CN116715304A - 一种焦化废水高效气浮预处理装置及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焦化废水高效气浮预处理装置及其处理方法，属于焦化废水处理技术领域，装置包括气浮池、设置在气浮池内的气泡发生装置、与气浮池连通的进水管和出水管，筒体的一端通过空心管转动连接至鼓风机的输出端，筒体的另一端连接至第一电机的输出端；每一组气泡发散组件包括若干沿着筒体的周向均匀分布的第一叶片，第一叶片的内侧开设有第一纵向通道和若干第一横向通道，第一横向通道沿着第一叶片的纵向均匀间隔排列，第一横向通道的一端与第一纵向通道连通，另一端沿第一叶片的横向向外延伸，筒体的表面上开设有与第一纵向通道连通的通孔。采用本发明装置及方法可以减小焦化废水在进行气浮预处理时气泡直径，可以提高除油效果。

Description

一种焦化废水高效气浮预处理装置及其处理方法

技术领域

本发明属于焦化废水处理技术领域，具体涉及一种焦化废水高效气浮预处理装置及其处理方法。

背景技术

焦化废水中含有大量煤焦油，其在常温状态下粘度高，密度与水十分接近，工业生产中通常从焦化废水中分离煤焦油的主要设备为气浮装置，例如传统溶气气浮装置或射流气浮装置。传统的气浮装置的空气输送稳定，从微孔曝气器中产生的气泡大小基本一致，在水中容易产生气泡兼并等问题，且加之传统装置产生的原始气泡较大，综合以上因素得到的气泡难以从焦化废水中将煤焦油分离，很难得到焦化废水处理所需的除油效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种焦化废水高效气浮预处理装置及其处理方法，可以减小焦化废水在进行气浮预处理时气泡直径，可以提高除油效果。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明一种焦化废水高效气浮预处理装置，包括气浮池、设置在所述气浮池内的气泡发生装置、与所述气浮池连通的进水管和出水管，所述气泡发生装置包括支撑板、转动设置在支撑板上的空心的筒体、沿筒体的轴向均匀间隔布置在所述筒体外侧的若干组气泡发散组件、驱动所述筒体绕其轴线转动的第一电机，所述筒体的一端通过空心管转动连接至鼓风机的输出端，所述鼓风机固定在支撑板上，所述筒体的另一端连接至第一电机的输出端；每一组气泡发散组件包括若干沿着筒体的周向均匀分布的第一叶片，所述第一叶片的内侧开设有第一纵向通道和若干第一横向通道，所述第一横向通道沿着第一叶片的纵向均匀间隔排列，所述第一横向通道的一端与第一纵向通道连通，另一端沿第一叶片的横向向外延伸，所述筒体的表面上开设有与所述第一纵向通道连通的通孔。

进一步，所述气泡发散组件还包括第二叶片，所述第二叶片上开设有宽度与第一叶片的厚度适应的插槽，所述第二叶片插设在第一叶片的外侧，所述第二叶片相对于第一叶片垂直。

进一步，所述第一纵向通道沿纵向从第一叶片的一端延伸至另一端，所述第一纵向通道的一端与所述通孔连通，所述第一纵向通道的另一端内螺纹配合连接有空心螺纹管，所述空心螺纹管的内端与第一纵向通道连通，所述空心螺纹管的另一端与第二叶片连接。

进一步，所述空心螺纹管靠近外端的外侧表面上开设有透气孔，所述第二叶片的内侧开设有一个第二纵向通道和至少一个第二横向通道，所述第二横向通道的一端与第二纵向通道连通，另一端沿第二叶片的横向向外延伸，所述空心螺纹管的外端设置有限位部件，所述第二叶片与第一叶片之间设置有弹性预压力装置，所述第二叶片的外端能够在弹性预压力装置的作用下抵靠在限位部件上，此时所述透气孔与第二纵向通道连通。

进一步，所述第一横向通道的外端口处形成有台阶，所述台阶内设置有弹性预拉力装置，所述弹性预拉力装置的外端连接有堵头，所述堵头在弹性预拉力装置的作用下能够将第一横向通道的外端口进行封堵。

