CN206203924U - 高效环流浮选塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高效环流浮选塔，该处理设备包括由导流筒和外筒组成；导流筒将液体隔离为两个区域，导流筒内侧是导流区，导流筒和外筒之间是环隙区；气体分布器和排水孔布置在环流浮选塔的底部，其中气体分布器的孔径较小，控制着进入浮选塔气泡的粒径；进水口在塔体的中间位置穿过外筒沿水平方向进入导流筒内；在塔体的左侧下部的位置设置沿水平方向进入导流筒内的药剂注入口，气浮药剂可利用其吸附桥连作用强化絮凝和气浮过程；在环流浮选塔顶部设有溢油口与浮渣出口；环流浮选塔内液相主体携带部分气泡从导流筒顶端进入环隙区作向下运动，在浮选塔内作循环运动，提高了液相的停留时间、气泡利用率和气液碰撞效率，除油率非常高。
Description
技术领域
本实用新型属于含油污水处理设备，特别是涉及一种高效环流浮选塔。
背景技术
由于气浮法大多采用空桶式浮选柱，污水下进上出，结构简单、流态单一，除油效率底下，一般为77％，存在着液体停留时间短、气液碰撞效率低等问题，使气浮效率的进一步提高收到限制。因此，改进气浮设备、提高气浮中气液碰撞效率是提高气浮效果的关键。
发明内容
为了克服常规气浮设备的缺点和不足，本实用新型的目的是提供一种高效环流浮选塔，该设备具有停留时间长、气含率高、气泡比表面积大、处理速度快、质量和热量传递系数高、流场分布均匀和混合迅速等优点。
为解决实现上述目的，本实用新型提供一种高效环流浮选塔，其特征是：该浮选塔的塔体包括有导流筒和外筒，所述导流筒将筒内液体隔离为两个区域，导流筒内侧是为导流区，导流筒和外筒之间为环隙区，导流筒的底部设置气液分离区；在外筒一侧中间位置设置进水口，并穿过外筒沿水平方向进入导流筒内；在外筒的左侧靠下的位置设置沿水平方向进入导流筒内的药剂注入口；在外筒顶部设有溢油口与浮渣出口；气液分离区包含气体分布器和出水管；浮选过程为浮选塔内液相主体携带部分气泡从导流筒顶端通过过滤网进入环隙区作向下运动，到达环隙区底部后，处理完的废水部分经排水出口排出塔体，部分废水又重新进入导流筒，在浮选塔内作循环运动。
本实用新型的效果是该环流浮选塔的优势在于：(1)液体在导流区和环隙区之间循环流动，延长了液体的停留时间，使环流浮选塔处理速度更快，约20min可以达到稳定状态，而空桶式则需要30min才能达到稳定状态，加 快了33％；(2)将气体分布器布置在导流筒内，使产生的气泡被限制在导流筒内部空间作定向向上运动，使导流筒内气含率径向分布的均匀性较常规空桶式浮选塔有所改善，油滴的返混程度较空桶式浮选塔减小，同时从环隙区上部向下流动的液体可夹带部分气泡返回至导流筒底部，使部分气泡得到循环利用，从而提高浮选塔内的气含率；(3)环流浮选塔内液体在环隙区和导流筒区之间的循环流动可强化气泡与油滴颗粒见的接触和碰撞效率，从而比常规空桶式浮选塔在分离效率方面有较大提高，能提高13％的除油效率；(4)环流浮选塔自身结构上可改善气-液流动的流体力学特性和强化气-液两相的接触作用；(5)在反应器导流筒顶部进入环隙区的位置设置过滤网，起到一定的净化作用；(6)利用气浮药剂的吸附桥连作用强化絮凝和浮选两个过程。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的部分结构示意图。
图中：
1、导流筒 2、外筒 3、进水口 4、药剂注入口 5、气液分离区
6、气体分布器 7、出水管 8、空气压缩机 9、缓冲罐 10、气浮药剂罐
11、计量泵 12、污水箱 13离心泵 14溢油口 15、浮油收集箱
16、清水箱、过滤网17
具体实施方式
结合附图对本实用新型的高效环流浮选塔结构做进一步说明。
