CN208250035U - 一种污水净化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种污水净化设备，所述设备包括位于上方的中空气浮壳体和位于下方的气泡发生器；所述气泡发生器包括外壳和设置于外壳中的膜结构，所述膜结构将所述外壳内部空间分隔为由膜结构通过气泡的气流区和水流区，所述气流区设置有用于送入气体的进气口，所述水流区设置有位于上方的进水出气口和位于下方的出水口；所述气浮壳体设置有用于送入含油污水的进水口、位于进水口下方的出水进气口和用于加入混凝药剂的加药口、以及位于所述进水口上方用于排出浮油浮渣的排渣口，所述气浮壳体的出水进气口与所述外壳的进水出气口流体连通。本实用新型提供设备的污水处理效果好，效率高，设备紧凑，占地面积小，能够深度净化含油污水。

Description

一种污水净化设备

技术领域

本实用新型涉及一种污水净化设备。

背景技术

混凝是通过某种方法(如投加化学药剂)使水中胶体粒子和微小悬浮物聚集的过程，是废水处理工艺中的一种单元操作，混凝包括凝聚和絮凝两个过程。

气浮技术是固液或液液分离的一种技术，是当今国内外积极研究和推广的一种水处理技术。目前已在低温低浊水处理、含藻类及有机杂质较多的水及水源受到一定程度污染和高色度的原水处理中得到应用。

气浮是通过某种方法产生大量的微纳米气泡，使其与原水中密度接近于水的固体颗粒或液体液滴黏附，形成密度小于水的气浮体(“气泡-颗粒”复合体)，在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣，实现水质净化。得到大小均匀、数量多的微纳米气泡是气浮法高效除杂质的关键。

传统气浮与混凝的组合工艺一般由两个串联的单独工艺组成，存在占地面积较大，设备费用较高和处理效果不好的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种污水净化设备，本实用新型提供设备的污水处理效果好，效率高，设备紧凑，占地面积小，能够深度净化含油污水。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种污水净化设备，所述设备包括位于上方的中空气浮壳体和位于下方的气泡发生器；所述气泡发生器包括外壳和设置于外壳中的膜结构，所述膜结构将所述外壳内部空间分隔为由膜结构通过气泡的气流区和水流区，所述气流区设置有用于送入气体的进气口，所述水流区设置有位于上方的进水出气口和位于下方的出水口；所述气浮壳体设置有用于送入含油污水的进水口、位于进水口下方的出水进气口和用于加入混凝药剂的加药口、以及位于所述进水口上方用于排出浮油浮渣的排渣口，所述气浮壳体的出水进气口与所述外壳的进水出气口流体连通。

可选的，所述膜结构包括一根或多根膜管，所述膜管的内部空间和所述膜管外壁与外壳内壁所形成空间中的一者为所述气流区，另一者为所述水流区。

可选的，所述膜管的孔隙率为30％-70％，孔径大小为1纳米-100微米。

可选的，所述设备还包括搅拌机构，所述搅拌机构包括位于所述气浮壳体外部的旋转驱动机构、由上至下伸入所述气浮壳体中且与旋转驱动机构传动连接的搅拌轴和传动连接在所述搅拌轴上的搅拌桨。

可选的，所述设备还包括用于刮去气浮壳体液面上浮油浮渣的刮渣片，所述刮渣片与所述搅拌轴传动连接且与所述排渣口位于同一高度。

可选的，所述气浮壳体的底部设置有用于排出沉积油污的排污口。

可选的，所述气浮壳体与外壳均为圆筒形且上下同轴设置。

可选的，所述设备还设置有进气装置，所述进气装置与所述外壳的进气口流体连通。

可选的，所述设备还包括第一水池、第二水池和第三水池，所述第一水池与所述气浮壳体的进水口流体连通以向气浮壳体送入污水，所述第二水池与所述水流区的出水口流体连通以承接净化后的净水，所述第三水池与所述气浮壳体的排渣口流体连通以承接浮油浮渣。