进一步，所述支撑板连接有平面移动装置，所述平面移动装置包括L型连接板、与所述L型连接板固定连接的X向导杆、与所述X向导杆滑动配合的第一滑座、固定在所述第一滑座上驱动所述X向导杆沿X向位移的第一驱动装置，所述平面移动装置还包括底板、固定在所述底板上的Y向导杆，与所述Y向导杆滑动配合的第二滑座、固定在所述第二滑座上驱动所述第二滑座沿Y向位移的第二驱动装置，所述第二滑座与第一滑座连接。

进一步，相邻两组气泡发散组件之间设置有圆锥形挡板，所述圆锥形挡板沿轴向滑动的方式设置在筒体内，所述圆锥形挡板上环形分布有若干透气筒，所述圆锥形挡板的中部通过螺纹套筒连接有螺杆，所述螺杆连接至第二电机的输出端，所述第二电机固定在筒体内。

进一步，相邻两个圆锥形挡板上的透气筒在周向相互错开布置，相邻两个螺纹套筒的螺纹旋向相反。

一种焦化废水高效气浮预处理方法，采用上述任一项所述的气浮预处理装置，首先通过进水管向气浮池内排入焦化废水，将气泡发生装置置于气浮池的底部，启动鼓风机向筒体的内腔通入空气，筒体内腔的空气通过通孔进入到第一叶片中，然后通过横向通道向外排出在气浮池的底部产生气泡，启动第一电机驱动筒体旋转，在第一叶片的扰动下，打乱气泡的产生频率，减小气泡的形成直径，出水管连接至水泵用于将气浮池内废水表面的焦油排出。

本发明的有益效果在于：

本发明一种焦化废水高效气浮预处理装置及其处理方法，通过采用转动的第一叶片用于将空气从气浮池的底部排出，在转动的同时，不仅可以打乱气泡的产生频率，避免气泡在水下兼并，还能在离心力的作用下加快气体的排出，以增加微气泡的产生，从而起到较好的除油效果。

本发明装置当中，通过将鼓风机和第一电机分列设置在筒体的两端，既不影响筒体的转动，也不会影响筒体的通气效果。

本发明装置当中，通过将第一叶片的内侧开设第一纵向通道和若干第一横向通道，空气可以沿第一叶片的横向排出，以打乱气泡的排出路径，让气泡可以更好地与水下的杂质进行吸附，还进一步避免气泡兼并的可能。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明气浮预处理装置的结构示意图；

图2为本发明气泡发生装置的结构示意图；

图3为本发明气泡发生装置的剖视图；

图4为平面移动装置的结构示意图；

图5为圆锥形挡板的结构示意图；

图6为筒体的结构示意图；

图7为第一叶片和第二叶片的配合示意图；

图8为第二叶片的结构示意图；

图9为第一叶片的剖视图。

附图中标记如下：气浮池1、气泡发生装置2、进水管3、出水管4、支撑板5、筒体6、气泡发散组件7、第一电机8、空心管9、鼓风机10、第一叶片11、第一纵向通道12、第一横向通道13、通孔14、第二叶片15、插槽16、空心螺纹管17、透气孔18、第二纵向通道19、第二横向通道20、限位部件21、弹性预压力装置22、台阶23、堵头24、弹性预拉力装置25、平面移动装置26、L型连接板27、X向导杆28、第一滑座29、第一驱动装置30、底板31、Y向导杆32、第二滑座33、第二驱动装置34、圆锥形挡板35、透气筒36、螺纹套筒37、螺杆38、第二电机39、导轨40。

具体实施方式

如图1～9所示，本发明一种焦化废水高效气浮预处理装置，包括气浮池1、设置在气浮池1内的气泡发生装置2、与气浮池1连通的进水管3和出水管4，气浮池1整体呈方形，以气浮池1的长度方向为X向，对应的宽度方向为Y向。进水管3用于排入焦化废水，出水管4用于将表层的废油吸出，如果有必要，可以调整出水管4出水口处的高度，使其与废水的高度适应。不过该技术不在本发明的保护范围当中，在此不赘述。

