TW202026247A - 高效率溶氣浮除處理設備 - Google Patents
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Abstract
一種高效率溶氣浮除處理設備，其包括有：一氣泡產生裝置之文氏管連接於該加壓機與該渦輪泵加壓機之間，且該加壓機驅使污水加壓流過該文氏管，並透過柏努力定律將外部空氣吸入該文氏管，又該渦輪泵加壓機對流出該文氏管之溶氣污水進行加壓與旋轉攪拌，使空氣更加溶解於污水而形成細微氣泡，一加壓溶解槽由頂端流入溶氣污水，並由底部之噴嘴出口呈分散狀的由下而上導流，一浮除槽之氣泡分散器連接該加壓溶解槽，讓溶氣污水呈分散狀進入該浮除槽，並利用該細微氣泡的浮力使懸浮粒上浮於水面，進而將水中之懸浮固體浮除。
Description
本發明係有關於一種溶氣浮除處理設備，尤指一種以低能耗產生細微氣泡達成浮渣刮除效果之高效率溶氣浮除處理設備。
按，由於氣候異常，過去不缺水的國家，未來都將感受到水不再是廉價與理所當然的來源，水源養護與高值化水產業興起，污水回收處理與淨化技術的發展成為關鍵，而習知之一種浮除污水處理技術是利用懸污物較輕於水而能浮於水面，進而透過水面的刮除達到淨水的一種技術，然而一般靜置等候懸浮物自行浮於水面的時間過長，導致淨水效率過差而不符合經濟效益，是故習知的改善方式是於污水進水端加裝有空壓機，並由空壓機將空氣打入污水內進行混合，讓空氣附著懸浮物而縮短靜候之時間，該空壓機雖然能將空氣打入污水中，但該氣泡粒徑過大將導致於污水中停流的時間過短，以及浮力過大而尚未附著懸浮粒就浮至水面，因此該使用效率亦明顯不足，再者，該空壓機在壓縮空氣的過程中將造成電力的大量使用，而存在有額外能源的消耗，導致淨水成本的提高，而且額外加裝空壓機亦會增加淨水系統的建置成本，此為本創作主要欲改善之技術問題點，又該本創作為有效提升淨化效率，亦有別於習知之浮除槽僅具有靜置與刮除功能，額外配置有多項能提升淨化效率之設計。
有鑑於此，本發明人於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本
發明。
本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種高效率溶氣浮除處理設備。
一氣泡產生裝置包括有一加壓機、一文氏管及一渦輪泵加壓機，該文氏管連接於該加壓機與該渦輪泵加壓機之間，且該加壓機驅使污水加壓流過該文氏管，又該文氏管形成有一縮小孔徑段，並於該縮小孔徑段開設有至少一氣孔，並透過柏努力定律將外部空氣由該氣孔吸入該縮小孔徑段，又該渦輪泵加壓機對流出該文氏管之污水與空氣進行再次加壓與旋轉攪拌，由該渦輪泵加壓機使空氣更加溶解於污水而形成細微氣泡，一加壓溶解槽於槽中央設置有一導流管，且該導流管由該加壓溶解槽的底端穿入並形成有一氣和水入水口，而該導流管於該加壓溶解槽的內底部形成有一噴嘴出口，且該噴嘴出口的出口方向沿著該加壓溶解槽的切線方向設置，又該導流管之氣和水入水口連接該渦輪泵加壓機，使污水與細微氣泡由該噴嘴出口流入該加壓溶解槽，並呈分散狀的由下而上導流，而該加壓溶解槽頂端另開設有一可供溶氣污水排出之出口管，一浮除槽於內底部設置有一氣泡分散器，且該氣泡分散器以一輸送管穿出該浮除槽而用以連接該出口管，讓溶氣污水呈分散狀進入該浮除槽，並利用該細微氣泡的浮力使懸浮粒上浮於水面，又該浮除槽頂端設置有一馬達，並以該馬達連接有一刮除板，而該刮除板受該馬達的帶動而於水面進行懸浮粒的刮除。
