[发明专利]一种机械喷射高效消除泡沫装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理过程中机械喷射高效消除泡沫装置，可广泛应用于消除因表面活性剂或部分高分子有机物或微生物而产生的泡沫。 

背景技术

水处理和发酵工业中常常会因生产中产生的大量泡沫而陷入困境，造成生产效率低下。实际中，处理泡沫的方式一般有两种： 

1、加入化学物质，如采用油类等作为消泡剂；或采用强氧化性的杀菌剂等控制泡沫。虽然使用化学药剂消除泡沫，有一定的时效，但会增加水处理厂的运行费用，并且在使用化学药剂后，对出水水质产生较大影响和剩余物质的处理都会是问题。在CN1097357A中使用表面活性剂进行消泡，其生产成本高，并且表面活性剂的适用本身就可能会产生一定的泡沫，消泡效率也不理想；在CN16135357A中公开了一种高温消泡剂，由消泡活性物质、乳化剂、有机硅乳化剂、分散介质水构成，成分复杂，使用极其不方便。另外，从环保的角度看，化学消泡剂的不安全还有对人有毒，造成二次污染。 

2、采用机械消泡装置，常用的机械装置有：（1）耙式消泡桨，（2）旋转圆板式消泡装置，（3）旋转叶片机械消泡装置，（4）离心式消泡，（5）变径孔式消泡桨。在CN1692967A、CN1692968A、CN201524436U中均使用了消泡塔，但是消泡塔设备复杂，其通过塔板进行消泡，对塔板制作要求很高，而且绝大多数塔板经常会发生提前泛液，无法操作。在CN201321408Y中公开了一种射水消泡器，通过对水加压喷射消除泡沫，但其使用受到很大的限制，由于水的喷射必然会对整个体系产生影响，在一定的生产中要尽量避免过多水的引入。在CN1244135A中对液体进行搅拌曝气同时消泡，但设备复杂造价昂贵，并不适合工业生产应用。 

泡沫是气体在相对少量液体中的粗分散体系。纯液体不可能维持泡沫的稳定。这可从一个简单的热力学论点加以理解。对于一个单组分系统，它含有足够的表面积将总能量分散在其上，其吉布斯自由能函数为: 

dG=Vdp-SdT-rdA    (1) 

其中r:液体的表面张力 

A:每摩尔的表面积 

在此，r=(∂G∂A)T,P---(2)]]>

将(2)式积分，得ΔG＝rΔA    (3) 

其中△G:一定温度和压力下自由能的变化量 

泡沫在不同压力下稳定性不同，压力越大，泡沫越稳定。泡沫质量一定时，压力越大，泡沫半径越小;泡膜的面积越大，液膜变得越薄，排液速度越低。如果将方程(3)用到泡沫，我们可以看到由于泡沫之间的聚结而引起的表面积下降，会减少系统的自由能，从热力学角度来看，由纯液体组成的泡沫是不稳定的。 

从经济性、环保性、实用性等角度综合考虑，机械消泡无疑是最佳选择。现阶段所呈现的各种消泡装置专利中，单纯采用机械力使液膜破裂，在实际应用中势必会有很多不足。新的机械消泡方法亟待研究。针对消泡装置的现状及消泡领域的需求，我单位从泡沫稳定性机理研究出发，结合界面膜的界面铺展性质，深入研究，设计了机械喷射高效消除泡沫装置，在验证试验中，取得良好消泡效果。 

发明内容

本发明的目的，是提供一种污水处理过程中消除泡沫的装置，其所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，从泡沫液膜性质出发研究，提供一种低成本、消泡效果好的泡沫消除装置。