[发明专利]一种气浮水处理溶气释放器

说明书

本发明是属于压力溶气气浮水处理工艺释气系统中的关键装置，它对气泡的尺寸大小、分布及对气浮净水效果的好坏和日常运行费用的高低均有影响。在水处理工艺中，该装置能将在压力下溶解的气体通过特定设计的减压消能通道而释放出密集的微细气泡，与水中的絮体或其它颗粒物进行粘附，从而形成密度比水小的气泡-絮体的聚集体，易于上浮至水面，达到固液分离的结果。国外采用不同类型的释放器，有简单阀门、针型阀以及专用的释放器；尤其对于后者，国外将其列入专利。        

1975年，英国水研究中心(WRC)研究成功了“WRC”专利释放器；瑞典的AKA公司有“AKA”专利释放器。荷兰有“Lesidse”释放器及其改进型和DWL“The Hague”释放器及其改进型，并且改进型释放器易于清洗，从而使回流比保持恒定。芬兰最流行的释放器是“Model Rictor”专利释放器。南非于80年代由Dr.LRJ Van Vuuren和Water TEK合作发明了一种释放器，成为典型的“NIWR”释放器。历来国外学者均认为释气泡的大小与溶气压力有关，认为低压很难获得供气浮用的微细气泡。

国内在方面有所突破，改善释放器的构造，避免气泡并大，而以微细气泡的形式释放，则在2-3Kg/cm2的条件下仍能满足气浮净水的需要。同济大学78年研究成功了TS-78型溶气释放器，继而又研究成功了TJ型释放器，它可以防止杂物堵塞，扩大单个释放器的出流量及加速气泡与待处理水的混合过程。80年代中期研究成功TV型释放器并获得专利86206538，这些释放器已得到了广泛应用；由冶金建筑研究总院80年代研制了YJH型高效气浮喷头，工作压力为2-3Kg/cm2，较“WRC”专利释放器的性能更优越。

同济大学的TJ、TV型释放器压力溶气水的输出过程，依然与传统的设计形式一致，即释气水在与压力溶气水输入方向一致，沿盘的边缘平面上释放，这样易于形成液团而释气水分布不均匀。冶金建筑研究总院的YJH型高效喷头的减压消能通道没有特定的设置，从释气理论上认为有所争议。在压力溶气水的减压消能是通过截面积的扩大来实现，而气体的逸出则是通过涡流、返混、局部真空、振动、推流等流体运动特征去完成，至于超细气泡并大并生成较为微米级的气泡，则是需要一个比较稳定的流态。

表1  各种释放器的工作参数与释气粒径参    数          释气压力    流    量    回  流  比    释气泡直径              (Kg/cm²)   (m³/h)        (％)          (μm)WRC(英)            3.5-6      0.36-0.68       4-10(饮用水) 10-120(平均40)AKA(瑞典)          4-6        5-15(饮用水)Lesidse(荷兰EWR)   4-7        6.5-15(饮用水)TheHague(荷兰DZH)  4-7        6.5-15(饮用水)Model Rictor(芬兰) 4-7        5.6-42(饮用水)NIWR(南非)         4-7        6-10(饮用水)中国               2.5-3.5 TS 0.25-4.92  5-10(饮用水)TS、TJ、TV型                           TJ 0.98-11.75  20-30(废水)  平均20-30                           TV 0.95-6.64                           YJH                        ＜40

本发明专利采用上述原理，按照压力溶气水释气的规律设计了一种SK型气浮水处理溶气释放器。该释放器基于国内外释放器的特点，可以在低压下进行高效的释气。当压力溶气水通过该装置时，其合理的水流通道使得减压消能极为迅速彻底，气体逸出完全及时，最后超细气泡并大并生成较为微米级的气泡是在温和的流态下进行，采用的壳体周边布水设计使得含微气泡的释气水可以更加均匀的释放分布、作用面积更大、与絮体或其它颗粒物作用机会增加；由于释放器内的孔隙设计最终趋向CSTR型反应器，形成的密度较高的微气泡的粒径分布均匀。同时为了防止和及时清除堵塞，本发明型参照了TV型释放器的清除堵塞物的装置，进行改进以适应SK型气浮水处理溶气释放器的实际设计，从而使得SK型气浮水处理溶气释放器可以及时彻底的清除堵塞物。