部，所述圆形气浮池上部设置有吸渣装置，所述吸渣装置连接管道排出浮渣，所述圆形气浮池底部设置有出水装置，所述出水装置连接有排水管并设有一支路连接所述溶气罐，所述溶气罐连接有进气管，所述溶气罐的出口连接所述释放器罐。

优选的，所述吸渣装置包括吸渣斗、吸渣管和吸渣机，所述吸渣机固定安装在所述圆形气浮池的顶部，所述吸渣机、吸渣斗之间通过所述吸渣管相连通，所述吸渣机下部连接有吸渣转臂，所述吸渣转臂设置在固定安装在所述圆形气浮池内壁上的行走轮导轨上。

优选的，所述吸渣机的输入轴连接有齿轮箱，所述齿轮箱连接有减速机，所述减速机的输入轴连接有电机，所述吸渣机的出口连接有鹤管旋转接头，所述鹤管旋转接头连接有法兰式金属软管，所述法兰式金属软管连接排渣管道。

优选的，所述出水装置包括收水环管、中心稳流桶、分离区、调节堰、隔离区和集水槽，所述中心稳流桶设置在所述布水器两侧，所述分离区位于所述中心稳流桶的下方，所述收水环管设置在所述圆形气浮池的底部，所述收水环管与分离区相连通，所述收水环管的一端连接所述隔离区，所述集水槽设置在所述隔离区的外侧，所述隔离区和集水槽之间设置所述调节堰，所述集水槽连接排水管，所述隔离区通过管道连接所述溶气罐。

优选的，所述分离区上部填充有斜板或斜管填料，所述斜板或斜管填料的材质为聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、玻璃钢FRP和不锈钢中的一种。

优选的，所述溶气罐包括射流器、喷嘴和吸气管，所述射流器设置在所述溶气罐的内部，所述喷嘴安装在所述射流器的上端，所述喷嘴连接所述吸气管进压缩空气，所述射流器内上部为气液混合段。

优选的，气浮装置还包括有PLC柜，所述混凝絮凝池的进水管上安装有第一流量计，所述圆形气浮池的排渣管上安装有除渣泵，所述圆形气浮池的排水管上安装有第一控制阀，所述圆形气浮池内设置有第一液位计，所述溶气罐的进气管上安装有进气调节阀，所述圆形气浮池、溶气罐连接的管道上安装有溶气回流泵，所述溶气罐连接有压力表和第二液位计，所述溶气罐与所述释放器罐连接的管道上安装有第二流量计和第二控制阀，所述第一流量计、除渣泵、第一控制阀、第一液位计、进气调节阀、溶气回流泵、压力表、第二液位计、第二流量计、第二控制阀均与所述PLC柜电性连接。

优选的，所述混凝絮凝池内沿水流方向依次安装有混凝搅拌机和絮凝搅拌机。

优选的，所述混凝絮凝池的进水管和出水管上均安装有管道混合器。

有益效果：与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明主要由溶气系统、溶气释放装置、气浮装置(气浮池或气浮塔)、浮渣收集/排出装置和控制装置五部分组成。溶气系统是利用压缩空气在一定的压力下溶于水的特性，在溶气罐中利用射流原理将压缩空气与压力溶气水充分混合，多次接触达到饱和的目的，高效利用压缩空气，保证在溶气罐中溶气水和不溶解的空气完全分离，使流出溶气罐的溶气水不夹带任何不溶解的气泡。本装置的溶气水源为气浮的部分出水经回流加压泵加压的出水；饱和的溶气水流出溶气罐后送到溶气释放装置，溶气水经节流突然减压后，溶于水中的空气迅速释放出来，形成无数微小的气泡(30～50μm)与待处理的进水均匀混合，然后一起进入圆形气浮池(塔)；气浮池(塔)也由三部分组成，主要有接触区、分离区，出水装置和吸渣(除渣)装置构成。原水与溶气释放之后的水混合之后进入的气浮池(塔)的中心接触区，首先，在该区中水流上升过程中，释放出来的微小气泡粘附在水中悬浮物、微生物、和油滴或大分子有机物上；随后在接触区的上沿径向均匀分布进入分离区。在分离区中粘附气泡的污染物比重小于水，污染物在其浮力的作用下，水辐射流向分离区周边的过程中污染物向上浮到气浮池的液面形成浮渣，然后通过吸渣(刮渣)装置将浮出水面的污染物排除出去，而分离之后的水通过周边的隔离挡板汇集后经过出水堰跌落到集水槽，然后流出气浮池。流出气浮池的一部分出水通过溶气回流泵加压后作为溶气水。

