一種間歇氣浮凈水設備的制作方法

本發明涉及一種氣浮凈水設備，尤其是一種基于溶氣氣浮技術的間歇凈水設備。

背景技術：

溶氣氣浮技術(Dissolved air flotation，DAF)是一種固液分離技術，利用大量的微氣泡粘附水中懸浮物，形成比重小于水的氣泡-絮體聚集體并上浮至水面，從而達到液固分離(凈水)的目的。它具有處理效率高和啟動快等特點，常用于一級處理或三級處理。

對于大流量和低負荷的水質而言，采用連續性操作的溶氣氣浮系統具有較大優越性。然而對于小流量和中高負荷或負荷波動變化大的水質而言，傳統溶氣氣浮系統的處理效率會明顯降低，最終導致出水水質不達標。完整的傳統溶氣氣浮凈水系統應該包括兩大部分：前處理系統和溶氣氣浮系統。前處理系統主要是對待處理水進行化學調理(即混凝-絮凝)，以提高后續氣浮效果，一般水力停留時間在15-30min。溶氣氣浮系統一般包括溶氣設備、釋氣裝置、氣浮池和刮渣裝置，其水力停留時間一般為5-15min。由此可以看出前處理系統的體積一般占整個溶氣氣浮凈水系統的相當一部分。此外，傳統溶氣氣浮系統結構相對復雜，對維護和操作要求相對較高。

針對以上的問題，有必要研制出一種新型間歇氣浮凈水系統來解決上述問題。

技術實現要素：

本發明針對上述問題，目的在于提供一種間歇氣浮凈水設備，它集攪拌與氣浮于一體，降低了設備占地面積，同時在氣浮柱內形成的弱旋流促進了溶氣水與待處理水的逆向擴散混合，延長了氣泡與顆粒的接觸時間，提高了處理效率，采用PLC實現全自動控制，具有適應性強、結構緊湊、易維護、自動化程度高和處理效果好等特點。

本發明提供的一種間歇氣浮凈水設備，包括空氣壓縮機(1)、溶氣罐(2)、循環水泵(3)、壓力傳感器(4)、噴嘴(5)、釋氣器(6)、氣浮柱(7)、攪拌器(8)、攪拌槳(9)、水泵(10，16)、液位傳感器(T1-T3)、電磁閥(V1-V8)、計量泵(19，20)、混凝劑槽(21)、絮凝劑槽(22)和自動控制裝置。攪拌槳(9)置于氣浮柱(8)內，釋氣器(6)從氣浮柱(7)的底部切向引入溶氣水，形成旋流。自動控制裝置根據壓力傳感器(4)和液位傳感器(T1-T3)的信號采用PLC控制攪拌器(8)的啟停與轉速、電磁閥(V1-V8)的開閉、水泵(10、16)、計量泵(19，20)和循環水泵(3)的啟停。

上述壓力傳感器(4)用于監測溶氣罐(2)上部空氣的壓力，液位傳感器(T1)用于監測溶氣罐(2)內液位高度。溶氣罐(2)的進氣管(16)與三通(17)相連，三通另外兩端分別與電磁閥(V1)和電磁閥(V2)相連，電磁閥(V1)的另一端與空氣壓縮機(1)相連，電磁閥(V2)的另一端排空。溶氣罐(2)、循環水泵(3)和噴嘴(5)通過管道形成環路。

上述的水泵(10)通過三通(18)分別與電磁閥(V4)和電磁閥(V5)相連，電磁閥(V4)另一端與溶氣罐(2)相連，電磁閥(V5)的另一端與氣浮柱(7)相連。

上述的間歇氣浮凈水設備，至少含有一個釋氣器(6)，釋氣器(6)與電磁閥(V3)相連，切向向氣浮柱(7)內釋放溶氣水，釋氣器(6)與氣浮柱(7)底面的距離為氣浮柱(7)高度的0-1/6。若含有多個釋氣器(6)，則應呈環形對稱排布。

上述的氣浮柱(7)為圓柱形，高徑比為1∶1-10∶1，氣浮柱(7)底部呈漸縮結構或倒圓角結構。氣浮柱(7)的頂部有一個溢渣槽(14)，截面為圓環形或方環形，溢渣槽(14)有一個輕質排渣口(15)。氣浮柱(7)含有一個進水口(11)，一個出水口(12)和一個重質排渣口(13)，電磁閥(V6)一端與進水口(11)相連，另一端與水泵(16)相連，出水口(12)與電磁閥(V7)相連，重質排渣口(13)與電磁閥(V8)相連。

上述的氣浮柱(7)內安裝2個液位傳感器(T2、T3)，一個液位傳感器(T2)位于氣浮柱(7)的中部，用于監測氣浮柱(7)內進水液位，另一個液位傳感器(T3)位于氣浮柱(7)頂部，用于監測氣浮柱(7)通入溶氣水后的液位。

