CN204251375U - 一种溶气水释放器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于环保设备技术领域，具体涉及一种溶气水释放器，包括释放器壳体，所述释放器壳体上方连接有上盖，该上盖上端为管柱，下端与释放器壳体相匹配，所述释放器壳体内从上到下依次连接有第一圆盘、第二圆盘、下盖；所述释放器壳体周边设有第一环形孔道，所述第一圆盘中心开有小孔，所述第二圆盘沿圆周均匀设有圆孔，下盖设有关于圆心对称的第二环形孔道。本实用新型溶气水释放器，消能值很大，达99％，消能时间非常短，仅为0.03s，所产生的微气泡非常微小，粒径在1微米左右，密度大，微气泡非常均匀，同时，微气泡的比表面积也很大，不易堵塞。
Description
技术领域
本实用新型属于环保设备技术领域，涉及水处理及循环经济领域，尤其是涉及一种溶气水释放器，可用于石油废水及油田采出水处理工艺。
背景技术
目前处理含油废水多采用气浮法，气浮法包括以下几种：布气气浮法、加压溶气气浮法、电解气浮法。
布气气浮是利用机械剪切力，将混合于水中的空气粉碎成细小的气泡，以进行气浮的方法。按粉碎气泡方法的不同，布气气浮又分为水泵水管吸气气浮、射流气浮、扩散曝气气浮以及叶轮气浮等四种。
电解气浮法是对废水进行电解，这时在阴极产生大量的氢气泡，氢气泡的直径很小，仅有20～100μm。废水中的悬浮颗粒粘附在氢气泡上，随其上浮，从而达到了净化废水的目的。与此同时，在阳极上电离形成的氢氧化物起着混凝剂的作用，有助于水中的污染物浮或下沉。电解气浮法的优点是能产生大量小气泡；在利用可溶性阳极时，气浮过程和混凝过程结合进行；装置构造简单，是一种新的废水净化方法。但是由于其耗电量较大，阻碍了其大范围的推广和应用。
加压溶气气浮法是目前应用最广泛的一种气浮方法。原理是由空气压缩机送到空气罐中的空气通过射流装置被带入溶气罐，在0.35MPa压力下被强制溶解在水中，形成饱和状态溶气水，送到气浮槽。然后突然减至常压，这时溶解在水中的空气就成了过饱和状态，以极微小的气泡释放出来，乳化油和悬浮颗粒就粘附于气泡周围随其上浮，在水面上形成泡沫层，然后由刮泡器清除，使废水得到净化。
溶气水释放器是污水处理中的溶气气浮装置不可缺少的关键部件。溶气水只有通过该部件的骤然减压消能后，才能释放出大量的微细气泡，然后与污水中的悬浮物相互黏附，形成整体密度小于水的浮体并上浮至液面，从而实现含油、悬浮物与污水的分离。释放器性能的好坏，涉及到气泡释放量的多寡，气泡的微细度及气泡尺寸的分配律等，它直接影响气浮法净水的效果及电能消耗。
近年来，有关溶气释放器的专利产品出现很多，专利号为201220082416.9的中国专利“防堵型管路溶气释放器”，其特征在于：包括具有过水通道的管体，管体的一端具有进水口，另一端具有出水口，在管体的侧部具有开口，在开口内设有位于管体中的释放器底，所述的释放器底上方固定有盖体。该防堵型管路溶气释放器结构简单，一定程度上提高了气泡的利用率以及系统的处理效果，但是由于该装置通过开口降压消能效果差，难以释放出大量的微气泡，而溶气释放器性能的好坏，一方面涉及气泡释放量的多少，另一方面气泡的微细度及气泡尺寸的分配率，直接影响气浮法净水的效果及电能的消耗。
专利号为201220149821.8的“一种溶气气浮装置”，包括罐体、溶气释放器、污水进口、清水出口、出渣口和加药口，其特征在于，还包括同心设置的接触筒和反应桶；所述反应桶固定设置在所述罐体内，在反应桶外壁和罐体内壁之间形成清水储存区；所述接触筒的上筒口大于下筒口，固定设置在所述反应桶内、位于反应桶的中下部；所述溶气释放器设置在所述接触筒的下筒口位置、且其出口朝上；所述加药口设置在所述溶气释放器的上方、且其出药口朝向所述溶气释放器；所述清水出口设置在罐体壁上，连通所述清水储存区；所述出渣口连通所述反应桶桶底。该装置采用三层同心圆结构，中心部位进水、溶气水，外层出水，越往外层，水的稳定性越好，杂质含量越低，虽然结构紧凑，占地面积减小，但在该装置中溶气释放器设置在接触筒的下筒口位置，溶气释放器释放出大量的微气泡随即消破，其净水效果主要通过絮凝等药品实现。