本实用新型的高效环流浮选塔将环流的概念引入传统的空桶式柱气浮工艺来处理含油水体，以克服空桶式浮选柱液体停留时间短、碰撞效率低的缺点，达到提高油水分离效果、深度净化水体的目的。在常规空桶式浮选柱的基础上，创新性的在常规空筒式浮选筒内同心设置导流筒构件，在该设备 内形成气液循环流动，利用液相运动方式的改变强化气浮效果。
如图1、2所示，本实用新型的高效环流浮选塔结构是，该浮选塔的塔体包括有导流筒1和外筒2，所述导流筒1将筒内液体隔离为两个区域，导流筒1内侧是为导流区，导流筒1和外筒2之间为环隙区，导流筒1的底部设置气液分离区5；在外筒2一侧中间位置设置进水口3，并穿过外筒2沿水平方向进入导流筒1内；在外筒2的左侧靠下的位置设置沿水平方向进入导流筒内的药剂注入口4；在外筒2顶部设有溢油口14与浮渣出口，所述的溢油口14与浮油收集箱15连接。在塔体的一侧中下部的位置设置沿水平方向进入导流筒内的药剂注入口4，所述的药剂注入口4连接定量泵11，所述定量泵11连接气浮药剂罐10，药剂经加压和计量后进入导流筒1内。
气液分离区5包含气体分布器6和出水管7，所述气体分布器6连接进气管，进气管连接有缓冲罐9，气体分布器6的孔径在0.5-20μm，限制着进入环流浮选塔内气泡的粒径，所述的缓冲罐9连接有空气压缩机8。
本实用新型的高效环流浮选塔浮选过程为浮选塔内液相主体携带部分气泡从导流筒1顶端通过过滤网17进入环隙区作向下运动，到达环隙区底部后，处理完的废水部分经排水出口排出塔体，部分废水又重新进入导流筒1，在浮选塔内作循环运动。
所述的进水口3连接有离心泵13和污水箱12，经水泵加压并计量后穿过外筒2沿水平方向进入导流筒1内。空气经空气压缩机8进入缓冲罐9、流量计计量后，进入浮选塔低部中心位置的气体分布器6，再进入导流筒1内的液相，产生微小气泡向上运动。气浮药剂经计量泵11计量后进入浮选塔下部与液相混合，气浮药剂可利用其吸附桥连作用强化絮凝和气浮过程，油滴、浮渣附着于气泡上形成较大的絮凝体。含油污水经离心泵13从浮选塔中间部位位置进入塔内，从导流筒1底部上升的微气泡携带油滴形成絮凝体运动至上部溢流装置并排出浮选塔塔体，气泡破碎进入大气。液相主体携 带部分气泡从导流筒1顶端上部进入环隙区作向下运动，到达底部后，处理完的废水部分经排水出口排出塔体，部分废水又重新进入导流筒1，在浮选塔内作循环运动。如此，通过上述过程实现环流浮选塔的连续操作。环流气浮由于液相做循环流动，这部分絮体会再次进入浮选过程，使得浮选更彻底，进而有效提高气浮效率，同时，环流浮选塔在流型分布、流动形态、流体力学性质，如气含率分布、循环液速、混合及传质/传热系数等，还有传递特性，如动量、质量和热量传递等方面都比传统浮选塔更加优异，大大强化了浮选过程，使得气浮速度更快，效率更高，除油效果更好，较空筒式浮选柱提高了13％。除此之外，气浮过程不涉及大量放热的化学反应过程，这就规避了多相流动、传质、传热和化学反应的强烈耦合带来的装置设计和放大的复杂性，使得工业应用推广更加容易。
所述气体分布器6连接进气管，进气管连接有缓冲罐9，气体分布器6的孔径较小，控制着进入浮选塔塔体气泡的粒径，所述的缓冲罐9连接有空气压缩机8，气体经加压和计量后进入导流筒1内。
所述的药剂注入口4在塔体的左侧中下部的位置设置沿水平方向进入导流筒1内，所述的药剂注入口4连接定量泵11，所述定量泵11连接气浮药剂罐10，药剂经加压和计量后进入导流筒1内，所述的气浮药剂可利用其吸附桥连作用强化絮凝和气浮过程。
所述的溢油口14与浮油收集箱15连接，导流筒1底部上升的微气泡携带油滴运动至顶部溢流装置，浮渣与浮油由此排出环流浮选塔。
所述的进水口3连接有离心泵13和污水箱12，经水泵加压并计量后穿过外筒2沿水平方向进入导流筒1内。
所述的过滤网17设置在反应器导流筒顶部进入环隙区的部位，能够净化出水，过滤掉大粒径的气泡和污染物，稳定出水水质。