可选的，所述第一水池、第二水池和第三水池位于所述气浮壳体和气泡发生器的下方，所述第一水池与所述气浮壳体的进水口通过流体输送装置流体连通。

本实用新型具有如下优点：

1、混凝气浮在一个设备内实现，设备紧凑，占地面积更小；

2、混凝搅拌和刮渣同步进行，旋转驱动机构利用率更高，耗能更低；

3、污水与气泡逆向接触，增大了碰撞概率，缩短了停留时间；

4、采用外压式进气，避免了膜结构堵塞的问题，增长了膜结构使用寿命。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型所提供的设备一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明

1气浮壳体 11进水口 12出水进气口

13加药口 14排渣口 15排污口

2气泡发生器 21外壳 22膜结构

23气流区 24水流区 25进气口

26进水出气口 27出水口

31旋转驱动机构 32搅拌轴 33搅拌桨

4刮渣片 5进气装置 6流体输送装置

100第一水池 200第二水池 300第三水池

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指设备实际使用时的“上、下”。

如图1所示，本实用新型提供一种污水净化设备，所述设备包括位于上方的中空气浮壳体1和位于下方的气泡发生器2；所述气泡发生器2包括外壳21和设置于外壳21中的膜结构22，所述膜结构22将所述外壳21内部空间分隔为由膜结构22通过气泡的气流区23和水流区24，所述气流区23设置有用于送入气体的进气口25，所述水流区24设置有位于上方的进水出气口26和位于下方的出水口27；所述气浮壳体1设置有用于送入含油污水的进水口11、位于进水口11下方的出水进气口12和用于加入混凝药剂的加药口13、以及位于所述进水口11上方用于排出浮油浮渣的排渣口14，所述气浮壳体1的出水进气口12与所述外壳21的进水出气口26流体连通。

如图1所示，本实用新型设备使用方式如下：将含油污水从进水口11通入气浮壳体1中与来自加药口13的混凝药剂混合后使含油污水中的油污与混凝药剂发生混凝，所产生浮油浮渣向上浮起并从排渣口14排出，大部分污水向下流动并通过出水进气口12、外壳21的进水出气口26进入外壳21的水流区24中。气体从气流区24的进气口25进入气流区24中并通过膜结构22切割产生气泡进入水流区24，气泡与污水在水流区24中逆流接触并进行气浮，黏附水中的油滴及悬浮物，所得浮油浮渣与气泡由下至上通过进水出气口26和出水进气口12一起上行并从排渣口14排出，所得净水从水流区24的出水口27流出气泡发生器。

根据本实用新型，膜结构是指能够透过气体产生气泡的结构，可以具有各种形状和材质，材质可以为金属、有机材料和陶瓷等，形状可以为管式、平板式或膜组件式等。例如，如图1所示，所述膜结构22可以包括一根或多根膜管，所述膜管的内部空间和所述膜管外壁与外壳21内壁所形成空间中的一者可以为所述气流区23，另一者可以为所述水流区24。膜管上具有诸多微米或纳米孔道以便于通过气体产生气泡，所述膜管的孔隙率可以为30％-70％，孔径大小可以为1纳米-100微米，孔隙率是指膜管内部空隙体积占膜管自然状态下体积(包括材料体积和空隙体积)的百分率。

根据本实用新型，为了提高混凝药剂与含油污水的混合效率，实现油水的快速高效分离，如图1所示，所述设备还可以包括搅拌机构，所述搅拌机构可以包括位于所述气浮壳体1外部的旋转驱动机构31、由上至下伸入所述气浮壳体1中且与旋转驱动机构31传动连接的搅拌轴32和传动连接在所述搅拌轴32上的搅拌桨33。搅拌桨33在搅拌轴32和旋转驱动机构31的带动下进行旋转混合混凝药剂和含油污水，所述旋转驱动机构可以为旋转电机。所述混凝药剂是本领域技术人员所熟知的，例如可以为pH调节剂、混凝剂或絮凝剂及助剂，如铁盐、铝盐、聚合物和高分子化合物中的一种或多种，具体可以为三氯化铁、亚硫酸铁、硫酸铝和聚合氯化铝等的一种或多种。混凝药剂在含油污水中浓度范围可以为50-300毫克/升，搅拌速度范围可以为50-200转/分钟。