专利号201210285318.X的“气浮设备”， 包括微纳米气泡发生装置、微纳米气泡发生器、气体控制阀和气浮池，但微纳米气泡发生器的设备成本高，维护费高，难以大范围推广和应用。
总体上，现有的溶气释放器设计构思全面，具备防堵塞功能，但是在实际使用过程中，由于结构复杂，一些部件损坏率高，如弹簧等部件，且释气通道过于复杂，导致释放器易堵塞，清洗频繁。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有溶气释放器普遍存在结构复杂，损坏率高，寿命短，使用效果差，释放器的安装与维护不方便等问题。
为此，本实用新型提供了一种溶气水释放器，包括释放器壳体，所述释放器壳体上方连接有上盖，该上盖上端为管柱，下端与释放器壳体相匹配，所述释放器壳体内从上到下依次连接有第一圆盘、第二圆盘、下盖；
所述释放器壳体周边设有第一环形孔道，所述第一圆盘中心开有小孔，所述第二圆盘沿圆周均匀设有圆孔，下盖设有关于圆心对称的第二环形孔道。
所述释放器壳体和第一圆盘之间设有第一环形薄片，该第一环形薄片的内径与上盖上端的管柱外径相等，外径与释放器壳体内径相等。
所述第一圆盘和第二圆盘之间设有第二环形薄片，该第二环形薄片内径不大于第一圆盘、第二圆盘的半径，外径与释放器壳体内径相等。
所述上盖下端制有外螺纹，上盖与释放器壳体通过螺纹连接。
所述下盖制有外螺纹，与释放器壳体螺纹旋合连接。
所述第一圆盘的小孔半径小于第二圆盘的圆孔半径。
所述下盖设有2个关于圆心对称的第二环形孔道。
所述第二圆盘沿圆周均匀设有10个圆孔。
所述上盖上端的管柱内制有内螺。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的这种溶气水释放器，消能值很大，达99％，消能时间非常短，仅为0.03s，所产生的微气泡非常微小，粒径在1微米左右，密度大，微气泡非常均匀，同时，微气泡的比表面积也很大，不易堵塞。
与现有技术相比，具有如下优点：
1、在释放器内设有两道环状扁缝，流道由大变小到最大，使压力溶气水经历碰撞、挤压、折返等过程，这种结构有利于产生涡流实现快速消能，提高微气泡的产生的数量及密度，降低微气泡的粒径；壳体和下盖设有环形孔道，能使气泡在较短时间释放；
2、释放器内部第一环形孔道、第二环形孔道及圆孔的对称性设计，提高了释放器释出水的分布均匀性，增加了微气泡与待处理水中杂质碰撞粘附的机率，从而进一步改善气浮净水效果；
3、高效溶气水释放器结构较为简单，无常规释放器的弹簧、弹簧盖等易损件，性能优良，损坏率低，使用寿命长；
4、本实用新型专利与溶气主管之间采用螺纹连接，溶气主管与气浮上部的阀门连接采用活接头连接，可实现不停气浮检修、更换释放器。
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的剖面图；
图3是本实用新型的现场应用示意图。
图中：1、上盖；2、释放器壳体；3、第一环形薄片；4、第一圆盘；5、第二环形薄片；6、第二圆盘；7、下盖；8、第一环形孔道；9、小孔；10、圆孔；11、第二环形孔道；12、进水管；13、加压泵；14、溶气主管；15、回流水管；16、水力喷射器；17、进气管；18、活接头；19、高效溶气水释放器；20、进水区；21、稳流区；22、刮渣区；23、清水区；24、进水口；25、出水口。
具体实施方式