2、为了保证空气和溶气之后的溶气水彻底分离，在溶气罐中必须保持恒定的液位和水在罐中的停留时间，为此，设置一套恒液位控制设施。同时，根据进水的水量和污染物量(含油量或浊度计)自动调节回流水泵的回流水量，在保证出水水质到达要求的情况下，优化回流加压泵的溶气水量和最合适的压缩空气消耗量，以保证本发明专利的高效、稳定、节能运行；气浮池(塔)浮渣排出装置也会根据进水的水量和水质进行自动控制运行，所有这些控制都由PLC控制器控制系统来实现自动控制。

3、斜板或斜管能起到均匀布水作用，有利于提高出水水质；可有效降低斜板或斜管间水流湿周，从而有效降低了水流雷诺数(Re)和水流紊动强度，有利于泡絮结合体在分离区的上浮；流入斜板或斜管区的微小气泡沿斜板或斜管下表面不断聚集、长大，然后在浮力作用下沿斜板或斜管下表面缓慢上升，并最终离开斜板或斜管区浮至浮渣层，因此斜板或斜管装置可有效去除气浮出水中的部分微小气泡，降低了微小气泡对后续过滤工艺的不利影响；斜板或斜管间距较小，水流进人斜板或斜管区后会在水流剪切作用下发生二次絮凝作用，部分在接触区不能和气泡有效结合的微小絮体颗粒乃至胶体颗粒可进一步长大，并与进入斜板或斜管区的微气泡再次发生碰撞、粘附而上浮，最终得到去除，进一步降低了出水浊度。

附图说明

图1为本发明提出的一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置的整体结构示意图。

图2为图1中A处放大图。

图3为图1中B处放大图。

图4为溶气气浮装置的工艺路线图。

附图中：1-进水控制阀、2-第一流量计、3-混凝搅拌机、4-絮凝搅拌机、5-混凝絮凝池、6-释放器、7-释放器罐、8-收水环管、9-布水器、10-圆形气浮池、11-吸渣斗、12-行走轮导轨、13-吸渣转臂、14-吸渣管、15-吸渣机、16-中心稳流桶、17-分离区、18-调节堰、19-隔离区、20-集水槽、21-除渣泵、22-第一控制阀、23-第一液位计、24-PLC柜、25-进气调节阀、26-溶气回流泵、27-射流器、28-溶气罐、29-压力表、30-第二液位计、31-第二流量计、32-第二控制阀、33-电机、34-减速机、35-齿轮箱、36-法兰式金属软管、37-鹤管旋转接头、38-斜板或斜管填料、39-喷嘴、40-吸气管、41-气液混合段。

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做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例

请参阅说明书附图，本发明实施例中，一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置，包括混凝絮凝池5、圆形气浮池10和溶气罐28，所述混凝絮凝池5连接的进水管上安装有进水控制阀1，所述混凝絮凝池5的出口连接有释放器罐7，所述释放器罐7内安装有释放器6，所述释放器罐7的出口连接所述圆形气浮池10，所述圆形气浮池10的进水口连接有布水器9，所述布水器9设置在所述圆形气浮池10内底部，所述圆形气浮池10上部设置有吸渣装置，所述吸渣装置连接管道排出浮渣，所述圆形气浮池10底部设置有出水装置，所述出水装置连接有排水管并设有一支路连接所述溶气罐28，所述溶气罐28连接有进气管，所述溶气罐28的出口连接所述释放器罐7。

进一步的说，所述吸渣装置包括吸渣斗11、吸渣管14和吸渣机15，所述吸渣机15固定安装在所述圆形气浮池10的顶部，所述吸渣机15、吸渣斗11之间通过所述吸渣管14相连通，所述吸渣机15下部连接有吸渣转臂13，所述吸渣转臂13设置在固定安装在所述圆形气浮池10内壁上的行走轮导轨12上。

