[發明專利]一種混合流氣浮凈水方法

有效

• 申請號: 201410106842.5
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN103964529A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 張克峰;王永磊;李梅;賈偉建;申姍;賈瑞寶;宋武昌;卜德龍
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: C02F1/24
• 分類號: C02F1/24;C02F9/08
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

本發明涉及氣浮水處理技術領域，特別涉及一種混合流氣浮凈水方法。

背景技術

氣浮作為一種高效、快速的固液分離技術，始于選礦浮選技術。它是往水通入大量密集的微氣泡，使其與雜質、絮粒相互粘附，形成整體比重小于水的浮體，并依靠浮力使其上浮至水面，從而完成固、分離的凈水技術。最初，該技術主要用于各種物質的去除：如脂肪、油、纖維、油脂等密度小于水的物質。在20世紀60年代后期，此工藝在污水處理和飲用水處理中得到推廣，在給水處理領域，目前已廣泛應用于低溫、低濁富藻類水體的處理。目前，給水處理領域主要采用加壓溶氣氣浮工藝，該工藝可穩定產生小至10～100um(平均為40um左右)的微氣泡，能很好地滿足氣浮要求。

傳統氣浮工藝一般采用平流式溶氣氣浮工藝和裝置，裝置設氣浮接觸室、氣浮分離室及刮渣裝置，它是將加壓溶氣水從加壓狀態（300～600kpa）減壓時所產生的微氣泡，與上向流動的原水進行相同方向流動，上升的懸浮物與上升的氣泡同相接觸，使氣泡附著于懸浮物上成為有一定速率的顆粒，顆粒上浮到表面被刮渣機刮走而實現固液分離。

近年來，以氣浮接觸區氣泡-顆粒粘附效率為核心的接觸區粘附動力學研究日益得到國內外學者的重視，動力學研究從粘附行為的微觀過程入手，研究顆粒與氣泡的粘附速度問題。研究表明，加壓溶氣氣浮工藝中微氣泡與絮體顆粒粘附結合機理主要遵循碰撞粘附機理，可將氣泡與絮體顆粒之間的相互作用過程分解為三個子過程：（1）碰撞過程，即兩者間距逐步縮小至相遇的過程；（2）粘附，即兩者之間液膜厚度變薄至破裂，最終形成穩定的三相接觸角的過程；（3）脫附，即泡絮結合體的再分離，如果剪切動能（或其他形式的擾動能量）超過粘附能，氣泡、顆粒便會再次分離。傳統氣浮工藝中加壓溶氣水的實際消耗量遠遠高于根據水中固體顆粒濃度確定的加壓溶氣水的理論消耗量。因此，傳統氣浮工藝在氣泡-顆粒粘附效率方面有待改進，進一步提高加壓溶氣水利用效率。

傳統平流式溶氣氣浮裝置中，單設一級接觸室，氣泡與顆粒在接觸室中完成碰撞與粘附過程，微氣泡與向上流動的原水同向流動，氣泡與懸浮物的接觸時間較短，氣泡的附著效果較差，特別是當原水中油或懸浮顆粒比較多以及絮體松散的情況，傳統平流式氣浮難以有效去除水中顆粒物，導致出水中的油、懸浮顆粒等仍然較高。要想得到更加澄清的水就需要對傳統工藝及裝置進行改進。

逆流式氣浮裝置單設一級接觸室，其中向上的微氣泡與向下流動的原水進行相反方向的流動，下降的懸浮物與上升的氣泡逆向接觸，使氣泡與懸浮物粘附，過程中微氣泡與顆粒物能完成很好的碰撞過程，但是由于原水向下的水流力作用，微氣泡與顆粒不能很好的粘附形成穩定的泡絮體，或者粘附之后在原水異相水流力的作用下發生脫附現象，形成的泡絮體不能很好的完成上浮分離過程，從而氣浮出水出現“跑礬花’現象。此種氣浮裝置對原水水質變化以及表面負荷的適應性不強，隨著裝置的運行，出水水質變差，往往通過增大回流比，增大微氣泡濃度或者增加愛氣浮池深度來獲得較好水質，但是這種做法極為耗能而且經濟效益不高。因此，在飲用水處理工藝中需要改進該方法。

發明內容

為了解決以上現有技術中傳統氣浮工藝及其裝置的不足之處，如對顆粒的有效粘附效率不高，捕集效果不好等問題，對傳統平流式及逆流式氣浮池接觸室進行改進，提供了一種新型的凈水效果好、節省絮凝劑的混合流氣浮凈水方法。

本發明是通過以下步驟得到的：

一種混合流氣浮凈水方法，包括以下步驟：

（1）原水經過絮凝過程后，進入氣浮池碰撞接觸室，溶氣水減壓釋放產生微氣泡，由碰撞接觸室底部設置的溶氣釋放器釋放的微氣泡與待凈化水逆向流動，微氣泡與待凈化水中懸浮顆粒物的碰撞接觸，完成氣泡與絮體顆粒粘附之前充分的碰撞過程，并初步粘附形成密度小于水的泡絮體上浮至液面成為浮渣，由水力排渣系統排出，水質得到初步凈化；

（2）待凈化水中未能穩定上浮的絮體或懸浮物在水流沖擊的作用下，通過碰撞接觸室與粘附接觸室底部通道進入粘附接觸室，粘附接觸室底部設置的溶氣釋放器釋放微氣泡與待凈化水同向流動接觸，完成微氣泡與懸浮顆粒物的有效粘附過程，形成密度小于水的泡絮體上浮進入氣浮分離室，浮渣由機械排渣系統收集，凈化后水進入導流出水室，完成凈化過程。

所述的混合流氣浮凈水方法，優選氣浮池設置兩級接觸室，碰撞接觸室及粘附接觸室，兩接觸室通過池底通道相連通，其中碰撞接觸室的進水流速為15~25mm/s，粘附接觸室的水流速度為5~15mm/s。