CN218709359U - 一种旋流气浮设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种旋流气浮设备，包括：气浮罐，设置为立式罐体结构，底部设有锥形泥斗；旋流器，设置于气浮罐内，包括进水口；进水管，与进水口连通；刮渣机，用于收刮浮渣、浮油，包括设置于气浮罐内的刮渣臂、位于刮渣臂下部的收渣/油槽、驱动刮渣臂运动的驱动装置，收渣/油槽固定于气浮罐内；排渣/油管，与收渣/油槽连通；溢流槽，围绕于气浮罐的外侧气浮罐中部开设有出水孔；溶气罐，用于形成溶气水，溶气罐底部与所述溢流槽底部连通，溶气罐与所述进水管连通；溶气罐顶部通过排气管与气浮罐顶部连通。本申请可减小设备占地面积，浮渣、浮油厚度增加便于收集，使浮渣、浮油的分离速度更快且分离效果更好，实现气体的循环利用，减少VOCs排放。

Description

一种旋流气浮设备

技术领域

本申请涉及污水处理设备，具体涉及一种旋流气浮设备。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

气浮处理是在水中形成微小气泡，使微小气泡与水中悬浮的颗粒黏附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒黏附上气泡后，形成表观密度小于水的漂浮絮体，絮体上浮至水面，形成浮渣层被刮除，以此实现固液分离。

目前水处理过程中的传统气浮设备为气浮池，气浮池应用较为广泛的有平流式和竖流式两种，因气浮需要停留时间较长，导致池体体积较大，占地面积大，因此增加了建造成本。此外，现有的气浮池存在浮渣、浮油厚度较小，刮渣、撇油效果不高的问题；传统气浮设备仅采用气体浮选功能，分离效率一般在80％左右，随着环保减排标准的提高，悬浮物质和油类污染物的排放要求越来越高，该分离效率已逐渐无法满足减排要求；同时，由于传统的气浮设备多为敞开式运行，气体在上浮的过程中容易将废水中的VOCs吹出，从而危害环境。

实用新型内容

为了解决气浮池占地面积大，浮渣、浮油厚度较小不便收集，分离速度慢、效率不高和VOCs排放较多的问题，本申请将旋流离心技术与气浮技术相结合，促进气泡和浮渣、浮油的接触，使浮渣、浮油首先在旋流过程中离心分离，然后通过黏附在气泡上进行浮选，完成第二次分离，并通过溶气罐的连接方式实现气体的循环利用，从而达到减小设备占地面积，浮渣、浮油厚度增加便于收集，使浮渣、浮油的分离速度更快且分离效果更好，减少VOCs排放的目的。

本申请的技术方案为：本申请提供了一种旋流气浮设备，包括：

气浮罐，设置为立式罐体结构，底部设置有锥形泥斗，所述锥形泥斗底部连接排泥管；

旋流器，设置于所述气浮罐内，所述旋流器包括位于所述旋流器一侧的进水口和上、下开口，所述上、下开口与所述气浮罐连通；

进水管，从所述气浮罐的一侧进入、与所述进水口连通；

刮渣机，用于收刮浮渣、浮油，设置于气浮罐上部，包括设置于所述气浮罐内的刮渣臂、位于刮渣臂下部的收渣/油槽、驱动刮渣臂运动的驱动装置，所述驱动装置设置于所述气浮罐的顶部，所述收渣/油槽固定于所述气浮罐内；

排渣/油管，与所述收渣/油槽连通；

溢流槽，围绕于气浮罐的外侧且与所述气浮罐为一体连接，所述气浮罐罐体中部开设有出水孔以使气浮罐与溢流槽连通；

溶气罐，用于形成溶气水，所述溶气罐底部与所述溢流槽底部连通，所述溶气罐与所述进水管连通；所述溶气罐顶部通过排气管与气浮罐顶部连通。

进一步的，所述旋流器的进水口设置为切向进水口。

进一步的，所述刮渣机的中心轴线、所述旋流器的中心轴线均与所述气浮罐中心轴线共线。

进一步的，所述气浮罐上部设置为立式圆筒，所述刮渣臂的长度与所述气浮罐相配合处直径相同；所述收渣/油槽的长度与所述气浮罐相配合处直径相同。

进一步的，所述收渣/油槽设置为长条形凹槽。

进一步的，所述气浮罐顶部开设有呼吸口。

进一步的，所述溢流槽外侧设置有出水槽，所述溢流槽和所述出水槽之间设置有溢流堰，出水槽底部设置有出水管，所述出水管用于排出处理后的水。

本申请所达到的有益效果为：

本申请的旋流气浮设备，通过在气浮罐内设置旋流器，将旋流离心技术与气浮技术相结合，促进气泡和浮渣、浮油的接触，使浮渣、浮油首先在旋流过程中离心分离，然后通过黏附在气泡上进行浮选，完成第二次分离，提高了旋流气浮设备对悬浮物质、油类物质的分离效果。