进一步的说，所述吸渣机15的输入轴连接有齿轮箱35，所述齿轮箱35连接有减速机34，所述减速机34的输入轴连接有电机33，所述吸渣机15的出口连接有鹤管旋转接头37，所述鹤管旋转接头37连接有法兰式金属软管36，所述法兰式金属软管36连接排渣管道。

进一步的说，所述出水装置包括收水环管8、中心稳流桶16、分离区17、调节堰18、隔离区19和集水槽20，所述中心稳流桶16设置在所述布水器9两侧，所述分离区17位于所述中心稳流桶16的下方，所述收水环管8设置在所述圆形气浮池10的底部，所述收水环管8与分离区17相连通，所述收水环管8的一端连接所述隔离区19，所述集水槽20设置在所述隔离区19的外侧，所述隔离区19和集水槽20之间设置所述调节堰18，所述集水槽20连接排水管，所述隔离区19通过管道连接所述溶气罐28。

进一步的说，所述分离区17上部填充有斜板或斜管填料38，所述斜板或斜管填料38的材质为聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、玻璃钢FRP和不锈钢中的一种。

进一步的说，所述溶气罐28包括射流器27、喷嘴39和吸气管40，所述射流器27设置在所述溶气罐28的内部，所述喷嘴39安装在所述射流器27的上端，所述喷嘴39连接所述吸气管40进压缩空气，所述射流器27内上部为气液混合段41。

进一步的说，气浮装置还包括有PLC柜24，所述混凝絮凝池5的进水管上安装有第一流量计2，所述圆形气浮池10的排渣管上安装有除渣泵21，所述圆形气浮池10的排水管上安装有第一控制阀22，所述圆形气浮池10内设置有第一液位计23，所述溶气罐28的进气管上安装有进气调节阀25，所述圆形气浮池10、溶气罐28连接的管道上安装有溶气回流泵26，所述溶气罐28连接有压力表29和第二液位计30，所述溶气罐28与所述释放器罐7连接的管道上安装有第二流量计31和第二控制阀32，所述第一流量计2、除渣泵21、第一控制阀22、第一液位计23、进气调节阀25、溶气回流泵26、压力表29、第二液位计30、第二流量计31、第二控制阀32均与所述PLC柜24电性连接。

进一步的说，所述混凝絮凝池5内沿水流方向依次安装有混凝搅拌机3和絮凝搅拌机4。

进一步的说，所述混凝絮凝池5的进水管和出水管上均安装有管道混合器。

使用过程：

污水由管道的进水控制阀1和第一流量计2控制流量进入混凝絮凝池5，混凝絮凝池5中由混凝搅拌机3和絮凝搅拌机4完成药剂与污水的混合、絮凝反应，反应后的污水进入释放器罐7（便于拆卸释放器），在释放器罐7中与释放器6释放的微细泡混合后，进入圆形气浮池10内部的中心稳流桶16，再由布水器9均匀分布，此时微细泡夹带污水中的絮体均匀上浮经稳流桶稳流缓慢扩散到分离区17，浮渣与污水在分离区17分离后，污水由底部收水环管8流入隔离区19，再由调节堰18进入集水槽20后由管道及第一控制阀22排入下一处理单元。圆形气浮池10的水位控制由第一液位计23和调节堰18调节。

分离区17分离出的浮渣由吸渣机15的吸渣斗11收集经吸渣管14、除渣泵21外排，吸渣机15由电机33、减速机34、旋转装置、吸渣转臂13、行走轮、行走轮导轨12和旋转接头组成。吸渣斗11安装在吸渣转臂13上，由行走轮导轨12和行走轮支撑，再由电机减速件和旋转装置的驱动下，完成浮渣的收集及外排。

隔离区17的水由溶气回流泵26加压提升到溶气罐28，经溶气罐28的射流器27进行气水混合，混合后的气水在溶气罐28底部进行溶解成溶气水，溶气罐28的溶气水经管道的第二流量计31和第二控制阀32控制流量进入释放器罐7，进入释放器罐7的溶气水再由释放器6释放成微细泡与污水混合。 溶气罐28的第二液位计30控制进气调节阀25满足溶气罐的气量。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (9)