实施例1
针对现有的溶气释放器存在的结构复杂，损坏率高，释放器清洗频繁等问题，本实施例提供了一种如图1所示的溶气水释放器，包括释放器壳体，所述释放器壳体上方连接有上盖1，该上盖1上端为管柱，下端与释放器壳体2相匹配，释放器壳体2内从上到下依次连接有第一圆盘4、第二圆盘6、下盖7；
释放器壳体2周边设有第一环形孔道8，所述第一圆盘4中心开有小孔9，第二圆盘6沿圆周均匀设有圆孔10，下盖7设有关于圆心对称的第二环形孔道11。
溶气水通过进水管进入第一圆盘4内，由于第一圆盘4孔径（5mm）较小，水流在此经历了碰撞、挤压、折返过程，流动受阻压力降低，从而形成紊流，部分空气分子开始逸出；随后，溶气水进入第二圆盘6，水流在此进入一极细的（2mm）圆盘形狭缝，流向发生90度改变，由垂直流动改变为水平流动，经历了碰撞、挤压过程，紊流程度更加剧烈，并出现局部真空，大部分气体分子逸出；溶气水接着进入扩大的第二圆盘6的圆孔10，水流流速降低，微气泡在较为稳定的环境下形成；在此条件下，释气水通过释放器壳体2周边的第一环形孔道8和下盖7的第二环形孔道（孔径10mm）11进入气浮池底部，开始缓慢释放，完成溶气水的减压效能释放过程。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上，提供了一种如图2所示的一种溶气水释放器，包括释放器壳体2，释放器壳体2上方连接有上盖1，该上盖1上端为管柱，下端与释放器壳体2相匹配，释放器壳体2内从上到下依次连接有第一圆盘4、第二圆6盘、下盖7；第一圆盘4、第二圆盘6与下盖7均为不锈钢圆盘，上盖1上端为不锈钢管，上盖1上端的不锈钢管管柱内制有内螺纹，可根据需要连接钢管或者CPVC进水管道，上盖1下端制有外螺纹，通过外螺纹旋合在释放器壳体2上，下盖制有外螺纹，与释放器壳体2螺纹旋合连接。
释放器壳体2周边设有第一环形孔道8，第一圆盘4中心开有小孔9，所述第二圆盘6沿圆周均匀设有10个圆孔10，下盖7设有2个关于圆心对称的第二环形孔道11，其中第一圆盘4的小孔半径9小于第二圆盘6的圆孔10的半径。
释放器壳体2和第一圆盘4之间设有第一环形薄片3，该第一环形薄片3的内径与上盖1上端的管柱外径相等，外径与释放器壳体2内径相等；第一圆盘4和第二圆盘6之间设有第二环形薄片5，该第二环形薄片5内径不大于第一圆盘4、第二圆盘6的半径，外径与释放器壳体2内径相等；第一环形薄片3与第二环形薄片5为垫片，可确保水流沿预定的孔道流动，不发生泄漏，环形薄片的厚度3mm。
该溶气水释放器依据微分消能释气原理，采用了“收缩、撞击、挤压、涡流”等理论，从根本上解决了因“涡流、返混”等流态所造成的气泡合并效应，由此释放器可以获得物理性能非常优良的微气泡。
具体工作过程如下：
溶气水通过进水管进入第一环形薄片3与第一圆盘4内，由于第一圆盘4孔径（5mm）较小，水流在此经历了碰撞、挤压、折返过程，流动受阻压力降低，从而形成紊流，部分空气分子开始逸出；随后，溶气水进入第二环形薄片5和第二圆盘6，水流在此进入一极细的（2mm）圆盘形狭缝，流向发生90度改变，由垂直流动改变为水平流动，经历了碰撞、挤压过程，紊流程度更加剧烈，并出现局部真空，大部分气体分子逸出；溶气水接着进入扩大的第二圆盘6的圆孔10，水流流速降低，微气泡在较为稳定的环境下形成；在此条件下，释气水通过释放器壳体2周边的第一环形孔道8和下盖7的第二环形孔道（孔径10mm）11进入气浮池底部，开始缓慢释放，完成溶气水的减压效能释放过程。
实施例3：
在实施例1的基础上，结合附图3对本实用新型做进一步详细说明。