其中，該加壓機將污水加壓至1kg/cm2並以流速118LPM流過該文氏管，又該渦輪泵加壓機同軸連接有複數個渦輪葉片，讓該渦輪泵
加壓機將污水再次加壓至4~6kg/cm2，並攪拌形成20~100μm顆粒大小之細微氣泡。
其中，該加壓溶解槽與該浮除槽之間連接有一調壓閥，並以調壓閥控制進入該浮除槽內的水壓大小。
其中，該氣泡分散器呈皿狀網體狀朝上設置。
其中，該浮除槽外掛有一水位調整槽，且該水位調整槽以一管體連通該浮除槽底部，使該浮除槽底部淨水由該管體流入該水位調整槽內，透過該浮除槽與該水位調整槽的相同水面狀態測得並控制水面高度。
其中，該水位調整槽底部連接有一排水管，且該排水管由該水位調整槽控制將多餘的淨水排出。
其中，該水位調整槽的上方設置有一濁度感測裝置，且該濁度感測裝置採反射光量測淨水的濁度，並能於濁度過高時控制該馬達提高轉速。
其中，該浮除槽於頂端間隔有一排污槽，並由該刮除板將水面懸浮粒刮入該排污槽而進行排放。
本發明的第一主要目的在於，該氣泡產生裝置以文氏管連接於該加壓機與該滑輪泵加壓機之間，透過該加壓機驅使污水加壓流過該文氏管，使該氣孔產生真空吸力將外部的空氣吸入該縮小孔徑段內，此時流出文氏管的污水中會混入大量空氣，又該渦輪泵加壓機對流出該文氏管之污水與空氣進行再次加壓，同時該渦輪葉片的高速旋轉亦會形成對污水的攪拌，使該空氣更加溶解於污水而形成細微氣泡，藉此就能於污水中混合大量的細微氣泡，並兼具有低建置成本與低耗能之實用功效。
本發明的第二主要目的在於，該溶氣污水由該導流管之氣和水入水口流入該加壓溶解槽內，並從該噴嘴出口流至該加壓溶解槽之底部，由於該噴嘴出口是朝向該加壓溶解槽之切線方向，使該溶氣污水能於該加壓溶解槽底部呈分散狀的由下向上導流，進而在導流的過程中形成污水與細微氣泡的更充分混合，讓污水中的懸浮粒表面附著有大量細微氣泡，而溶氣污水再進一步由該加壓溶解槽頂端的出口管流出，並從該輸送管流進該浮除槽之內底部，並受到該呈皿狀網體狀朝上設置之氣泡分散器的大面積阻擋，使溶氣污水由該氣泡分散器處呈擴散狀流入該浮除槽，令附著細微氣泡之懸浮粒能有足夠的空間向上漂浮，使該輕於污水之懸浮粒能在不易互相造成干擾或減緩上浮速度之條件下快速浮於水面。
本發明的第三主要目的在於，該浮除槽外掛該水位調整槽與該濁度感測裝置，且該水位調整槽以該管體連通該浮除槽底部，使該浮除槽底部淨水由該管體流入該水位調整槽內，透過該浮除槽與該水位調整槽的相同水面狀態測得並控制水面高度，而超出刮除水面之水量則能由該水位調整槽控制將過濾後的淨水由該排水管排出，另該濁度感測裝置採反射光量測即時監控淨水的濁度，並能於濁度過高時控制該馬達提高轉速，反之能控制該馬達減速而節省電力，進而提升刮除浮污之效率。
其他目的、優點和本發明的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。
10‧‧‧氣泡產生裝置
11‧‧‧加壓機
12‧‧‧文氏管
121‧‧‧縮小孔徑段
122‧‧‧氣孔
13‧‧‧渦輪泵加壓機
131‧‧‧渦輪葉片
20‧‧‧加壓溶解槽
21‧‧‧導流管
211‧‧‧氣和水入水口
212‧‧‧噴嘴出口
22‧‧‧出口管
23‧‧‧調壓閥
30‧‧‧浮除槽
31‧‧‧氣泡分散器
311‧‧‧輸送管
32‧‧‧馬達
321‧‧‧刮除板
33‧‧‧排污槽
34‧‧‧水位調整槽
341‧‧‧管體
342‧‧‧排水管
