CN1631802A - 高效环流引射溶气气浮方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高效环流引射溶气气浮方法及装置，即采用压水管与吸水管环流管线上的射流器引射空气，通过卷吸与掺混作用将空气吸入切割并溶解于水中，再经过水泵的搅拌混合作用进一步溶解空气，并压送到释气系统进行释放。由于环流管线中的溶气管增加了气液传质的时间，保证了吸入空气被充分溶解于压力溶气水中，同时该溶气管比传统的溶气罐小很多，其体积只有传统溶气罐的十分之一左右。该方法可以有效利用压水管与吸水管上的压力差，只需消耗很少水泵压能即可吸入并溶解足够空气量。该装置结构简单、节省动力消耗、溶解效率高，系统启动快捷、运行稳定，便于操作与控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型溶气的气浮方法及装置，具体地说涉及一种高效环流引射溶气气浮方法及实现该方法的装置。
背景技术
气浮法是固-液或液-液分离的一种技术。它是通过某种方式产生大量的微气泡，使其与水中密度接近于水的固体或液体杂质微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下上浮至水面形成浮渣，进行固-液或液-液分离。
气浮分离技术作为一种独特的水处理技术，对分离比重近似于水的油脂类、纤维、悬浮固体、藻类、活性污泥或生物膜等非常有效。气浮法所去处的颗粒物主要分为两种类型：一类是低浊度水在低温混凝过程中所形成的极细絮体，构成这种絮体的主要颗粒物粘土，虽然具有较大的密度，但絮体本身的下沉速度却极其缓慢。另一类是油脂类、藻类、纤维、活性污泥和生物膜等密度接近于水的颗粒物所构成的絮体，这种絮体虽大，但下沉速度仍然很缓慢。去除这两类颗粒物靠重力沉淀法难以奏效，不但要求停留时间长，导致设备庞大，而且出水水质也往往很差。而采用气浮法则可在很短的停留时间内，取得良好的出水水质。另外，由于气浮所形成的浮渣含水率低，又为其干化处理或从中回收有用物质创造了有利条件。
气浮法按产生微气泡方式的不同，可以分为电解气浮法、散气气浮法、溶气气浮法三种，而加压溶气气浮法因一系列优点成为目前最常用的气浮法。其特点是：(1)水中的空气溶解度大，能提供足够的微气泡，可满足不同要求的固、液分离，确保去除效果；(2)经减压释放后产生的气泡粒径小(20-100μm)、气泡均匀、微气泡在气浮池中上升速度很慢，对池水扰动较小，特别适用于絮体松散、细小的固体分离。
气浮法净水技术包括三部分，分别是溶气系统、释气系统及分离系统。在常规加压溶气气浮工艺中，溶气系统占气浮过程能量消耗的50％，而溶气罐占溶气气浮工程总投资的12％，因此优化溶气系统的设计对减少气浮工艺的投资和操作费用极为重要。
目前的加压溶气方式主要有空压机—溶气罐、射流器—溶气罐、循环泵吸水管吸—溶气、气液混合泵溶气以及单纯射流器溶气等。当系统中有溶气罐时，由于溶气罐水位与气位的相对位置不便控制，导致气浮的效果时好时差，即使采用自动控制，如水位自动控制器或压力自动控制器，有时也会出现误操作，另外溶气罐的投资也很大。在循环泵吸水管吸—溶气、气液混合泵和单纯采用射流器溶气的系统中，虽然减少了溶气罐并节省了动力消耗，但由于吸入的气量较少，导致气水比过低，需要较高的溶气回流水才能达到理想的气浮效果。
因此在01134938.7号中国专利中，申请人提出了一种采用压水管与吸水管循环水路上的射流器引射空气，通过卷吸与掺混作用将空气吸入切割并溶解于水中，再经过水泵的搅拌混合作用进一步溶解空气，并压送到释气系统进行释放。该方法可以有效利用压水管与吸水管上的压力差，只需消耗水泵很少压能即可溶解足够空气。该装置结构简单、节省动力消耗、溶解效率高，系统启动快捷运行稳定，便于操作与控制。但是在实验与实际应用的过程中发现，该方法及装置存在一定的不足之处，具体表现在：由于气液传质时间较短，压力溶气水中的真正溶解的空气量有限，要求较高的回流比(25～40％)才能达到较好的净化效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效环流引射溶气气浮方法，该方法可以吸入并溶解足够的气量，既减少了溶气罐等装置，又可以在较小回流比情况下达到较高的气浮效率。
本发明的另一个目的在于提供一种实施高效环流引射溶气气浮方法的装置，该装置采用压水管与吸水管环流管线上的射流器引射空气，通过卷吸与掺混作用将空气吸入切割并溶解于水中，再经过水泵的搅拌混合作用进一步溶解空气，大部分压力溶气水被压送到释气系统进行释放，小部分继续参与到环流循环中。由于环流管线中的溶气管增加了气液传质的时间，保证吸入的空气被充分溶解于压力溶气水中。该溶气管比传统的溶气罐小很多，其体积只有传统溶气罐的十分之一左右。该装置结构简单、节省动力消耗、溶解效率高，系统启动快捷运行稳定，便于操作与控制。
本发明利用高效环流引射溶气气浮的方法包括下列步骤：
(1)一部分气浮池出水经水泵加压后进入环流管线，从溶气管顶端进入后分成两部分，一部分从溶气管底端流至释放器进行释放，另一部分从溶气管上部三分之一处流出，经过射流器的喷嘴形成的高速水流卷吸周围空气，通过掺混与切割作用将一部分空气溶入到水中；
(2)没有溶解的空气以小气泡的形式存在，在运动到水泵处时经过水泵的高速搅拌和切割作用，进一步溶解到水中；
