[發明專利]鼠籠式自沖洗微氣泡發生器

有效

• 申請號: 201410103846.8
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103880106A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 劉春花;劉新福;周超
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C02F1/24
• 分類號: C02F1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種含油污水和工業廢水氣浮處理用的微氣泡發生器。

背景技術

目前，在市政污水和工業廢水處理行業應用較多的有加壓溶氣氣浮和誘導氣浮。

加壓溶氣氣浮分為常規加壓溶氣氣浮和多相溶氣泵氣浮系統。常規加壓溶氣氣浮形成的氣泡細小，但需要另外配置氣體增壓輸送設備、填料溶氣罐和釋氣器等設備，使得系統組成較為復雜、運行能耗較高并且設備占地面積較大；多相溶氣泵氣浮系統在一臺多相溶氣泵內完成水增壓、氣體吸入和溶解剪切過程，所產生微氣泡的粒徑基本在30μm左右，氣液混合程度高，該系統的配置簡單，運行維護容易，但其功耗和泵自身的成本問題不可忽視，并且多相溶氣泵對原水存在著較強的剪切乳化作用，會引起凈化效率的大幅度降低。

誘導氣浮分為機械誘導氣浮和水力誘導氣浮。機械誘導氣浮，即葉輪旋切氣浮，其主要缺點是機械系統所具有的轉動部件維護復雜，同時系統無法進行回流操作，而且，葉輪旋切氣浮機存在液位控制難度較大、較易出現短流和死流區，同時，氣浮機產生微氣泡的粒徑與葉輪旋切強度密切相關，微氣泡粒徑較大且不均勻；水力誘導氣浮，即射流氣浮，該技術的電能消耗低，同時射流器或高速文丘里管內沒有轉動部件，剪切力較小，不會造成粘附體的破散，但是，產生的微氣泡粒徑較大，而且其效率受射流器或高速文丘里管出口孔徑的影響較大，對進入噴嘴的水質和壓力要求較為苛刻，較小的波動可能會對凈化效率造成較大影響。

綜上所述，現有的加壓溶氣氣浮和誘導氣浮在現場應用中存在諸多的問題，這就需要在現有可行性技術的基礎上進行創新，同時采用新材料及加工工藝，從工作效率，微氣泡粒度、均勻度和發生量，加工、安裝和維修便捷以及運行成本等多方面加以考慮，研制新型高效的微氣泡發生裝置。

發明內容

為了克服現有氣浮技術存在的缺陷和不足，本發明的目的是提供一種適合含油污水和工業廢水氣浮處理用的鼠籠式自沖洗微氣泡發生器。該微氣泡發生器依據所設計的特殊結構和工藝，具備結構緊湊，氣體利用率高，微氣泡粒度細小、均勻且發生量大，自動化程度高，易于安裝、操作和維護以及運行費用低等特點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是開發一種鼠籠式自沖洗微氣泡發生器，主要由微氣泡罐、旋流葉片、鼠籠式微孔膜管總成、自沖洗總成、進液管、出液管、進氣管匯、沖洗管匯和排污管幾部分組成。氣浮作業中，原液流經進液管進入微氣泡罐并通過旋流葉片形成旋轉流后流入鼠籠式微孔膜管，同時氣體流經進氣管匯進入微氣泡罐并通過膜管微孔切割形成微細氣流，旋轉流連續剪切沖刷微細氣流產生微氣泡，最后經出液管排出。隨著膜管微孔的污垢逐漸增厚，微氣泡罐的氣室與整流室內壓力差降至最小允許值后，微氣泡發生器自動轉入“雙重清洗”的自沖洗作業，首先是清洗液的沖洗作業，清洗液流經沖洗管匯進入氣室，通過膜管微孔形成微細液流并不斷沖刷微孔內的污垢，含污液體經排污管排出；接著進行深度清洗，即氣體吹掃作業，氣體流經進氣管匯進入氣室，通過膜管微孔切割形成微細氣流不斷吹掃微孔上殘留的污垢，含污氣流也經排污管排出。

微氣泡罐材質選用壓力容器材料Q345R，罐腔通體內襯環氧樹脂。微氣泡罐采用立式容器的構造，上部采用橢圓球形封頭，并通過雙片法蘭和雙頭螺柱與下部的柱形罐體相聯接，雙片法蘭間通過丁腈橡膠墊進行密封。封頭上部設計有柱形凸臺，凸臺中間內環面的上端加工有一環形凹槽，凹槽下部加工有等間距分層布置的全環密封槽，密封槽與該位置迷宮密封相配合，凸臺四周均勻布置六個螺釘孔。罐體底部采用與封頭同型號的橢圓球形殼體，殼體下部設計有柱形凸臺，凸臺中間加工有孔眼并且四周均勻布置八個螺釘孔。

微氣泡罐由下而上分為整流室、氣室和穩流室三個密閉腔室，整流室內置旋流葉片，經進液管進入整流室的原液形成旋轉流，可以提高氣泡發生時氣體的利用率；氣室由上下隔板密閉而成，內置鼠籠式微孔膜管總成，微氣泡發生和吹掃作業時用作氣體流動的通道，沖洗作業時用作清洗液流動的通道；穩流室由上隔板和封頭封隔而成，攜帶微氣泡的旋轉流在穩流室匯集后變成氣液兩相穩流，再由出液管排出，可減少不穩定流體對管線造成的沖擊。