[發明專利]一種環流溶氣共聚氣浮系統及工藝

有效

• 申請號: 201210227135.2
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN102730781A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 林喆;匡亞莉;張海陽
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C02F1/24
• 分類號: C02F1/24;C02F1/52
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本發明涉及一種生物量氣浮分離采收工藝，尤其是一種適用于水處理過程中溶氣氣浮工藝環節或藻類的環流溶氣共聚氣浮系統及工藝。?

背景技術

氣浮技術是一種高效、快速的固液分離技術，在給水（尤其是低濁、高藻原水）、污水處理等領域有著廣泛的應用。隨著藻類的、特別是微藻能源的發展，該工藝也將在藻類生物量的回收工藝中有較好的應用前景。根據微氣泡制造方法不同，氣浮工藝可分為電解氣浮、布氣氣浮和溶氣氣浮等，其中溶氣氣浮法應用最廣。

溶氣氣浮(Dissolved?Air?Flotation,?DAF)，又稱壓力溶氣氣浮，是指先將空氣通過高壓溶解到水中，溶氣水再減壓釋放得到微氣泡用于粘附固體，從而達到固液分離目的的方法。傳統的氣浮裝置包括溶氣系統、釋氣系統、絮凝系統和分離系統。其中溶氣系統多采用空壓機-溶氣罐方式，能耗高（約占溶氣氣浮工藝的50%），噪音大，且噴淋-填料式溶氣罐液位不易控制，溶氣效果不穩定；絮凝系統獨立操作，絮凝后將絮凝體送入氣浮池接觸區，與微氣泡粘附后進行固液分離，這種方法氣泡和絮凝體通過表面接觸粘附或相托，效果不穩定，效率較差；同時整體工藝復雜、氣浮時間長、占地面積大，設備費用高，操作繁瑣，難以實現自動化控制。

發明內容

技術問題：本發明的目的克服已有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、設備費用低、工藝簡便、占地面積小、氣浮時間短、氣浮效率高且穩定、易操作的環流溶氣共聚氣浮系統及工藝。

技術方案：本發明的環流溶氣共聚氣浮系統，包括入料泵、射流泵、加藥器、鼓泡式溶氣罐、氣浮柱，所述的射流泵包括下部為擴散管的喉管，喉管的上部經連接套連接有與喉管內孔相通的噴嘴，連接套的側壁上設有引射口，所述的鼓泡式溶氣罐包括外筒、設在外筒中的內筒，內筒的底部設有與外筒相連的下封頭，下封頭的中部設有進入內筒的噴嘴，下封頭的側部設有連通外筒的出水口，外筒的上部設有上封頭，上封頭上設有壓力表和安全閥；所述的氣浮柱包括外筒、設在外筒中的內筒，內筒中設有第一溶氣水管路，內筒的底部設有內筒支撐座，外筒的下部設有第二溶氣水管路，第二溶氣水管路上設有多個釋氣頭，第二溶氣水管路的下部設有回流水管，外筒的底部設有排水管，外筒的頂部設有浮渣收集槽；所述入料泵的出口經管路和閥門與射流泵的入口相連接，射流泵的出口經管路和閥門與氣浮柱的內筒入口相連接，氣浮柱的出口經管路和閥門連接氣液混合泵，氣液混合泵連接鼓泡式溶氣罐的入口，鼓泡式溶氣罐的出口經管路和閥門分別與射流泵的引射口和氣浮柱的外筒入口相連，加藥器連接在射流泵的引射口處。

利用上述系統實現的環流溶氣共聚氣浮工藝：

a．將系統中所有閥門關閉；?

b．打開進氣閥門和進水閥門，通入空氣和清水，在氣液混合泵的作用下形成氣液混合流，從鼓泡式溶氣罐底部的噴嘴進入溶氣灌內筒中，在溶氣灌內筒完成溶氣，未溶解的空氣進入液面上方的氣相，高出溶氣灌內筒的氣液混合流溢流進入溶氣罐外筒，并通過液位控制器調節進氣閥的開度來控制液位穩定在設定值附近，溶氣水經由出水管流出；多余的空氣通過安全閥排出；

c．當鼓泡式溶氣罐達到設定壓力0.1-0.5MPa后，打開Ⅱ溶氣水支路閥門，使溶氣水進入氣浮柱中；

d．當氣浮柱中的水開始溢流進入浮渣收集槽時，依次打開原水進水閥門、溶氣水出水閥門、Ⅰ溶氣水支路閥門、混凝劑加藥閥門，開啟入料泵將原水打入射流泵，在負壓的作用下，鼓泡式溶氣罐中的溶氣水從溶氣水出口經管路與混凝劑加藥器中的藥劑一起從射流泵的引射流入口）進入，經噴嘴和進入的原水在喉管中在高紊流條件下充分混合，在混凝藥劑作用下，開始形成絮粒，并與微氣泡實現混凝共聚作用；之后從第一溶氣水管路進入氣浮柱的內筒中；同時，部分溶氣水經由Ⅱ溶氣水支路閥門直接進入到氣浮柱的第二溶氣水管路中，經設在第二溶氣水管路上的多個釋放器釋放出微氣泡，在氣浮柱外筒中與未浮出的絮凝體逆流接觸，強化氣浮分離；

e.?打開循環水閥門，關閉進清水閥門，氣浮柱外筒底部一部分氣浮分離后的水經設在第二溶氣水管路的下部的回流水管流出作為溶氣循環用水，根據工藝需求調節排水閥門的大小進行排水。

有益效果：本發明可實現混凝共聚氣浮，降低溶氣能耗，提高氣浮效率，簡化氣浮工藝流程，且易于實現自動化控制。主要優點如下：

（1）采用氣液混合泵-鼓泡式溶氣罐溶氣法，工藝簡單，無噪聲污染，能耗低，溶氣水出水指標穩定；

（2）采用射流泵實現氣-固-液三相的混凝共聚，無需單獨設立混凝工藝單元，簡化流程，并可產生穩定的氣固液三相絮凝體，提高氣浮效率、穩定氣浮效果；