(3)还有一部分没有溶解的空气在运动到溶气管处时，由于气液接触和传质时间增多，使得气体能够充分溶解到水体中；
(4)溶气水在0.15-0.70MPa高压状态经过释放器时，突然减压进行释放产生大量的微气泡，微气泡与原水中的杂质颗粒物相互粘附上升到气浮池表面被去除。
用于实现本发明的方法的装置包括：
一个水泵，用于产生高压水并切割溶解空气；
一个射流器，用于引射空气并将其部分掺混、切割及溶解；
一个闸阀，用于调节环流水的流量；
一个溶气管，用于溶解多余的空气。
下面参照附图和实施例再进一步叙述本发明：
附图说明
图1是本发明所述装置的剖面图。
图中：1-气浮池出水管，2-回流水，3-水泵，4-溶气管，5-闸阀，6-射流器，7-外界空气，8-压力溶气水，9-释放器，10-待处理原水，11-气浮池。
如图所示，一部分气浮池出水管1中的出水作为回流水2，经过水泵3加压后进入溶气管4，在闸阀5调节下进入到环流中的射流器6中，通过射流器的卷吸、掺混与切割作用，将外界空气7引射空气吸入并溶解到水中，而另一部分则以气泡的形式存在。当这一部分小气泡流到水泵3处时，经过叶轮的高速搅拌混合后进一步溶解到水中，形成了含气量较高的溶气水，还有一部分未溶气体在溶气管4处完全溶解。压力溶气水8在释放器9处由于突然减压而释放出微气泡，与待处理原水10中的颗粒物碰撞、接触、粘附，最后在气浮池11中分离。
具体实施方式
以下再列举几个实施例用来说明本发明的效果，但本发明的权利要求范围并非仅限于此。
实施例1：加压溶气水0.25Mpa，溶气水含气量为4％，经过释放器释放后，气泡平均粒径为60微米，在回流水为15％时处理高岭土配水，进水浊度是10NTU，出水浊度是1.5NTU。
实施例2：加压溶气水0.35MPa，溶气水含气量为5％，经过释放器释放后，气泡平均粒径为50微米。在回流水为20％时处理污水处理厂二沉池出水，出水指标为：
| 水样 | 浊度 | 色度 | CODCr | BOD5 | NH3-N | T-P | SS |
| 进水 | 7.0 | 16 | 72.1 | 12.3 | 4.8 | 1.27 | 4.0 |
| 出水 | 3.5 | 6 | 34.5 | 5.2 | 4.2 | 0.25 | 1.8 |
Claims (3)
1.一种高效环流引射溶气气浮方法的装置，包括：
一个水泵，用于产生高压水并搅拌切割溶解空气，一端与气浮池出水管连接，另一端通过溶气管连接释放器，该释放器设在气浮池的接触区；
一个射流器，用于引射空气并将其部分掺混、切割及溶解，一端连接溶气管，另一端连接水泵，与溶气管和水泵共同构成一个环流循环；
一个闸阀，用于调节环流水的流量，一端连接溶气管，另一端连接射流器；
一个溶气管，用于溶解多余的空气，其顶端连接水泵，底端连接释放器，上部连接射流器。
2.一种高效环流引射溶气气浮的方法，该方法包括下列步骤：
a)一部分气浮池出水经水泵加压后进入环流管线，从溶气管顶端进入后分成两部分，一部分从溶气管底端流至释放器进行释放，另一部分从溶气管上部三分之一处流出，经过射流器喷嘴形成的高速水流卷吸周围空气，通过掺混与切割作用将一部分空气溶入到水中；
b)没有溶解的空气以小气泡的形式存在，在运动到水泵处时经过水泵的高速搅拌和切割作用，进一步溶解到水中；
c)还有一部分没有溶解的空气在运动到溶气管处时，由于气液接触和传质时间较长，使得气体能够充分溶解到水体中；
d)溶气水在高压状态经过释放器时，突然减压进行释放产生大量的微气泡。微气泡与原水中的杂质颗粒物相互粘附上升到气浮池表面被去除；
其中，上述的水泵加压、闸阀调节流量、射流器引射空气和溶气管溶解空气都发生在一相对封闭的环流空间内。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，溶气水的压力为0.15～0.70MPa。
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| CN 200410102492 CN1631802A (zh) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | 高效环流引射溶气气浮方法及装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109453738A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-12 | 江苏楚锐环保科技有限公司 | 疏水性沸石分子筛蜂窝体制造方法及其专用制造设备 |
| CN113499719A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-10-15 | 微纳气泡(浙江)智能科技有限公司 | 一种电磁控制气泵加压的溶气装置 |
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2004
- 2004-12-27 CN CN 200410102492 patent/CN1631802A/zh active Pending
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