一種新型高速氣浮系統的制作方法

本發明涉及氣浮凈水技術領域，具體涉及一種溶氣氣浮設備。

背景技術：

溶氣氣浮技術(Dissolved air flotation，DAF)是一種固液分離技術，它具有處理效率高，啟動時間短和占地面積小的特點，被廣泛地應用于水處理領域。完整的溶氣氣浮技術包括了前處理過程、溶氣釋氣過程和氣泡-絮體聚集體形成與分離過程三大基本過程。

前處理過程是指混凝-絮凝過程，即加入混凝劑來改變懸浮顆粒或膠體物質的表面電荷并形成絮體，加入絮凝劑來增大絮體尺寸，以提高氣泡與絮體的粘附概率。溶氣釋氣過程主要是向循環水中導入空氣并加壓形成溶氣水，溶氣水經過釋氣裝置減壓后產生大量的微氣泡(10-100μm)。氣泡-絮體聚集體形成與分離過程是指在氣浮池的接觸區內，微氣泡與絮體發生碰撞和粘附并形成氣泡-絮體聚集體，由于在水的夾帶和自身的浮力作用下，上升至分離區表面形成浮渣，最后通過刮渣機清除。

目前溶氣氣浮技術發展方向是系統占地面積更小且水力負荷更高。然而制約溶氣氣浮技術高速緊湊化的因素主要有以下三個：1)目前混凝-絮凝裝置內的水力停留時間仍需要10-30min(特別是對于廢水而言)；2)根據傳統哈真(Hazen)分離理論，水力表面負荷不應大于氣泡-絮體聚集體的上升速度(典型值小于20m/h)，因此傳統溶氣氣浮池的水力表面負荷一般小于15m/h；3)為了保持氣浮處理效率，需要大量微氣泡，因此在溶氣氣浮系統設計時一般要求氣水比(數量)不應小于10∶1。雖然降低氣泡尺寸可以增大氣水比(數量)，同時也可能降低了氣泡-絮凝聚集體的上升速度(因為單個氣泡上升速度隨著氣泡尺寸降低而降低)，進而限制水力表面負荷。

因此，如何解決以上三個問題是發展高速緊湊型溶氣氣浮技術的關鍵。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種新型高速氣浮系統。這種氣浮系統通過旋流微孔擴散曝氣和加壓溶氣釋氣相結合的方法，可在保持微泡尺寸變化不大的情況下，大大提高氣浮系統氣泡數量。在高速旋流的條件下加入微氣泡，使微氣泡與顆粒在絮凝-接觸旋流裝置內共同絮凝，形成多氣泡-絮體聚集體，大大降低了混凝-絮凝過程中停留時間，并且提高氣泡-絮體聚集體的上升速度。在分離區內引入整流裝置，優化了分離區的流型，增大了分離區內微氣泡層的厚度，最終提高了處理效率。因此，該系統克服以住傳統溶氣氣浮的局限性，具有高速、緊湊和高效的優點。

本發明提供的一種新型高速氣浮系統，包括：

微泡發生裝置(1)，由空氣壓縮機(11)、溶氣罐(12)、溶氣釋放器(13)和微孔擴散器(14)組成。

絮凝-接觸旋流裝置(2)，由旋流雙筒管(21)、靜態混合器(22)和計量泵(23)組成。

氣浮池(3)，由氣浮池主體(31)，出水管(32)和浮渣槽(33)組成。

整流裝置(4)，由導流件(41)和布水管(42)組成。

刮渣裝置(5)。

上述的空氣壓縮機(11)通過三通分別與溶氣罐(12)的進氣管和微孔擴散器(14)相連，氣浮池(3)的出水管(32)經過三通與溶氣罐(12)的進水管相連，溶氣罐(12)的出水管與溶氣釋放器(13)相連；微孔擴散器(14)可為棒狀或環狀，安裝在旋流雙筒管(21)內筒(211)的內壁面上。

上述的靜態混合器(22)有一個主進水口(221)、至少兩個支管口(222，223)和一個出水口(224)；主進水口與待處理水管道相連，其中一個支管口(222)與溶氣釋放器(13)相連，其它的支管口(223)與對應的計量泵(23)相連；靜態混合器(22)的出水口(224)與旋流雙筒管(21)的進水口(213)相連。