上述的攪拌器(8)位于氣浮柱(7)的正上方，攪拌器(8)與攪拌槳(9)相連，攪拌槳(9)與氣浮柱(7)底面的距離為氣浮柱(7)內液面高度的1/6-1/3。

上述的混凝劑槽(21)內的混凝劑通過計量泵(19)加入到氣浮柱(7)內，絮凝劑槽(22)內的絮凝劑通過計量泵(20)加入到氣浮柱(7)內。

上述的自動控制裝置采用PLC進行自動控制。PLC通過液位傳感器(T1)、電磁閥(V2、V4、V5)、水泵(10)來控制溶氣罐(2)的液位，通過壓力傳感器(4)、電磁閥(V1、V2)控制溶氣罐(2)內壓力，通過液位傳感器(T2)、電磁閥(V6)和水泵(16)來控制(待處理水)進水量，通過液位傳感器(T3)和電磁閥(V3)來控制溶氣水量。PLC通過內部定時器來控制溶氣時間、快速攪拌時間、慢速攪拌時間、溶氣水混合時間和輕質排渣時間。

附圖說明

圖1間歇氣浮凈水系統示意圖

圖2自動控制原理示意圖

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所示，一種間歇氣浮凈水設備，包括空氣壓縮機(1)、溶氣罐(2)、循環水泵(3)、壓力傳感器(4)、噴嘴(5)、釋氣器(6)、氣浮柱(7)、攪拌器(8)、攪拌槳(9)、水泵(10，16)、液位傳感器(T1-T3)、電磁閥(V1-V8)、計量泵(19，20)、混凝劑槽(21)、絮凝劑槽(22)和自動控制裝置。攪拌槳(9)置于氣浮柱(8)內，釋氣器(6)從氣浮柱(7)的底部切向引入溶氣水，形成旋流。自動控制裝置根據壓力傳感器(4)和液位傳感器(T1-T3)的信號采用PLC控制攪拌器(8)的啟停與轉速、電磁閥(V1-V8)的開閉、水泵(10、16)、計量泵(19，20)和循環水泵(3)的啟停。

壓力傳感器(4)用于監測溶氣罐(2)上部空氣的壓力，液位傳感器(T1)用于監測溶氣罐(2)內液位高度。溶氣罐(2)的進氣管(16)與三通(17)相連，三通另外兩端分別與電磁閥(V1)和電磁閥(V2)相連，電磁閥(V1)的另一端與空氣壓縮機(1)相連，電磁閥(V2)的另一端排空。溶氣罐(2)、循環水泵(3)和噴嘴(5)通過管道形成環路。

壓力傳感器(4)輸出0-5V的電壓信號，水泵(10，16)配置交流接觸器和固態繼電器，可通過5V或0V電壓信號對水泵進行啟停控制。

水泵(10)通過三通(18)分別與電磁閥(V4)和電磁閥(V5)相連，電磁閥(V4)另一端與溶氣罐(2)相連，電磁閥(V5)的另一端與氣浮柱(7)相連。

間歇氣浮凈水設備含有一個釋氣器(6)，釋氣器(6)與電磁閥(V3)相連，切向向氣浮柱(7)內釋放溶氣水，并形成弱旋流。釋氣器(6)與氣浮柱(7)底面的距離為氣浮柱(7)高度的1/20。

氣浮柱(7)為圓柱形，高徑比為3∶1，氣浮柱(7)底部呈漸縮結構。氣浮柱(7)的頂部有一個溢渣槽(14)，截面為圓環形，溢渣槽(14)有一個輕質排渣口(15)。氣浮柱(7)含有一個進水口(11)，一個出水口(12)和一個重質排渣口(13)，電磁閥(V6)一端與進水口(11)相連，另一端與水泵(16)相連，出水口(12)與電磁閥(V7)相連，重質排渣口(13)與電磁閥(V8)相連。

氣浮柱(7)內安裝2個液位傳感器(T2、T3)，一個液位傳感器(T2)位于氣浮柱(7)的中部，用于監測氣浮柱(7)內進水液位，另一個液位傳感器(T3)位于氣浮柱(7)頂部，用于監測氣浮柱(7)通入溶氣水后的液位。

攪拌器(8)位于氣浮柱(7)的正上方，攪拌器(8)與攪拌槳(9)相連，攪拌槳(9)與氣浮柱(7)底面的距離為氣浮柱(7)內液面高度的1/4。

混凝劑槽(21)內的混凝劑通過計量泵(19)加入到氣浮柱(7)內，絮凝劑槽(22)內的絮凝劑通過計量泵(20)加入到氣浮柱(7)內。

自動控制裝置采用PLC進行自動控制(見圖2)。PLC通過液位傳感器(T1)、電磁閥(V2、V4、V5)、水泵(10)來控制溶氣罐(2)的液位，通過壓力傳感器(4)、電磁閥(V1、V2)控制溶氣罐(2)內壓力，通過液位傳感器(T2)、電磁閥(V6)和水泵(16)來控制(待處理水)進水量，通過液位傳感器(T3)和電磁閥(V3)來控制溶氣水量。PLC通過內部定時器來控制溶氣時間、快速攪拌時間、慢速攪拌時間、溶氣水混合時間和輕質排渣時間。