[发明专利]一种多相流弥漫溶气装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多相流弥漫溶气装置，属于污水处理领域。

背景技术

我国大小河川总长42万公里，湖泊7.56万平方公里，占国土总面积的0.8%，与此同时，我国污水、废水排放量每天约为1×10⁸m³之多，水污染现状触目惊心。现有的水体治理技术都有局限性，如岸带修复：以恢复景观效果为主，截污效果十分有限；植物生态净化：在河道内种花种草效果甚微、很难解决根本问题；原位化学混凝处理：只是污染物转移，没有移除和去除，对与污水中的杂志有机物和含氮化合物的处理效果非常有限。而人工投加化学处理药剂会对生态系统造成不利影响，日积月累会对生态系统造成不可恢复的破坏，不宜提倡；原位生物处理：对有机物有一定效果，对氮磷基本没有效果；人工投加生物制剂，难以发挥长效作用。

根据双膜理论和亨利定律，氧气气泡尺寸的大小对水体修复的效果有着很重要的影响，气泡的尺寸越小对水体修复的效果越有利。自然状态下，仅靠水体中的自然溶氧是无法实现黑臭杂志的去除，需采取增氧措施才能保证除臭除腥。增氧通常采用曝气的方式实现，保证在河塘川缺氧或溶氧上下分布不均等情况下达到适宜溶氧量。目前，国内的增氧机有水车式、叶轮式、射流式和充气式等多种类型。各种类型的增氧机都是基于扩散原理增氧，扩散速率取决于缺氧程度、水与空气接触的表面积及水体搅动程度等因素。增氧可促进河塘水体上下交换，增加空气中氧气向水体的溶解，同时起水体透析与去除黑臭作用。现在的水体增氧装置一般采用空压机、喷射器将氧气喷入水中，并通过搅拌器使氧气溶解在水体中，存在结构复杂、氧气溶解效率低、气液比低、充气量小、气泡尺寸大等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种多相流弥漫溶气装置，它解决了目前的增氧装置结构复杂、成本高、溶解效率低、气液比低的问题。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种多相流弥漫溶气装置，包括进液管、进气管、溶气泵、混合管、压力溶气罐、输出管和气泡释放器，所述溶气泵的进气口、进液口分别与进气管、进液管连接，溶气泵的输出口通过混合管与压力溶气罐的进料口连接，所述压力溶气罐内设有第一气泡石层、第二气泡石层和第三气泡石层，压力溶气罐底部设有进料口，上部设有出料口，出料口通过输出管与气泡释放器连接，所述进液管上设有液体流量计，所述进气管上设有截止阀和气体流量计，所述输出管上设有截止阀和止回阀。

通过采用上述技术方案，将氧气通入溶气泵的进气口，水通入溶气泵的进水口，通过气体流量计观测氧气的通入量，通过液体流量计观测水的通入量，截止阀用于控制氧气通入流量，氧气在溶气泵进气口负压的作用下进入泵体内，无需使用空压机和喷射器，氧气和水在泵体内被搅拌混合，在泵体内氧气的溶解效率可达90%以上，因此无需大型加压容器罐或反应塔即可制取高度溶解液，气液比可达1:8，提高溶解效率，节约成本；氧气在水中溶解后形成带有大量气泡的混合液由混合管进入到压力溶气罐中，气泡在压力溶气罐中上浮时依次经过第一气泡石层，第二气泡石层，第三气泡石层，在气泡石气孔的作用下形成更多更小的细小气泡，并最终通过气泡释放器形成弥漫状的微小气泡群进入到气浮池内，这些气泡群气泡的数目极多、半径小，极大的增加了与水体的接触面积，与水体内的微生物、杂质等充分接触，同时，在气泡上浮过程中，一部分固体颗粒在气泡的浮托力作用下从水体底部上浮，有利于进行固液分离，通过截止阀调节溶气泵的工作压力，控制输出管喷射量，止回阀的作用是当整个装置停止时避免气浮池内的污水回流使泵倒转造成损坏。

作为优选实例，所述第一气泡石层、第二气泡石层、第三气泡石层从下向上依次设置在压力溶气罐内，第一气泡石层、第二气泡石层、第三气泡石层的气孔逐渐减小。

通过采用上述技术方案，气泡在依次经过第一气泡石层、第二气泡石层、第三气泡石层时被气孔分割形成更多更细小的气泡群，提高气泡数量，进一步减小气泡半径，提高水体净化能力。

作为优选实例，所述溶气泵为开式叶轮溶气泵。

通过采用上述技术方案，开式叶轮溶气泵对水质的耐受性强，且运行时故障率低，使整个装置平稳运行。

作为优选实例，所述溶气泵的进水口连接有过滤器。

通过采用上述技术方案，过滤器过滤掉水体中的固体异物，避免对溶气泵泵体和叶轮造成破坏。

作为优选实例，所述溶气泵进气口上设有截止阀，用于调节进气口真空度。

通过采用上述技术方案，利用截止阀调节溶气泵的真空度，使氧气能被吸入泵中。