[實(shí)用新型]一種新型溶氣裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120233139.2
• 申請(qǐng)日: 2011-07-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202143822U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王志雄
• 主分類號(hào): B01F5/00
• 分類號(hào): B01F5/00;B01F3/04;C02F1/24
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種新型溶氣裝置，主要用于溶氣氣浮法中微氣泡的產(chǎn)生，可以應(yīng)用于石油化工、冶金、機(jī)械加工類的油水分離、造紙行業(yè)的紙漿纖維回收、城市污水處理廠污泥濃縮池剩余污泥的濃縮、城市自來(lái)水廠枯水季節(jié)除藻及稀有金屬的回收等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

溶氣氣浮法是一種歷史悠久的固-液、液-液分離技術(shù)，其主要原理是：在高壓條件下，將一定量的空氣溶于水中形成高壓溶氣水，然后通過(guò)減壓閥驟然減壓，與原水接觸混合后，進(jìn)入氣浮池，溶氣水減壓后立刻釋放出高密度、分散的微氣泡，粘附原水中的油粒、懸浮物等污染物表面，形成“水-氣-顆粒”三相混合體(比重小于1.0)，使其浮力大于重力和上升阻力，從而上浮至水面，形成泡沫，然后由浮渣機(jī)收集排出，實(shí)現(xiàn)渣水的分離。

早在1930年，瑞典某造紙廠曾試將空氣在外壓條件下溶解于白水的水處理中，但上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果均未公開(kāi)發(fā)表和引起足夠重視。

上一世紀(jì)60年代以前，氣浮技術(shù)發(fā)展較慢，很少見(jiàn)有其研究和應(yīng)用的報(bào)道，根本原因在于制造微氣泡的技術(shù)沒(méi)過(guò)關(guān)。當(dāng)時(shí)主要采用分散空氣氣浮法，用于對(duì)給水廠或含油、脂肪、纖維等比重小的物質(zhì)的廢水進(jìn)行處理，但其產(chǎn)生的氣泡不夠微細(xì)，對(duì)顆粒的粘附能力很差，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的紊流而撞碎絮體。

70年代初，氣浮技術(shù)迅速發(fā)展，人們開(kāi)始研究通過(guò)加壓方式將空氣溶于水中，然后減壓釋放獲得微氣泡的方法，然后衍生出了一系列的溶氣氣浮法，比如全加壓溶氣氣浮法、部分回流溶氣氣浮法、淺層氣浮法和真空氣浮法。除上述方法以外，還有電解氣浮法、渦凹?xì)飧》ā⒛峥赡崛軞鈿飧》ǖ取?/p>

目前主要以溶氣氣浮法占市場(chǎng)主導(dǎo)地位，尤其是以部分回流溶氣氣浮法應(yīng)用最為廣泛，其溶氣裝置普遍利用空壓機(jī)壓縮空氣或水射器吸入空氣，采用多級(jí)離心泵將回流水增壓至0.43-0.58MPa后，與壓縮空氣一并打入溶氣罐內(nèi)，實(shí)現(xiàn)氣和水充分混合，達(dá)到溶氣的目的，溶氣量取決于溶氣罐內(nèi)的液位和溶氣罐的操作壓力。由于溶氣罐體積較為龐大，且內(nèi)部壓力處于動(dòng)態(tài)變化，運(yùn)行時(shí)需要專人監(jiān)管，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。此外，該方法微氣泡的產(chǎn)生主要依靠溶氣釋放器的減壓釋放，所產(chǎn)生的微氣泡粒徑在40-100微米，對(duì)于微小懸浮物的吸附能力有限，當(dāng)處理高濁度、高含油污水時(shí)，容易造成溶氣罐和溶氣釋放器的堵塞，影響處理效果，也給日常操作維護(hù)帶來(lái)了很大的困難。此外，空壓機(jī)、多級(jí)離心泵的長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)行磨損較嚴(yán)重，設(shè)備運(yùn)行的噪聲和罐體振動(dòng)所發(fā)出的噪聲對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種新型溶氣裝置，主要由進(jìn)水管、調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、微氣泡發(fā)生器、背壓閥、壓力變送器、氣體流量計(jì)、出水管等組成，主要特征有：

(1)進(jìn)水管接調(diào)節(jié)閥一側(cè)，調(diào)節(jié)閥另一側(cè)接螺桿泵的進(jìn)水口，螺桿泵的出水口接微氣泡發(fā)生器的進(jìn)水口，微氣泡發(fā)生器的出水口接背壓閥的進(jìn)水側(cè)，背壓閥的出水側(cè)接出水管。

(2)微氣泡發(fā)生器為不銹鋼材質(zhì)，其進(jìn)水和出水管段上分別裝有壓力變送器，運(yùn)行時(shí)進(jìn)水壓力0.7-1.1MPa，出水壓力0.5-0.7MPa。

(3)螺桿泵為多級(jí)單螺桿泵，額定流量與需處理的水量之比為20-25％，揚(yáng)程12bar，采用反轉(zhuǎn)運(yùn)行，并配有干運(yùn)行保護(hù)器裝置，通過(guò)變頻調(diào)速技術(shù)控制泵的轉(zhuǎn)速低于300rpm。

(4)背壓閥調(diào)壓范圍在0.3-1.0MPa，釋放出來(lái)的微氣泡粒徑≤5μm。

(5)氣體流量計(jì)的出口采用塑料軟管連接于調(diào)節(jié)閥和螺桿泵之間的管段上，最大流量與螺桿泵額定流量之比為30-35％。

本實(shí)用新型與傳統(tǒng)溶氣氣浮的溶氣裝置相比，主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)在于：

(1)采用螺桿泵作為加壓設(shè)備，替代傳統(tǒng)的多級(jí)離心泵，而且也是整套唯一的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，可以通過(guò)變頻調(diào)速技術(shù)控制泵的轉(zhuǎn)速，既能夠維持系統(tǒng)內(nèi)部壓力穩(wěn)定，又延長(zhǎng)定子使用壽命，同時(shí)可以有效降低運(yùn)行能耗。

(2)系統(tǒng)的核心溶氣設(shè)備——微氣泡發(fā)生器，可根據(jù)處理水量任意組合安裝，替代了傳統(tǒng)的空壓機(jī)和龐大的溶氣罐，無(wú)堵塞、無(wú)結(jié)垢、耐腐蝕，避免了溶氣罐的長(zhǎng)年的維護(hù)工作和運(yùn)行時(shí)震動(dòng)所發(fā)出的噪聲。

(3)用背壓閥替代傳統(tǒng)溶氣釋放器，用作溶氣水的減壓釋放，避免了傳統(tǒng)溶氣釋放器容易堵塞的問(wèn)題。

(4)用氣體流量計(jì)可以準(zhǔn)確計(jì)量系統(tǒng)的溶氣量，易于維持工作壓力的穩(wěn)定。

(5)通過(guò)一套完整的PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自我保護(hù)，同時(shí)可與中控室進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，無(wú)需專人管理。