35‧‧‧濁度感測裝置
第1圖係本發明之立體圖。
第2圖係本發明之示意圖。
第3圖係本發明氣泡產生裝置之作動示意圖。
第4圖係本發明加壓溶解槽之作動示意圖(一)。
第5圖係本發明加壓溶解槽之作動示意圖(二)。
第6圖係本發明浮除槽之作動示意圖。
第7圖係本發明氣泡分散器之作動示意圖。
第8圖係本發明之刮除作動示意圖。
為使 貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如後：先請由第1圖連續至第8圖所示觀之，一種高效率溶氣浮除處理設備，其包括有：一氣泡產生裝置10、一加壓溶解槽20及一浮除槽30，一氣泡產生裝置10包括有一加壓機11、一文氏管12及一渦輪泵加壓機13，該文氏管12連接於該加壓機11與該渦輪泵加壓機13之間，且該加壓機11驅使污水加壓流過該文氏管12，而該加壓機11能將污水加壓至1kg/cm2並以流速118LPM流過該文氏管12，又該文氏管12形成有一縮小孔徑段121，並於該縮小孔徑段121開設有至少一氣孔122，並透過柏努力定律將外部空氣由該氣孔122吸入該縮小孔徑段121，使污水中混入大量空氣，又該渦輪泵加壓機13對流出該文氏管12之污水與空氣進行再次加壓與旋轉攪拌，由該渦輪泵加壓機13使空氣更加溶解於污水而形成細微氣泡，其中，該渦輪泵加壓機13同軸連接有複數個渦輪葉片131，讓該渦輪泵加壓機13將污水再次加壓至4~6kg/cm2，並由該渦輪葉片131攪拌形成20~100μm顆粒大小
之細微氣泡，一加壓溶解槽20於槽中央設置有一導流管21，該導流管21由該加壓溶解槽20的底端穿入並形成有一氣和水入水口211，而該導流管21於該加壓溶解槽20的內底部形成有一噴嘴出口212，且該噴嘴出口212的出口方向沿著該加壓溶解槽20的切線方向設置，又該導流管21之氣和水入水口211連接該渦輪泵加壓機13，使污水與細微氣泡由該噴嘴出口212流入該加壓溶解槽20，並呈分散狀的由下而上導流，進而達到污水與細微氣泡的充分混合，而該加壓溶解槽20頂端另開設有一可供溶氣污水排出之出口管22，一浮除槽30於內底部設置有一氣泡分散器31，該氣泡分散器31呈皿狀網體狀朝上設置，且該氣泡分散器31以一輸送管311穿出該浮除槽30而用以連接該出口管22，又該加壓溶解槽20與該浮除槽30之間連接有一調壓閥23，並以調壓閥23能控制進入該浮除槽30內的水壓大小，透過該氣泡分散器31讓溶氣污水呈分散狀進入該浮除槽30，並利用該細微氣泡的浮力使懸浮粒上浮於水面，又該浮除槽30頂端設置有一馬達32，並以該馬達32連接有一刮除板321，而該刮除板321受該馬達32的帶動而於水面進行懸浮粒的刮除，又該浮除槽30於頂端間隔有一排污槽33，並由該刮除板321將水面懸浮粒刮入該排污槽33而進行排放，其中，該浮除槽30外掛有一水位調整槽34，且該水位調整槽34以一管體341連通該浮除槽30底部，使該浮除槽30底部淨水由該管體341流入該水位調整槽34內，透過該浮除槽30與該水位調整槽34的相同水面狀態測得並控制水面高度，又該水位調整槽34底部連接有一排水管342，且該排水管342由該水位調整槽34控制將多餘的淨水排出，另該水位調整槽34的上方設置有一濁度感測裝置35，且該濁度感測裝置35採反射光量測淨水的濁度，並能於濁度過高時
控制該馬達32提高轉速，進而提升刮除浮污之效率。