在本发明中，气泡发生装置2包括支撑板5、转动设置在支撑板5上的空心的筒体6、沿筒体6的轴向均匀间隔布置在筒体6外侧的若干组气泡发散组件7、驱动筒体6绕其轴线转动的第一电机8，第一电机8的输出端与筒体6通过联轴器连接，如果有需要，可以设置相应的变速器，支撑板5呈矩形，中部设置有供气泡发散组件7通过的孔洞。筒体6的一端通过空心管9转动连接至鼓风机10的输出端，鼓风机10固定在支撑板5上，筒体6的另一端连接至第一电机8的输出端。

在布置上，筒体6的轴线沿着Y向，筒体6两端的转动轴均通过轴承座连接至支撑板5，本发明实施例具有6组气泡发散组件7，每一组气泡发散组件7包括若干沿着筒体6的周向均匀分布的第一叶片11，每一组的各第一叶片11的偏转角度可以相同，也可以不同，当然，不同的时候，能够进一步避免气泡的合并。

具体的，在本发明中，第一叶片11的一端设置有法兰盘，通过法兰盘与筒体6表面可拆卸连接，方便对第一叶片11进行维护、清洗。第一叶片11的内侧开设有第一纵向通道12和若干第一横向通道13，此处所述的纵向沿着筒体6的径向，也即第一叶片11的长度方向，横向则与该纵向垂直。具体分布如图所示。第一纵向通道12具有两组，每一组对应三组第一横向通道13，第一横向通道13沿着第一叶片11的纵向均匀间隔排列，第一横向通道13的一端与第一纵向通道12连通，另一端沿第一叶片11的横向向外延伸后穿出第一叶片11的侧棱，筒体6的表面上开设有与第一纵向通道12连通的通孔14。

本发明鼓风机10将空气通入筒体6，然后筒体6内的空气可以进入第一叶片11内部，通过将第一叶片11的内侧开设第一纵向通道12和若干第一横向通道13，空气可以沿第一叶片11的横向排出，以打乱气泡的排出路径，让气泡可以更好地与水下的杂质进行吸附，还进一步避免气泡兼并的可能。

本实施例中，气泡发散组件7还包括第二叶片15，本实施例第二叶片15具有两组且两组第二叶片15相隔设置以增加煽动的范围。第二叶片15与第一叶片11的厚度相当，第二叶片15上开设有宽度与第一叶片11的厚度适应的插槽16，在本实施例，第二叶片15能够以固定插接的方式与第一叶片11进行连接，第二叶片15插设在第一叶片11的外侧，可以对第一叶片11不能搅动的位置进行进一步扰乱，即可以进一步对第一叶片11上排出的气泡进行打乱，更能增加叶片的煽动半径。第二叶片15相对于第一叶片11垂直，可以进一步打乱气泡的产生频率。

本实施例中，第一纵向通道12沿纵向从第一叶片11的一端延伸至另一端，第一纵向通道12的一端与通孔14连通，第一纵向通道12的另一端内螺纹配合连接有空心螺纹管17，空心螺纹管17的内端与第一纵向通道12连通，空心螺纹管17的另一端与第二叶片15连接。通过旋转空心螺纹管17，可以对空心螺纹管17深入第一纵向通道12内的长度进行调节，以改变第一横向通道13的通气个数，根据气泡的排出频率进行选择即可，能够适应不同的应用场景。空心螺纹管17包括两个螺纹段以及位于螺纹段之间的光杆段，透气孔18则位于光杆段上，内端的螺纹段与第一纵向通道12螺纹连接，外端的螺纹段则与限位部件21螺纹连接，限位部件21采用螺母。