根据本实用新型，为了方便将浮油浮渣尽快去除，如图1所示，所述设备还可以包括用于刮去气浮壳体1液面上浮油浮渣的刮渣片4，所述刮渣片4可以与所述搅拌轴32传动连接且与所述排渣口14位于同一高度，刮渣片可以为长条形且沿宽度方向竖直设置，沿长度方向垂直于搅拌轴相连，使产生的浮油浮渣能够通过刮渣片旋转下所产生的离心力被刮至排渣口14。搅拌桨和刮渣片安装于同一个搅拌轴上，可以增加旋转驱动机构利用率，减少能耗。

根据本实用新型，由于部分油污的密度大于水容易沉积在气浮壳体底部，如图1所示，所述气浮壳体1的底部可以设置有用于排出沉积油污的排污口15，从而当油污积累到一定程度即可打开该排污口进行排出沉积油污。

根据本实用新型，气浮壳体和外壳可以具有各种形状，如图1所示，所述气浮壳体1与外壳21均可以为圆筒形且上下同轴设置，二者的高度比可以为1：(0.1-0.3)，可以通过法兰等连接结构相连，从而使气浮壳体经过混凝的污水能够快速进入外壳中进行气浮，提高了污水净化效率，而且污水自上而下逆流接触气泡，增大了气泡与油污的碰撞概率，缩短了污水停留时间。

本实用新型的设备采用散气气浮的方式进行净化污水，如图1所示，所述设备还可以设置有进气装置5，所述进气装置5可以与所述外壳21的进气口25流体连通。进气装置5中的气体可以为氮气、空气或其它含氧或不含氧的气体，若为含氧气体，则本实用新型的设备可以作为好氧发生器，用于降低水的浊度。进气装置所产生的压力可以为0-1兆帕，进气装置可以为气泵或压缩气罐等，本实用新型不再赘述。

本实用新型中，为了方便进污水和排出净水、浮油浮渣，如图1所示，所述设备还可以包括第一水池100、第二水池200和第三水池300，所述第一水池100可以与所述气浮壳体1的进水口11流体连通以向气浮壳体1送入污水，所述第二水池200可以与所述水流区24的出水口27流体连通以承接净化后的净水，所述第三水池300可以与所述气浮壳体1的排渣口14流体连通以承接浮油浮渣。上述水池可以采用各种材料制备，例如混凝土，水池还可以设置进水和出水装置，例如水泵等，本实用新型不再赘述。

一种实施方式，如图1所示，所述第一水池100、第二水池200和第三水池300可以位于所述气浮壳体1和气泡发生器2的下方，所述第一水池100与所述气浮壳体1的进水口11可以通过流体输送装置6流体连通，从而节约能耗，所述流体输送装置6可以为水泵。

下面将通过实施例来进一步说明本实用新型，但是本实用新型并不因此而受到任何限制。

实施例所用的设备如图1所示，具有如下参数：

气浮壳体1为圆筒形，高度为1米，内径为0.13米；进水口11距气浮壳体1顶部的距离为0.1米，排渣口14距气浮壳体1顶部的距离为0.05米，加药口13距气浮壳体1顶部的距离为0.3米，排污口15和出水进气口12位于气浮壳体1的底部，搅拌桨33距气浮壳体1顶部的距离为0.7米，搅拌桨的搅拌速度为50转/分钟。

外壳21为与气浮壳体上下同轴设置的圆筒形，高度为0.3米，内径为0.13米；膜管22的材料为陶瓷，内径为0.008米，厚度为0.002米，孔隙率为60％，孔径大小为10-50纳米；膜管22内部作为水流区与出水进气口12连通，进气口25距离外壳21顶部的高度为0.2米。

水中的含油量采用红外分光光度法进行测定。

除油率＝100％-净水含油量/含油污水含油量×100％，含油量单位为mg/L。

实施例1-3用于说明采用本实用新型设备进行污水净化的效果。

实施例1

将含油量为120mg/L的含油污水通过流体输送装置6以从第一水池100泵入气浮壳体1中，通过加药口13加入聚合氯化铝进行混凝，使含油污水中聚合氯化铝的浓度为20mg/L，调节作为进气装置5的空气加压泵的压力为0.15MPa，气流量为800mL/min，将空气通过单根陶瓷膜管产生气泡对自上而下流动的污水进行气浮，所产生净水流入第二水池200，浮油浮渣进入第三水池300。测定污水在不同停留时间下含油量变化，结果如表1所示。在停留时间为30min时，出水口27处所得净水含油量为40mg/L，除油率达到67％。