其實際使用之功效，再請由第1圖連續至第8圖所示觀之，本創作係應用於污水處理且主要為一種浮渣處理設備，透過該溶氣技術的改良而大幅提高其作業效率與降低作業成本，其中，該氣泡產生裝置10之文氏管12連接於該加壓機11與該渦輪泵加壓機13之間，讓該加壓機11能驅使污水加壓流向該文氏管12，透過該加壓機11的驅使能將污水加壓至1kg/cm2並以流速118LPM流過該文氏管12之縮小孔徑段121，即該文氏管12的兩端管徑較大於該縮小孔徑段121，讓污水在流入縮小孔徑段121前的流速慢及壓力大，並於通過該縮小孔徑段121時的流速快及壓力小，進而形成真空並小於大氣壓力，使該氣孔122產生真空吸力將外部的空氣吸入該縮小孔徑段121內，此為利用柏努力定律將外部空氣吸入該縮小孔徑段121，此時流出文氏管12的污水中會混入大量空氣，又該渦輪泵加壓機13驅動該渦輪葉片131旋轉對流出該文氏管12之污水與空氣進行再次加壓，同時該渦輪葉片131的高速旋轉亦會形成對污水的攪拌，使該空氣更加溶解於污水而形成細微氣泡，此時該渦輪泵加壓機13能將污水加壓至4~6kg/cm2，以及攪拌形成20~100μm顆粒大小之細微氣泡，藉此就能於污水中混合大量的細微氣泡，並兼具有低建置成本與低耗能之實用功效，再者，該溶氣污水再由該導流管21之氣和水入水口211流入該加壓溶解槽20內，並從該噴嘴出口212流至該加壓溶解槽20之底部，由於該噴嘴出口212是朝向該加壓溶解槽20之切線方向，使該溶氣污水能於該加壓溶解槽20底部呈分散狀的由下向上導流，進而在導流的過程中形成污水與細微氣泡的更充分混合，讓污水中的懸浮粒表面附著有大量細微氣泡，而溶氣污水
再進一步由該加壓溶解槽20頂端的出口管22流出，並從該輸送管311流進該浮除槽30之內底部，並受到該呈皿狀網體狀朝上設置之氣泡分散器31的大面積阻擋，使溶氣污水由該氣泡分散器31處呈擴散狀流入該浮除槽30，令附著細微氣泡之懸浮粒能有足夠的空間向上漂浮，使該輕於污水之懸浮粒能在不易互相造成干擾或減緩上浮速度之條件下快速浮於水面，同時該浮除槽30頂端所設置之馬達32能帶動該刮除板321旋轉，使該刮除板321於水面進行懸浮粒的刮除，讓懸浮粒由該排污槽33進行排放，藉此達到浮除淨水之使用功能，再進一步說明，本創作另於該浮除槽30外掛該水位調整槽34與該濁度感測裝置35，且該水位調整槽34以該管體341連通該浮除槽30底部，使該浮除槽30底部淨水由該管體341流入該水位調整槽34內，透過該浮除槽30與該水位調整槽34的相同水面狀態測得並控制水面高度，而超出刮除水面之水量則能由該水位調整槽34控制將過濾後的淨水由該排水管342排出，另該濁度感測裝置35採反射光量測即時監控淨水的濁度，並能於濁度過高時控制該馬達32提高轉速，反之能控制該馬達32減速而節省電力，進而提升刮除浮污之效率。
綜上所述，本發明確實已達突破性之結構設計，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請 鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。
唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10‧‧‧氣泡產生裝置
11‧‧‧加壓機
12‧‧‧文氏管
13‧‧‧渦輪泵加壓機
131‧‧‧渦輪葉片
20‧‧‧加壓溶解槽
21‧‧‧導流管
211‧‧‧氣和水入水口
212‧‧‧噴嘴出口
22‧‧‧出口管
23‧‧‧調壓閥
30‧‧‧浮除槽