气浮罐设置为立式罐体结构，在达到同样分离效果的情况下，气浮罐的体积比传统气浮池更小，减少了占地面积，节约了成本；气浮罐的浮渣面积比传统气浮池小，使得浮渣、浮油层体积不变的情况下厚度增加，刮渣、撇油效果更好。

浮选用的气体从气浮罐顶部通过排气管输送到溶气罐，在溶气罐中，压力增大，气体与水充分混合并溶解于水中，形成溶气水，再通过回流出水管被输送到进水管的待处理水中，进行新一轮的旋流气浮过程，由于浮选用的气体在该旋流气浮设备中循环使用，使得水中被气体带出的VOCs也随之进入溶气罐中并在该气浮设备中循环，从而减少了空气中VOCs的排放。

附图说明

图1是本申请一实施例的整体结构示意图。

图2是本申请一实施例的旋流器的结构示意图。

图3是图1中A-A处结构的剖面示意图。

图中，1、气浮罐；2、旋流器；3、进水管；4、回流出水管；5、驱动装置；6、刮渣机；7、收渣/油槽；8、排渣/油管；9、排泥管；10、出水孔；11、溢流槽；12、出水槽；13、出水管；14、回流进水管；15、水泵；16、输送管道；17、溶气罐；18、排气管；19、呼吸口；20、进水口；21、上开口；22、下开口；23、圆柱体段；24、锥体段。

具体实施方式

为便于本领域的技术人员理解本实用新型，下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，气浮罐1竖向设置的圆筒状结构，其下部设有锥形泥斗，底部外壁两侧设有支架，内部设置有旋流器2，旋流器2的上部开设有进水口20，进水管3从气浮罐1的一侧进入、并通过进水口20与旋流器2连接，回流出水管4与进水管3连通。

具体的，气浮罐1可以采用防腐蚀的金属材质制成，旋流器2可以通过在气浮罐内先安装固定架，旋流器2可拆卸安装在固定架上的方式来设置。

进一步的，旋流器2的进水口20设置为切向进水口。

旋流器2的基本原理是将具有一定密度差的液—液、液—固、液—气等两相混合物在离心力的作用下进行分离，混合液切向进入旋流器，在圆柱腔内形成旋转流场。混合物中密度较大的组分在旋转场的作用下同时沿轴向向下运动，沿径向向外运动，在到达锥体段沿器壁向下运动，并由下开口排出，这样就形成了外旋涡流场；密度小的组分向中心轴线方向运动，并在轴线中心形成向上运动的内旋涡，然后由上开口溢流排出，这样就达到了两相分离的目的。

如图2所示，示意了旋流器的一种结构，旋流器2包括进水口20、上开口21和下开口22，旋流器主要由两段构成，上部为圆柱体段23，下部为锥体段24，其中进水口20设置在圆柱体段23上。

气浮罐1的顶部外侧设置有驱动装置5，驱动装置5驱动设置于气浮罐1上部内侧的刮渣机6旋转。刮渣机6的刮臂整体长度与气浮罐1的直径相匹配。刮渣机6的下方设置有收渣/油槽7。

如图3所示，收渣/油槽7为长条形，长度与气浮罐1的直径相匹配，并固定安装于气浮罐1内部，收渣/油槽7位于气浮罐1内壁的一端与设置于气浮罐1外侧的排渣/油管8连通。参见图1，图中上部的虚线箭头为浮渣、浮油输送方向。

具体的，收渣/油槽7与排渣/油管8之间可以通过连接管连接，在气浮罐1配合的位置上开设安装孔，连接管安装于该安装孔上。

气浮罐1的底部连接有排泥管9，参见图1，图中下部的虚线箭头为泥渣输送方向。

如图1所示，气浮罐1的中部右侧设置有出水孔10，且气浮罐1外侧的上半部分设置有溢流槽11，溢流槽11与气浮罐1设置为一体连接结构，出水孔10将气浮罐1内侧的清水区与溢流槽11连通。溢流槽11外侧设置有出水槽12，出水槽12底部设置有出水管13，通过出水管13可排出处理后的水。溢流槽11的底部通过回流进水管14与水泵15连接，水泵15通过管道16与溶气罐17的底部连接。

溶气罐17的上部通过回流出水管4与进水管3连通，溶气罐17的顶部通过排气管18与气浮罐1左侧顶部连通。溶气罐17通过回流出水管4和回流进水管14实现水的回流，溶气罐17通过回流出水管4和排气管18实现气循环连通。气浮罐1的右侧顶部设置呼吸口19，防止气浮罐1内部压力过大。

旋流气浮设备工作时，待处理水从进水管3进入，并在输送过程中与来自回流出水管4的溶气水混合；混合过程中，溶气水由于压力降低释放出大量的微小气泡；随后待处理水由进水口20切向进入旋流器2，形成旋流场。