表1

停留时间(min)	5	10	15	20	30
						含油量(mg/L)	90	61	51	46	40

实施例2

与实施例1基本相同，不同之处在于，含油污水的含油量为192mg/L，采用4根陶瓷膜管并排进行气浮，在停留时间为15min时，出水口27处所得净水含油量为36mg/L，除油率达到81.3％。

实施例3

与实施例1基本相同，不同之处在于，含油污水的含油量为246mg/L，在停留时间为15min时，出水口27处所得净水含油量为60mg/L，除油率达到75.6％。

对比例

对比例用于说明采用先混凝后气浮的方式进行净化含油量为246mg/L的含油污水，具体操作方式如下：含油污水先加入聚合氯化铝进行混凝使含油污水中聚合氯化铝浓度为20mg/L，过滤去除大块絮体，然后在实施例1所用设备中进行同条件的气浮，区别在于不加入聚合氯化铝。在处理时间为15min时所得净水含油量为107mg/L，除油率为56.5％，远低于实施例3的除油率。

从实施例和对比例的比较可以看出，采用本实用新型的设备具有更好的污水除油效果。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种污水净化设备，其特征在于，所述设备包括位于上方的中空气浮壳体(1)和位于下方的气泡发生器(2)；

所述气泡发生器(2)包括外壳(21)和设置于外壳(21)中的膜结构(22)，所述膜结构(22)将所述外壳(21)内部空间分隔为由膜结构(22)通过气泡的气流区(23)和水流区(24)，所述气流区(23)设置有用于送入气体的进气口(25)，所述水流区(24)设置有位于上方的进水出气口(26)和位于下方的出水口(27)；

所述气浮壳体(1)设置有用于送入含油污水的进水口(11)、位于进水口(11)下方的出水进气口(12)和用于加入混凝药剂的加药口(13)、以及位于所述进水口(11)上方用于排出浮油浮渣的排渣口(14)，所述气浮壳体(1)的出水进气口(12)与所述外壳(21)的进水出气口(26)流体连通。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述膜结构(22)包括一根或多根膜管，所述膜管的内部空间和所述膜管外壁与外壳(21)内壁所形成空间中的一者为所述气流区(23)，另一者为所述水流区(24)。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述膜管的孔隙率为30％-70％，孔径大小为1纳米-100微米。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括搅拌机构，所述搅拌机构包括位于所述气浮壳体(1)外部的旋转驱动机构(31)、由上至下伸入所述气浮壳体(1)中且与旋转驱动机构(31)传动连接的搅拌轴(32)和传动连接在所述搅拌轴(32)上的搅拌桨(33)。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于刮去气浮壳体(1)液面上浮油浮渣的刮渣片(4)，所述刮渣片(4)与所述搅拌轴(32)传动连接且与所述排渣口(14)位于同一高度。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述气浮壳体(1)的底部设置有用于排出沉积油污的排污口(15)。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述气浮壳体(1)与外壳(21)均为圆筒形且上下同轴设置。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还设置有进气装置(5)，所述进气装置(5)与所述外壳(21)的进气口(25)流体连通。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括第一水池(100)、第二水池(200)和第三水池(300)，所述第一水池(100)与所述气浮壳体(1)的进水口(11)流体连通以向气浮壳体(1)送入污水，所述第二水池(200)与所述水流区(24)的出水口(27)流体连通以承接净化后的净水，所述第三水池(300)与所述气浮壳体(1)的排渣口(14)流体连通以承接浮油浮渣。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第一水池(100)、第二水池(200)和第三水池(300)位于所述气浮壳体(1)和气泡发生器(2)的下方，所述第一水池(100)与所述气浮壳体(1)的进水口(11)通过流体输送装置(6)流体连通。