[發(fā)明專(zhuān)利]溶氣氣浮機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710173727.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107226505A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅曼·卡爾特舍瓦;馬西莫·迪·貝拉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: KWI國(guó)際環(huán)境治理股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/24
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/24
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司11332
• 代理人: 王瑞朋,張玫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過(guò)采用溶氣氣浮技術(shù)對(duì)液體(通常為水)中存在的懸浮物質(zhì)進(jìn)行分離的裝置，并且該裝置在液力方面的運(yùn)行基于速度抵消原理，該原理在本領(lǐng)域中是公知的。在日常實(shí)踐中，這種類(lèi)型的裝置被稱(chēng)為“溶氣氣浮機(jī)”。該裝置可以用于凈化廢水。

背景技術(shù)

溶氣氣浮凈化技術(shù)采用空氣(或其他氣體)微氣泡，這些微氣泡附著到存在于待處理水中的固體顆粒(懸浮物質(zhì))以使得固體顆粒上升至表面。由此，污染固體物質(zhì)與水分離，從而水被凈化，所述固體物質(zhì)在表面被收集。每個(gè)溶氣氣浮機(jī)包括兩個(gè)主要元件。

第一元件是微氣泡產(chǎn)生系統(tǒng)，該系統(tǒng)構(gòu)成了每個(gè)溶氣氣浮凈化設(shè)備的核心。更普遍地，通過(guò)使一部分凈化水循環(huán)通過(guò)增壓泵和加壓空氣溶解裝置來(lái)獲得微氣泡。該富含溶氣的加壓水恢復(fù)到大氣壓導(dǎo)致溶氣以微氣泡的形式析出。

第二元件為槽，在該槽中以物理方式進(jìn)行污染物質(zhì)與水的分離。存在包含不同的液力概念的許多結(jié)構(gòu)。最常見(jiàn)的是使用在中心具有待處理水輸入口以及將凈化水回收至外圍的圓形槽；又或者使用在一側(cè)具有待處理水輸入口以及在相反側(cè)具有凈化水輸出口的矩形槽。在不討論現(xiàn)有的每個(gè)液力概念的細(xì)節(jié)的情況下，可以認(rèn)為研究的目的始終是相同的，即確保輸入口和輸出口之間的水的流動(dòng)具有盡可能少的紊流，以使得污染物質(zhì)和水的分離過(guò)程能夠在最接近于層流的狀態(tài)下進(jìn)行，這對(duì)于被證實(shí)為是最脆弱和精細(xì)的凈化過(guò)程的開(kāi)展顯然是最有利的。

根據(jù)本發(fā)明的裝置在液力方面的運(yùn)行基于速度抵消原理，通過(guò)確保這些功能的構(gòu)件分別抵消待處理水的導(dǎo)入速度和凈化水的收集速度。該原理適用于具有圓形槽的設(shè)備。待處理水通過(guò)相對(duì)于槽的中心旋轉(zhuǎn)活動(dòng)的徑向裝置進(jìn)行分配，其旋轉(zhuǎn)速度與分配裝置的水的輸出速度相同，而且徑向裝置的旋轉(zhuǎn)方向與水的輸出方向相反。以此方式，兩個(gè)速度相互抵消(由此得到該原理的名字)，并且導(dǎo)入到氣浮槽中的每個(gè)待處理水體積保持不動(dòng)且等待凈化水的回收系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行收集。同時(shí)，凈化水通過(guò)與待處理水導(dǎo)入裝置相似的并且連結(jié)到待處理水導(dǎo)入裝置的徑向裝置來(lái)收集，該徑向裝置相對(duì)于水的輸出方向位于下游。換言之，不是使水在輸入裝置和輸出裝置(二者均是固定的)之間移動(dòng)，而是使所述輸入裝置和輸出裝置以取決于水流量的速度移動(dòng)，以使得水不移動(dòng)而是停留在水通過(guò)輸入裝置被導(dǎo)入的槽中并且等待輸出裝置對(duì)其進(jìn)行收集。該技術(shù)是公知的并且例如已經(jīng)在文獻(xiàn)US 4 022 696中進(jìn)行了描述。該技術(shù)具有不同的已知實(shí)施例，其中最為先進(jìn)的版本以KWI International公司出售的商業(yè)名稱(chēng)Supercell而被熟知。即便已知該裝置在商業(yè)上取得了巨大的成功，但是其在液力和機(jī)械方面的概念導(dǎo)致了與速度抵消原理的實(shí)現(xiàn)有關(guān)的一些問(wèn)題。

事實(shí)上，同樣鑒于其概念，待處理水在這些設(shè)備的氣浮槽中的分配通過(guò)位于槽中心處的旋轉(zhuǎn)接合件來(lái)完成，該接合件之后接有從氣浮氣泡收集中心槽上方經(jīng)過(guò)并且從活動(dòng)浮箱下方經(jīng)過(guò)的管道系統(tǒng)，該管道系統(tǒng)將氣浮區(qū)域與凈化水收集槽分隔開(kāi)，凈化水收集槽本身位于氣浮區(qū)域和氣浮氣泡收集槽之間。從兩個(gè)槽上方通過(guò)必然從所述槽中的水平面以及氣浮區(qū)域的上方通過(guò)。水在水平面上方的這種上升需要額外的供給壓力，該額外的供給壓力只能是相對(duì)于氣浮區(qū)域中的水平面的勢(shì)能。調(diào)度裝置對(duì)該勢(shì)能的補(bǔ)償導(dǎo)致很強(qiáng)的紊流。

因此，對(duì)于小尺寸設(shè)備，該勢(shì)能表示為20至30cm的水柱，這表現(xiàn)為水在調(diào)度裝置的輸出口處以1.4至1.6m每秒的速度分配。

對(duì)于大尺寸設(shè)備，該勢(shì)能可以達(dá)到60cm的水柱，這表現(xiàn)為在調(diào)度裝置的輸出口處2.4至2.6m每秒的速度。

明顯地，以這種速度注入待處理水很難與所期望的效果兼容，即建立與層流最接近的流動(dòng)條件。

另外，存在于設(shè)備中心處的旋轉(zhuǎn)接合件要求布置旋轉(zhuǎn)組件的支承和定心裝置，這導(dǎo)致了大量的機(jī)械問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備提出了一種實(shí)施速度抵消原理的不同且有利的方法，與已知設(shè)備相比，該方法使得能夠解決大多數(shù)的機(jī)械和液力問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備將具有氣浮氣泡排出管路的所述氣浮氣泡的收集中心槽與該設(shè)備的待處理水旋轉(zhuǎn)供給接合件相結(jié)合，從而使得能夠在構(gòu)成氣浮腔室的主槽中包含的水容積的表面以下并且圍繞所述氣浮氣泡排出管路導(dǎo)入待處理水，待處理水大體上在該槽所容納的液體的整體深度或高度上被導(dǎo)入到槽中。

該概念由此使得能夠：

-以最小壓力向槽供給待處理水，以使得供給液壓測(cè)量管始終不超過(guò)氣浮腔室中的水的上平面。因此，供給帶來(lái)的勢(shì)能大幅減小，這同樣減少了在分配時(shí)由該勢(shì)能到動(dòng)能的不可避免的轉(zhuǎn)換(浮選槽中的水再次下降)引起的紊流；