1.一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置，其特征在于：包括混凝絮凝池（5）、圆形气浮池（10）和溶气罐（28），所述混凝絮凝池（5）连接的进水管上安装有进水控制阀（1），所述混凝絮凝池（5）的出口连接有释放器罐（7），所述释放器罐（7）内安装有释放器（6），所述释放器罐（7）的出口连接所述圆形气浮池（10），所述圆形气浮池（10）的进水口连接有布水器（9），所述布水器（9）设置在所述圆形气浮池（10）内底部，所述圆形气浮池（10）上部设置有吸渣装置，所述吸渣装置连接管道排出浮渣，所述圆形气浮池（10）底部设置有出水装置，所述出水装置连接有排水管并设有一支路连接所述溶气罐（28），所述溶气罐（28）连接有进气管，所述溶气罐（28）的出口连接所述释放器罐（7）。

2.根据权利要求1所述的一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置，其特征在于：所述吸渣装置包括吸渣斗（11）、吸渣管（14）和吸渣机（15），所述吸渣机（15）固定安装在所述圆形气浮池（10）的顶部，所述吸渣机（15）、吸渣斗（11）之间通过所述吸渣管（14）相连通，所述吸渣机（15）下部连接有吸渣转臂（13），所述吸渣转臂（13）设置在固定安装在所述圆形气浮池（10）内壁上的行走轮导轨（12）上。

3.根据权利要求2所述的一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置，其特征在于：所述吸渣机（15）的输入轴连接有齿轮箱（35），所述齿轮箱（35）连接有减速机（34），所述减速机（34）的输入轴连接有电机（33），所述吸渣机（15）的出口连接有鹤管旋转接头（37），所述鹤管旋转接头（37）连接有法兰式金属软管（36），所述法兰式金属软管（36）连接排渣管道。

4.根据权利要求1所述的一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置，其特征在于：所述出水装置包括收水环管（8）、中心稳流桶（16）、分离区（17）、调节堰（18）、隔离区（19）和集水槽（20），所述中心稳流桶（16）设置在所述布水器（9）两侧，所述分离区（17）位于所述中心稳流桶（16）的下方，所述收水环管（8）设置在所述圆形气浮池（10）的底部，所述收水环管（8）与分离区（17）相连通，所述收水环管（8）的一端连接所述隔离区（19），所述集水槽（20）设置在所述隔离区（19）的外侧，所述隔离区（19）和集水槽（20）之间设置所述调节堰（18），所述集水槽（20）连接排水管，所述隔离区（19）通过管道连接所述溶气罐（28）。

5.根据权利要求4所述的一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置，其特征在于：所述分离区（17）上部填充有斜板或斜管填料（38），所述斜板或斜管填料（38）的材质为聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、玻璃钢（FRP）和不锈钢中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置，其特征在于：所述溶气罐（28）包括射流器（27）、喷嘴（39）和吸气管（40），所述射流器（27）设置在所述溶气罐（28）的内部，所述喷嘴（39）安装在所述射流器（27）的上端，所述喷嘴（39）连接所述吸气管（40）进压缩空气，所述射流器（27）内上部为气液混合段（41）。

7.根据权利要求1所述的一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置，其特征在于：还包括有PLC柜（24），所述混凝絮凝池（5）的进水管上安装有第一流量计（2），所述圆形气浮池（10）的排渣管上安装有除渣泵（21），所述圆形气浮池（10）的排水管上安装有第一控制阀（22），所述圆形气浮池（10）内设置有第一液位计（23），所述溶气罐（28）的进气管上安装有进气调节阀（25），所述圆形气浮池（10）、溶气罐（28）连接的管道上安装有溶气回流泵（26），所述溶气罐（28）连接有压力表（29）和第二液位计（30），所述溶气罐（28）与所述释放器罐（7）连接的管道上安装有第二流量计（31）和第二控制阀（32），所述第一流量计（2）、除渣泵（21）、第一控制阀（22）、第一液位计（23）、进气调节阀（25）、溶气回流泵（26）、压力表（29）、第二液位计（30）、第二流量计（31）、第二控制阀（32）均与所述PLC柜（24）电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置，其特征在于：所述混凝絮凝池（5）内沿水流方向依次安装有混凝搅拌机（3）和絮凝搅拌机（4）。

9.根据权利要求1所述的一种全自动控制运行的高效溶气气浮装置，其特征在于：所述混凝絮凝池（5）的进水管和出水管上均安装有管道混合器。

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