由于气泡、悬浮物质和油类物质密度和水不同，在旋流场中，所受的离心力不同，密度更小的气泡、轻质悬浮物质和油类物质由于离心力的作用向旋流中心聚集，密度更大的重悬浮物质和重油被甩向旋流器2的内壁，从而完成第一次分离。紧接着，气泡、轻质悬浮物质和油类物质聚集在旋流中心，有效地强化了气泡、轻质悬浮物质和油类物质的惯性碰撞和离心碰撞，促进气泡与轻质悬浮物质、油类物质的接触效果，此时待处理水中的悬浮物质和油类物质由于疏水性好，容易黏附在微小气泡上，形成密度更小的混合体系，上浮至气浮罐1的水面形成浮渣、浮油。

然后通过驱动装置5驱动刮渣机6绕气浮罐1的中心轴线旋转，刮渣机6的刮臂整体长度与气浮罐1的直径相匹配，使刮渣、撇油更彻底，直到将浮渣、浮油刮入位于刮渣机6下方的收渣/油槽7，随后通过排渣/油管8排出浮渣、浮油。重悬浮物质和重油在自身重力作用下沿旋流器2内壁沉淀于气浮罐1底部，并通过排泥管9排出沉积的重悬浮物质和重油，从而实现悬浮物质、油类物质的第二次分离。

由于旋流过程中线速度高，可加快水中悬浮物质和油类物质的分离速度，整个过程经历了两次分离作用，因此可提高气浮罐1对悬浮物质、油类物质的分离效果。

气浮罐设置为立式罐体结构，在达到同样分离效果的情况下，气浮罐1的体积比传统气浮池更小，减少了占地面积，节约了成本；同时，气浮罐1的浮渣面积比传统气浮池小，使得浮渣、浮油层体积不变的情况下厚度增加，刮渣、撇油效果更好。

处理后的水通过旋流器2顶部溢流至气浮罐1内，在气浮罐1中部外侧设置出水孔10，清水通过出水孔10进入溢流槽11，溢流槽11使整个设备保持稳定的液位。溢流槽内处理后的水通过溢流堰流入出水槽12，并通过设置于出水槽12底部的出水管13将处理后的水输送到下一处理设备。

如图1所示，气浮罐1右侧顶部设置呼吸口19，使得整个旋流气浮设备安全运行。

水泵15通过设置于溢流槽11底部的回流进水管14抽取一部分处理后的水，并通过管道16输送到溶气罐17。同时，浮选用的气体从气浮罐1顶部逸出，并通过排气管18输送到溶气罐17。在溶气罐17中，压力增大，气体与水充分混合并溶解于水中，形成溶气水，这些溶气水通过回流出水管4被输送到进水管3的待处理水中，进行新一轮的旋流气浮过程。溶气过程中，由于用于浮选的气体在该设备中循环使用，使得污水中被气体带出的VOCs也随之进入溶气罐17中并在该气浮设备中循环，从而减少了空气中VOCs的排放。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种旋流气浮设备，其特征在于，包括：

气浮罐，设置为立式罐体结构，底部设置有锥形泥斗，所述锥形泥斗底部连接排泥管；

旋流器，设置于所述气浮罐内，所述旋流器包括位于所述旋流器一侧的进水口和上、下开口，所述上、下开口与所述气浮罐连通；

进水管，从所述气浮罐的一侧进入、与所述进水口连通；

刮渣机，用于收刮浮渣、浮油，设置于气浮罐上部，包括设置于所述气浮罐内的刮渣臂、位于刮渣臂下部的收渣/油槽、驱动刮渣臂运动的驱动装置，所述驱动装置设置于所述气浮罐的顶部，所述收渣/油槽固定于所述气浮罐内；

排渣/油管，与所述收渣/油槽连通；

溢流槽，围绕于气浮罐的外侧且与所述气浮罐为一体连接，所述气浮罐罐体中部开设有出水孔以使气浮罐与溢流槽连通；

溶气罐，用于形成溶气水，所述溶气罐底部与所述溢流槽底部连通，所述溶气罐与所述进水管连通；所述溶气罐顶部通过排气管与气浮罐顶部连通。

2.根据权利要求1所述的一种旋流气浮设备，其特征在于：所述旋流器的进水口设置为切向进水口。

3.根据权利要求1所述的一种旋流气浮设备，其特征在于：所述刮渣机的中心轴线、所述旋流器的中心轴线均与所述气浮罐中心轴线共线。

4.根据权利要求1所述的一种旋流气浮设备，其特征在于：所述气浮罐上部设置为立式圆筒，所述刮渣臂的长度与所述气浮罐相配合处直径相同；所述收渣/油槽的长度与所述气浮罐相配合处直径相同。

5.根据权利要求4所述的一种旋流气浮设备，其特征在于：所述收渣/油槽设置为长条形凹槽。

6.根据权利要求1所述的一种旋流气浮设备，其特征在于：所述气浮罐顶部开设有呼吸口。

7.根据权利要求1所述的一种旋流气浮设备，其特征在于：所述溢流槽外侧设置有出水槽，所述溢流槽和所述出水槽之间设置有溢流堰，出水槽底部设置有出水管，所述出水管用于排出处理后的水。

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