[發明專利]一種氣浮微氣泡動態觀測及調控系統

有效

• 申請號: 201610905619.6
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN106629954B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 金鵬康;金鑫;劉穎;韓冬
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C02F1/24
• 分類號: C02F1/24;C02F1/78;G01N15/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

本發明通過一種氣浮微氣泡動態觀測及調控系統，利用光障礙式粒子計數原理實現了氣泡尺寸的實時監控，克服了傳統測量氣泡尺寸時間滯后的問題；以及通過氣泡調節盤實現了對氣泡尺寸的二次調控，解決了調控范圍過小的局限性；本發明通過一種氣浮微氣泡動態觀測及調控系統，實現了氣泡實時和準確測量，并擴大了氣泡尺寸調節范圍，提高了氣浮處理的靈活性。

技術領域

本發明屬于污水深度處理技術領域，特別涉及一種氣浮微氣泡動態觀測及調控系統。

背景技術

作為一種城市污水深度處理工藝，臭氧氣浮工藝將臭氧氧化技術和氣浮分離技術的有機結合，在一個操作單元內同時完成破乳、絮凝、固液分離、除色、嗅、味、消毒等多個過程。氣浮過程中氣泡的尺寸是影響工藝處理效果的重要因素，因此在工藝運行中對氣泡尺寸的有效調控是提高處理效率的關鍵。目前常用的調控方法是調節溶氣壓力，這樣只能通過氣壓的大小反應氣泡的大小，但無法根據氣泡的實際尺寸進行精確調節。氣泡的多少和尺寸的大小隨溶氣壓力、溫度、水質、pH等環境指標的變化而變化，所以簡單的根據以往經驗數據，通過改變氣壓大小調節氣泡大小并不能使運行中的工況處于最優狀態。另外，氣泡尺寸的測量方式，需要將含有氣泡的水引入至觀察槽，然后采用攝像法采集影像信息，進行數據分析，得到的氣泡尺寸相對準確，但是并無法及時的反應接觸區氣泡大小，往往局限于實驗室研究，對于大規模工業應用中的實時監測無能為力。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種氣浮微氣泡動態觀測及調控系統，既可以測量氣泡尺寸并實時動態反饋，又可以根據反饋及時調節運行工況以達到所需氣泡尺寸。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種氣浮微氣泡動態觀測及調控系統，包括：

設置在氣浮區域18內的由光束發射器3、計量槽2和光電二極管接收器1組成的氣泡動態測試裝置；

設置在氣壓罐19上的泄壓閥氣量計13；

分別裝設在臭氧發生器9出口分出的兩路上的氣浮氣量計10和氧化氣量計8；

與所述氣泡動態測試裝置、泄壓閥氣量計13、氣浮氣量計10和氧化氣量計8連接接收檢測數據的控制中心16，控制中心16通過運算處理得到氣泡尺寸；

以及，與控制中心16的控制端連接的用于控制氣泡運行工況的流量調節閥12和氣壓罐調節閥20。

氣壓罐調節閥20后分為兩路，分別連接位于氣浮區域18底部的氣泡調節盤4和溶氣頭5，且與氣泡調節盤4的連接分路上設置氣泡調節盤調節閥7，與溶氣頭5的連接分路上設置溶氣頭調節閥6。

所述氣泡動態測試裝置，通過計量單位時間內通過單位體積所產生的脈沖信號來表示氣泡數量，即氣泡密度，再根據接觸區(氣泡與絮體相互碰撞接觸的區域)體積，計算氣泡總數量；同時，通過泄壓閥氣量計13，氣浮氣量計10和氧化氣量計8的計量，計算出進入接觸區的總氣體體積；根據輸入氣體體積等于單個氣泡體積乘以氣泡總數，再通過氣壓校正，得到氣泡的平均尺寸。

控制中心16得到氣泡尺寸后，通過調整流量調節閥12、氣壓罐調節閥20來控制氣泡的運行工況，并通過氣泡調節盤4和溶氣頭5的配合實現氣泡尺寸的二次調控，調節過程中實時反饋氣泡尺寸，實現動態調控。

所述氣泡調節盤4由設置若干細小開孔的兩個圓盤垂直結合組成，上圓盤固定，通過下圓盤的旋轉來調整圓盤孔洞的交錯面積，氣泡通過時會發生合并，從而提高氣泡尺寸，通過控制交錯面積的大小來調節氣泡的尺寸，實現對氣泡尺寸的二次調控。與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、采用離子計數方法換算氣泡尺寸，可以實現氣泡的動態精確監控。

2、實時計量氣泡尺寸，通過反饋及時調整運行工況，精確控制氣泡尺寸。