本实施例中，空心螺纹管17靠近外端的外侧表面上开设有透气孔18，第二叶片15的内侧开设有一个第二纵向通道19和至少一个第二横向通道20，第二横向通道20的一端与第二纵向通道19连通，另一端沿第二叶片15的横向向外延伸，空心螺纹管17的外端设置有限位部件21，第二叶片15与第一叶片11之间设置有弹性预压力装置22，第二叶片15的外端能够在弹性预压力装置22的作用下抵靠在限位部件21上，此时透气孔18与第二纵向通道19连通。透气孔18能够将第一纵向通道12内的气体通入到第二纵向通道19中，然后通过第二横向通道20排出，与第一叶片11的气泡排出位置不同，因此可以提高气泡排出位置的多样性，减少气泡兼并的可能。

本实施例中，第一横向通道13的外端口处形成有台阶23，台阶23内设置有弹性预拉力装置25，弹性预拉力装置25的外端连接有堵头24，堵头24在弹性预拉力装置25的作用下能够将第一横向通道13的外端口进行封堵，在鼓风机10不使用时，可以减少杂质的进入，当然，第二横向通道20的外端口也可以设置相应的封堵，以起到同样的效果，本领域技术人员应当可以理解。

本实施例中，支撑板5连接有平面移动装置26，用于带动气泡发生装置2在平面内移动，以适应气浮池1的需要。具体的，平面移动装置26包括L型连接板27、与L型连接板27固定连接的X向导杆28、与X向导杆28滑动配合的第一滑座29、固定在第一滑座29上驱动X向导杆28沿X向位移的第一驱动装置30，第一驱动装置30采用电机，输出端连接齿轮，X向导杆28的内侧设置有与齿轮啮合的齿条，该种配合方式比较常见，本领域技术人员应当可以理解。平面移动装置26还包括底板31、固定在底板31上的Y向导杆32，与Y向导杆32滑动配合的第二滑座33、固定在第二滑座33上驱动第二滑座33沿Y向位移的第二驱动装置34，第二滑座33与第一滑座29连接，与第一驱动装置30的驱动方式类似，第二驱动装置34，也可以采用齿轮齿条的啮合方式，以对Y向导杆32进行驱动，以实现对第二滑座33在Y向的控制。

本实施例中，相邻两组气泡发散组件7之间设置有圆锥形挡板35，圆锥形挡板35沿轴向滑动的方式设置在筒体6内，筒体6的内壁上固定有与圆锥形挡板35滑动配合的导轨40，圆锥形挡板35上环形分布有若干透气筒36，圆锥形挡板35的中部通过螺纹套筒37连接有螺杆38，螺杆38连接至第二电机39的输出端，第二电机39固定在筒体6内。相邻两个圆锥形挡板35上的透气筒36在周向相互错开布置，相邻两个螺纹套筒37的螺纹旋向相反。通过设置圆锥形挡板35以及透气筒36，不仅可以用于透气，还可以减少气体在通入时的噪音，以提供一个安静的工作环境。相邻两个圆锥形挡板35上的透气筒36在周向相互错开布置，可以进一步起到降噪的效果。当螺杆38单向转动时，相邻两个螺纹套筒37的螺纹旋向相反，可以驱动相邻的两组圆锥形挡板35相互靠近或者远离，以改变圆锥形挡板35之间的容积，也能起到改变各组气泡发散组件7的气泡产生频率的效果。

一种焦化废水高效气浮预处理方法，采用上述任一项的气浮预处理装置，首先通过进水管3向气浮池1内排入焦化废水，将气泡发生装置2置于气浮池1的底部，启动鼓风机10向筒体6的内腔通入空气，筒体6内腔的空气通过通孔14进入到第一叶片11中，然后通过横向通道向外排出在气浮池1的底部产生气泡，启动第一电机8驱动筒体6旋转，在第一叶片11的扰动下，打乱气泡的产生频率，减小气泡的形成直径，出水管4连接至水泵用于将气浮池1内废水表面的焦油排出。

Claims (9)