如图3所示，进水区20分为三格，长×宽×高＝2400×500×2750mm，隔墙高度取气浮池液面下300mm。污水从进水口24进入第一格来水缓冲区，从进水口高进低出至第二格，在第二格内进行加药混合后经隔墙进入第三格，从第三格底部缓缓流入稳流区21，污水在该区内的分布做到了均匀分布，药剂与污水进一步混合，悬浮物颗粒变大，为下一步气泡吸附上浮创造了条件。
站场处理后净化水从出水口25进入进水管12，经过加压泵13对水流增压后，进入回流水管15，经过水力喷射器16时造成负压，将空气从进气管17吸入与清水混合，混合后溶气水经吸水管、加压泵13送入溶气主管14，经各个分支阀门、活接头18进入高效溶气水释放器19。高效减压释放器放出大量的微气泡，黏附水中的油滴或悬浮物，使其密度小于水而上浮；水面的油渣由刮渣系统刮入刮渣区22，下部的处理后污水进入清水区23，从而完成采出水的含油及悬浮物分离过程。
综上所述，该溶气水释放器结构简单，安装方便，维护方便，使用效果好，能产生性能优良的微小气泡。
与现有技术相比，具有如下优点：
1、在释放器内设有两道环状扁缝，流道由大变小到最大，使压力溶气水经历碰撞、挤压、折返等过程，这种结构有利于产生涡流实现快速消能，提高微气泡的产生的数量及密度，降低微气泡的粒径；壳体和下盖设有环形孔道，能使气泡在较短时间释放；
2、释放器内部第一环形孔道、第二环形孔道及圆孔的对称性设计，提高了释放器释出水的分布均匀性，增加了微气泡与待处理水中杂质碰撞粘附的机率，从而进一步改善气浮净水效果；
3、高效溶气水释放器结构较为简单，无常规释放器的弹簧、弹簧盖等易损件，性能优良，损坏率低，使用寿命长；
4、本实用新型专利与溶气主管之间采用螺纹连接，溶气主管与气浮上部的阀门连接采用活接头连接，可实现不停气浮检修、更换释放器。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种溶气水释放器，包括释放器壳体（2），其特征在于：所述释放器壳体（2）上方连接有上盖(1)，该上盖(1)上端为管柱，下端与释放器壳体（2）相匹配，所述释放器壳体（2）内从上到下依次连接有第一圆盘（4）、第二圆盘（6）、下盖(7)；
所述释放器壳体（2）周边设有第一环形孔道（8），所述第一圆盘（4）中心开有小孔（9），所述第二圆盘（6）沿圆周均匀设有圆孔（10），下盖（7）设有关于圆心对称的第二环形孔道(11)。
2.根据权利要求1所述的一种溶气水释放器，其特征在于：所述释放器壳体（2）和第一圆盘（4）之间设有第一环形薄片（3），该第一环形薄片（3）的内径与上盖（1）上端的管柱外径相等，外径与释放器壳体（2）内径相等。
3.根据权利要求1所述的一种溶气水释放器，其特征在于：所述第一圆盘(4)和第二圆盘(6)之间设有第二环形薄片（5），该第二环形薄片(5)内径不大于第一圆盘(4)、第二圆盘(6)的半径，外径与释放器壳体（2）内径相等。
4.根据权利要求1所述的一种溶气水释放器，其特征在于：所述上盖(1)下端制有外螺纹，上盖(1)与释放器壳体（2）通过螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种溶气水释放器，其特征在于：所述下盖(7)制有外螺纹，与释放器壳体（2）设有的螺纹旋合连接。
6.根据权利要求1所述的一种溶气水释放器，其特征在于：所述第一圆盘(4)的小孔（9）半径小于第二圆盘(6)的圆孔（10）半径。
7.根据权利要求1所述的一种溶气水释放器，其特征在于：所述下盖(7)设有2个关于圆心对称的第二环形孔道(11)。
8.根据权利要求1所述的一种溶气水释放器，其特征在于：所述第二圆盘(6)沿圆周均匀设有10个圆孔（10）。
9.根据权利要求1所述的一种溶气水释放器，其特征在于：所述上盖(1)上端的管柱内制有内螺纹。
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