本实用新型的环流浮选塔的功能通过实施例加以说明：
如图1所示，使用中空气经空气压缩机8进入缓冲罐9、流量计计量后，进入导流筒1内部低端中心位置的气体分布器6，气体分布器6的孔径为0.5μm，再进入导流筒1内的液相，产生微小气泡向上运动。本专利使用二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物(PDA)作为气浮药剂，不仅絮凝效果好，更能提高与气泡的碰撞效率，提高除油率，气浮药剂经计量泵11计量后进入浮选塔下部与液相混合，气浮药剂可利用其吸附桥连作用强化絮凝和气浮过程，油滴、浮渣附着于气泡上形成絮凝体。含油污水经离心泵13从浮选塔中部位置进入塔内，从导流筒1底部上升的微气泡携带油滴形成絮凝体运动至上部溢流装置并排出浮选塔塔体，气泡破碎进入大气。液相主体携带部分气泡从导流筒1顶端进入环隙区作向下运动，到达底部后，处理完的废水部分经出水口7排出塔体，部分废水通过过滤网17又重新进入导流筒1，在浮选塔内作循环运动。如此，通过上述过程实现环流浮选塔的连续操作。环流气浮由于液相做循环流动，这部分絮体会再次进入浮选过程，使得浮选更彻底，进而有效提高气浮效率，环流浮选塔的除油效率可达91.86％，处理速度在约20min内可达到稳定状态，并且，气浮过程不涉及大量放热的化学反应过程，这就规避了多相流动、传质、传热、和化学反应的强烈耦合带来的装置设计和放大的复杂性，使得工业推广更加容易。
以上仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的技术内容作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型的技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种高效环流浮选塔，其特征是：该浮选塔的塔体包括有导流筒(1)和外筒(2)，所述导流筒(1)将筒内液体隔离为两个区域，导流筒(1)内侧是为导流区，导流筒(1)和外筒(2)之间为环隙区，导流筒(1)的底部设置气液分离区(5)；在外筒(2)一侧中间位置设置进水口(3)，并穿过外筒(2)沿水平方向进入导流筒(1)内；在外筒(2)的左侧靠下的位置设置沿水平方向进入导流筒内的药剂注入口(4)；在外筒(2)顶部设有溢油口(14)与浮渣出口；气液分离区(5)包含气体分布器(6)和出水管(7)；浮选过程为浮选塔内液相主体携带部分气泡从导流筒(1)顶端通过过滤网(17)进入环隙区作向下运动，到达环隙区底部后，处理完的废水部分经排水出口排出塔体，部分废水又重新进入导流筒(1)，在浮选塔内作循环运动。
2.根据权利要求1所述的高效环流浮选塔，其特征是：所述气体分布器(6)连接进气管，进气管连接有缓冲罐(9)，气体分布器(6)的孔径在0.5-20μm，限制着进入环流浮选塔内气泡的粒径，所述的缓冲罐(9)连接有空气压缩机(8)。
3.根据权利要求1所述的高效环流浮选塔，其特征是：在塔体的一侧中下部的位置设置沿水平方向进入导流筒内的药剂注入口(4)，所述的药剂注入口(4)连接定量泵(11)，所述定量泵(11)连接气浮药剂罐(10)，药剂经加压和计量后进入导流筒(1)内。
4.根据权利要求1所述的高效环流浮选塔，其特征是：所述的溢油口(14)与浮油收集箱(15)连接。
5.根据权利要求1所述的高效环流浮选塔，其特征是：在反应器导流筒顶部进入环隙区的位置设置过滤网(17)，过滤掉大粒径的气泡和污染物。
6.根据权利要求1所述的高效环流浮选塔，其特征是：所述的进水口(3)连接有离心泵(13)和污水箱(12)，经水泵加压并计量后穿过外筒(2)沿水平方向进入导流筒(1)内。
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