1.一种焦化废水高效气浮预处理装置，包括气浮池、设置在所述气浮池内的气泡发生装置、与所述气浮池连通的进水管和出水管，其特征在于，所述气泡发生装置包括支撑板、转动设置在支撑板上的空心的筒体、沿筒体的轴向均匀间隔布置在所述筒体外侧的若干组气泡发散组件、驱动所述筒体绕其轴线转动的第一电机，所述筒体的一端通过空心管转动连接至鼓风机的输出端，所述鼓风机固定在支撑板上，所述筒体的另一端连接至第一电机的输出端；每一组气泡发散组件包括若干沿着筒体的周向均匀分布的第一叶片，所述第一叶片的内侧开设有第一纵向通道和若干第一横向通道，所述第一横向通道沿着第一叶片的纵向均匀间隔排列，所述第一横向通道的一端与第一纵向通道连通，另一端沿第一叶片的横向向外延伸，所述筒体的表面上开设有与所述第一纵向通道连通的通孔。

2.根据权利要求1所述的一种焦化废水高效气浮预处理装置，其特征在于，所述气泡发散组件还包括第二叶片，所述第二叶片上开设有宽度与第一叶片的厚度适应的插槽，所述第二叶片插设在第一叶片的外侧，所述第二叶片相对于第一叶片垂直。

3.根据权利要求2所述的一种焦化废水高效气浮预处理装置，其特征在于，所述第一纵向通道沿纵向从第一叶片的一端延伸至另一端，所述第一纵向通道的一端与所述通孔连通，所述第一纵向通道的另一端内螺纹配合连接有空心螺纹管，所述空心螺纹管的内端与第一纵向通道连通，所述空心螺纹管的另一端与第二叶片连接。

4.根据权利要求3所述的一种焦化废水高效气浮预处理装置，其特征在于，所述空心螺纹管靠近外端的外侧表面上开设有透气孔，所述第二叶片的内侧开设有一个第二纵向通道和至少一个第二横向通道，所述第二横向通道的一端与第二纵向通道连通，另一端沿第二叶片的横向向外延伸，所述空心螺纹管的外端设置有限位部件，所述第二叶片与第一叶片之间设置有弹性预压力装置，所述第二叶片的外端能够在弹性预压力装置的作用下抵靠在限位部件上，此时所述透气孔与第二纵向通道连通。

5.根据权利要求1所述的一种焦化废水高效气浮预处理装置，其特征在于，所述第一横向通道的外端口处形成有台阶，所述台阶内设置有弹性预拉力装置，所述弹性预拉力装置的外端连接有堵头，所述堵头在弹性预拉力装置的作用下能够将第一横向通道的外端口进行封堵。

6.根据权利要求1所述的一种焦化废水高效气浮预处理装置，其特征在于，所述支撑板连接有平面移动装置，所述平面移动装置包括L型连接板、与所述L型连接板固定连接的X向导杆、与所述X向导杆滑动配合的第一滑座、固定在所述第一滑座上驱动所述X向导杆沿X向位移的第一驱动装置，所述平面移动装置还包括底板、固定在所述底板上的Y向导杆，与所述Y向导杆滑动配合的第二滑座、固定在所述第二滑座上驱动所述第二滑座沿Y向位移的第二驱动装置，所述第二滑座与第一滑座连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种焦化废水高效气浮预处理装置，其特征在于，相邻两组气泡发散组件之间设置有圆锥形挡板，所述圆锥形挡板沿轴向滑动的方式设置在筒体内，所述圆锥形挡板上环形分布有若干透气筒，所述圆锥形挡板的中部通过螺纹套筒连接有螺杆，所述螺杆连接至第二电机的输出端，所述第二电机固定在筒体内。

8.根据权利要求7所述的一种焦化废水高效气浮预处理装置，其特征在于，相邻两个圆锥形挡板上的透气筒在周向相互错开布置，相邻两个螺纹套筒的螺纹旋向相反。

9.一种焦化废水高效气浮预处理方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的气浮预处理装置，首先通过进水管向气浮池内排入焦化废水，将气泡发生装置置于气浮池的底部，启动鼓风机向筒体的内腔通入空气，筒体内腔的空气通过通孔进入到第一叶片中，然后通过横向通道向外排出在气浮池的底部产生气泡，启动第一电机驱动筒体旋转，在第一叶片的扰动下，打乱气泡的产生频率，减小气泡的形成直径，出水管连接至水泵用于将气浮池内废水表面的焦油排出。