[发明专利]一种高效溶气气浮系统

说明书

技术领域

本发明涉及水处理工艺中的气浮系统，主要用于轧钢厂、炼钢厂、焦化厂、炼油及采油厂、造纸厂、食品及化工厂废水的净化处理，尤其涉及一种溶气气浮系统。

背景技术

目前，在工业废水和城市污水处理的气浮工艺中，按照产生气泡的方法不同，气浮可以分为电解浮上法、叶轮气浮法和溶解空气浮上法。

电解浮上法是利用不溶性的阳极和阴极，通入5-10V的直流电，直接将废水电解。阳极和阴极分别产生氢气和氧气，形成大量的微小气泡，将废水中的悬浮颗粒或先经混凝处理所形成的絮凝体粘附而上浮至水面，产生泡沫层，然后用刮渣机将泡沫刮除，从而达到固液分离的目的。该方法主要用于中小规模的工业废水处理，其缺点是：耗电量大，投资成本高；操作运行管理较复杂，操作不方便；电极容易结垢，使用寿命短，因而在工业中很少使用。

叶轮气浮法是指将空气引入到一个高速旋转的混合器或者叶轮机附近，通过高速旋转混合器或者叶轮机的高速剪切力，将引入的空气切割成很多细小的气泡，从而实现气浮的过程。其缺点是形成的气泡尺度较大(d>1mm)，气泡上升速度快，比表面积小，与悬浮物的接触时间较短，气浮效果不好。

溶解空气浮上法根据产生气泡的方法不同可以分为溶气真空浮上法和加压溶气浮上法两种：

溶气真空浮上法是指物料在常压下被曝气，使其充分溶气，然后在真空的条件下，压力骤然降低，从而使物料中的溶气析出，形成大量细微的气泡，气泡粘附在颗粒杂质上，使其浮于水面，从而形成泡沫浮渣，再用刮渣机将其除去，最终达到固液分离的目的。其缺点是：常压下，空气溶解度低，气泡的数量有限；需要密闭设备维持真空，运行维护比较困难。所有设备在密封的气浮池内，使气浮池构造复杂，运行管理、维护不便。

加压溶气浮上法是指物料在加压的条件下被曝气，使其充分溶气。然后在常压的条件下，压力骤然降低，从而使物料中的溶气析出，形成大量细微的气泡，气泡粘附在颗粒杂质上，使其浮于水面，从而形成泡沫浮渣，再用刮渣机将其除去，最终达到固液分离的目的。需要溶气罐、空压机或射流器、水泵等设备，占地面积大，投资成本高。

另外还有一种涡凹气浮机，其作用原理是经过预处理后的污水流入装有涡凹曝气机的小型充气段，污水在上升的过程中通过充气段与曝气机产生的微气泡充分混合，曝气机将水面上的空气通过抽风管道转移到水下。曝气机的工作原理是利用空气输送管底部散气叶轮的高速转动在水中形成一个真空区，液面上的空气通过曝气机输入水中，填补真空，微气泡随之产生并螺旋型地上升到水面，空气中的氧气也随之溶入水中。由于气水混合物和液体之间密度的不平衡，产生了一个垂直向上的浮力，将SS(固体悬浮物)带到水面。上浮过程中，微气泡会附着到SS上，到达水面后SS便依靠这些气泡支撑和维持在水面。浮在水面上的SS间断地被链条刮泥机清除。其缺点是曝气机的曝气头经常出现堵塞，调试难度大，气泡产生效果不稳定，国内成功运行的案例较少。

发明内容

本发明提供了一种高效溶气气浮系统，利用高压溶气原理产生高密度的微气泡，其比表面积大，捕捉效果强，可高效去除污水中浮油、乳化油、固体悬浮物SS和化学需氧量COD。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高效溶气气浮系统，包括气浮池、安装在气浮池中的刮渣机、排渣装置和出水装置，从气浮池末端引出的气液混合泵进水管，其上设有进气管，并通过气液混合管连接气液混合泵、微气泡发生器，从微气泡发生器引出的高压饱和溶气水管与外接污水进水管通过T型混合器连通气浮池进水管末端的溶气释放器。

所述气浮池为斜板沉淀-气浮池，池底设有排泥管。

所述刮渣机为链板式刮渣机，排渣装置由排渣槽和排渣管组成，出水装置由出水槽和出水管组成。

所述气液混合泵为单螺杆泵。

所述微气泡发生器由壳体、置于壳体内的集束式微气泡管、设在壳体上的进口、出口、排气阀和压力变送器组成，所述进口、出口内设有网板。

所述气液混合泵进水管上设有管道过滤器；进气管前设气体流量计，进气管后的管路上设真空表；高压饱和溶气水管上设有电磁流量计和减压阀。

所述微气泡发生器旁设操作控制柜，通过PLC实现系统各装置及阀门的连锁控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)系统采用单螺杆泵代替传统的回流泵、溶气罐、空压机等，减小占地面积，降低运行成本，减少维护人力；同时，将溶气压力提升至1.0-1.2Mpa，比传统溶气气浮提高一倍，因此系统产生的溶气水稳定性好、气泡密度大。