上述的旋流雙筒管(21)為雙筒結構，內筒(211)橫截面為圓形，旋流雙筒管(21)的進水口(213)與內筒(211)相切連接，內筒(211)頂部密封且底部敞開；外筒(212)橫截面為圓形或方形，頂部敞開且底部密封，外筒(212)的上下兩端均比內筒(211)的上下兩端長，外筒(212)的頂端與氣浮池(3)相連。

上述的氣浮池(3)可配備多個旋流雙筒管(21)，并且旋流雙筒管(21)呈對稱排列。

上述的導流件(41)可為多組傾斜板或傾斜管，其傾斜角度為30-75°，呈水平排列，安裝在布水管(42)的上方，導流件(41)的上端與液面至少有1米的距離；至少設有一根布水管(42)，布水管(42)的一端封閉，壁面上開孔，孔沿布水管(42)軸向方向呈線性排布，總開孔面積為布水管(42)截面積的1/2-4倍，布水管(42)與出水管(32)相連。

上述的氣浮池主體(31)成矩形結構，刮渣裝置安裝在氣浮池(3)的上方。

附圖說明

圖1新型高速氣浮裝置示意圖

圖2微孔擴散器示意圖

圖3靜態混合器示意圖

圖4旋流雙筒管示意圖

圖5旋流雙筒管布置示意圖

具體實施方法

以下列舉1個實施例用于說明本發明的效果，但本發明的要求范圍并非僅限于此。

如圖1，本發明提供的一種新型高速氣浮系統包括：微泡發生裝置(1)、絮凝-接觸旋流裝置(2)、氣浮池(3)、整流裝置(4)和刮渣裝置(5)。微泡發生裝置(1)由空氣壓縮機(11)、溶氣罐(12)、溶氣釋放器(13)和微孔擴散器(14)組成。絮凝-接觸旋流裝置(2)由旋流雙筒管(21)、靜態混合器(22)和計量泵(23)組成。氣浮池(3)由氣浮池主體(31)，出水管(32)和浮渣槽(33)組成。整流裝置(4)由導流件(41)和布水管(42)組成。

空氣壓縮機(11)通過三通分別與溶氣罐(12)的進氣管和微孔擴散器(14)相連，氣浮池(3)的出水管(32)經過三通與溶氣罐(12)的進水管相連，溶氣罐(12)的出水管與溶氣釋放器(13)相連。微孔擴散器(13)為環狀，安裝在旋流雙筒管(21)內筒(211)的內壁面上(圖2)。

靜態混合器(22)有一個主進水口(221)、含有兩個支管口(222，223)和一個出水口(224)(如圖3所示)，內構件為SK型。主進水口與待處理水管道相連，其中一個支管口(222)與溶氣釋放器(13)相連，支管口(223)與計量泵(23)相連；靜態混合器(22)的出水口與旋流雙筒管(21)的進水口(213)相連。

如圖4所示，旋流雙筒管(21)為雙筒結構，內筒(211)橫截面為圓形，旋流雙筒管(21)的進水口(213)與內筒(211)相切連接，內筒(211)頂部密封且底部敞開。外筒(212)橫截面為圓形，頂部敞開且底部密封，外筒(212)的上下兩端均比內筒(211)的上下兩端長，外筒(212)的頂端與氣浮池(3)相連。

氣浮池(3)可配備多個旋流雙筒管(21)，并且旋流雙筒管(21)呈對稱排列(見圖5)。

導流件(41)可為多組傾斜板或傾斜管，其傾斜角度為60°，呈水平排列，安裝在布水管(42)的上方，導流件(41)的上端與液面至少有1米的距離；至少設有一根布水管(42)，布水管(42)的一端封閉，壁面上開孔，孔沿布水管(42)軸向方向呈線性排布，總開孔面積為布水管(42)截面積的2倍，布水管(42)與出水管(32)相連。

氣浮池(3)成矩形結構，刮渣裝置安裝在氣浮池(3)的上方。