31‧‧‧氣泡分散器
311‧‧‧輸送管
32‧‧‧馬達
321‧‧‧刮除板
33‧‧‧排污槽
34‧‧‧水位調整槽
341‧‧‧管體
342‧‧‧排水管
35‧‧‧濁度感測裝置
Claims (8)
- 一種高效率溶氣浮除處理設備，其包括有：一氣泡產生裝置，該氣泡產生裝置包括有一加壓機、一文氏管及一渦輪泵加壓機，該文氏管連接於該加壓機與該渦輪泵加壓機之間，且該加壓機驅使污水加壓流過該文氏管，又該文氏管形成有一縮小孔徑段，並於該縮小孔徑段開設有至少一氣孔，並透過柏努力定律將外部空氣由該氣孔吸入該縮小孔徑段，又該渦輪泵加壓機對流出該文氏管之污水與空氣進行再次加壓與旋轉攪拌，由該渦輪泵加壓機使空氣更加溶解於污水而形成細微氣泡；一加壓溶解槽，該加壓溶解槽於槽中央設置有一導流管，且該導流管由該加壓溶解槽的底端穿入並形成有一氣和水入水口，而該導流管於該加壓溶解槽的內底部形成有一噴嘴出口，且該噴嘴出口的出口方向沿著該加壓溶解槽的切線方向設置，又該導流管之氣和水入水口連接該渦輪泵加壓機，使污水與細微氣泡由該噴嘴出口流入該加壓溶解槽，並呈分散狀的由下而上導流，而該加壓溶解槽頂端另開設有一可供溶氣污水排出之出口管；以及一浮除槽，該浮除槽於內底部設置有一氣泡分散器，且該氣泡分散器以一輸送管穿出該浮除槽而用以連接該出口管，讓溶氣污水呈分散狀進入該浮除槽，並利用該細微氣泡的浮力使懸浮粒上浮於水面，又該浮除槽頂端設置有一馬達，並以該馬達連接有一刮除板，而該刮除板受該馬達的帶動而於水面進行懸浮粒的刮除。
- 根據申請專利範圍第1項所述之高效率溶氣浮除處理設備，其中，該加 壓機將污水加壓至1kg/cm2並以流速118LPM流過該文氏管，又該渦輪泵加壓機同軸連接有複數個渦輪葉片，讓該渦輪泵加壓機將污水再次加壓至4~6kg/cm2，並攪拌形成20~100μm顆粒大小之細微氣泡。
- 根據申請專利範圍第1項所述之高效率溶氣浮除處理設備，其中，該加壓溶解槽與該浮除槽之間連接有一調壓閥，並以調壓閥控制進入該浮除槽內的水壓大小。
- 根據申請專利範圍第1項所述之高效率溶氣浮除處理設備，其中，該氣泡分散器呈皿狀網體狀朝上設置。
- 根據申請專利範圍第1項所述之高效率溶氣浮除處理設備，其中，該浮除槽外掛有一水位調整槽，且該水位調整槽以一管體連通該浮除槽底部，使該浮除槽底部淨水由該管體流入該水位調整槽內，透過該浮除槽與該水位調整槽的相同水面狀態測得並控制水面高度。
- 根據申請專利範圍第5項所述之高效率溶氣浮除處理設備，其中，該水位調整槽底部連接有一排水管，且該排水管由該水位調整槽控制將多餘的淨水排出。
- 根據申請專利範圍第5項所述之高效率溶氣浮除處理設備，其中，該水位調整槽的上方設置有一濁度感測裝置，且該濁度感測裝置採反射光量測淨水的濁度，並能於濁度過高時控制該馬達提高轉速。
- 根據申請專利範圍第5項所述之高效率溶氣浮除處理設備，其中，該浮除槽於頂端間隔有一排污槽，並由該刮除板將水面懸浮粒刮入該排污槽而進行排放。
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| TW108101037A TWI680105B (zh) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | 高效率溶氣浮除處理設備 |
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