专利名称：曝气装置及具备该曝气装置的海水排烟脱硫装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于煤炭焚烧、原油焚烧及重油焚烧等的发电设备的排烟脱硫装置的排水处理，特别是涉及通过曝气对使用海水法脱硫的排烟脱硫装置的排水(已使用的海水)进行脱碳酸(曝气)的曝气装置、以及具备该曝气装置的海水排烟脱硫装置、曝气装置的狭缝析出物的除去、防止方法。
背景技术：
以往，在以煤炭或原油等为燃料的发电设备中，从锅炉排出的燃烧废气气体(以下称为“废气”)经过除去该排气中含有的二氧化硫(SO2)等硫氧化物(SOx)后向大气放出。作为实施这样的脱硫处理的排烟脱硫装置的脱硫方式，已知有石灰石石膏法、喷雾干燥器法及海水法等。其中，采用海水法的排烟脱硫装置(以下称为“海水排烟脱硫装置”)为使用海水作为吸收剂的脱硫方式。在该方式中，例如通过向将大致呈圆筒那样的筒形状纵向设置的脱硫塔(吸收塔)的内部供给海水及锅炉废气，将海水作为吸收液而产生湿式碱基的气液接触来除去硫氧化物。在上述脱硫塔内作为吸收剂使用的脱硫后的海水(已使用的海水)例如在上部开放了的长水路(Seawater Oxidation Treatment System ;S0TS)内流动而排出时，通过从设置于水路底面的曝气装置使微小气泡流出的曝气来进行脱碳酸(曝气)(专利文献I 3)。专利文献专利文献1:日本特开2006 - 055779号公报专利文献2:日本特开2009 - 028570号公报专利文献3:日本特开2009 - 028572号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题但是，曝气装置中使用的曝气嘴在覆盖基材周围的橡胶等制散气膜上设置有多个小的狭缝。通常称为“扩散式喷嘴”。这样的曝气嘴可以利用供给的空气的压力使大量大致均等大小的微小气泡从狭缝流出。当使用这样的曝气嘴在海水中连续进行曝气时，在散气膜的狭缝壁面或狭缝开口附近将析出海水中的硫酸钙等析出物，狭缝的间隙变窄或将狭缝堵塞，结果是，存在以下问题:使散气膜的压力损失增大，向散气装置供给空气的鼓风机、压缩器等喷出装置的排出压力增高，而对鼓风机、压缩器等施加负荷。析出物的产生被推测是，位于散气膜外侧的海水从狭缝浸入至散气膜内侧，与总是通过狭缝的空气长时间相互接触而促进干燥(海水浓缩)，直至析出。本发明鉴于上述问题，以以下作为课题，即提供一种可以控制在散气膜狭缝中产生的析出物的曝气装置、 以及具备该曝气装置的海水排烟脱硫装置、曝气装置的狭缝析出物的除去、防止方法。解决技术问题的方法为了解决上述课题，本发明第一方面提供一种曝气装置，浸于被处理水中且在被处理水中产生微小气泡，其具备:空气供给配管，通过排出单元供给空气；曝气嘴，被供给空气并具备具有狭缝的散气膜；水导入单元，向所述空气供给配管内导入水，在所述曝气嘴的压力损失増大时，停止空气的导入并将水导入空气供给配管内。第二方面的曝气装置在第一方面的基础上，其特征在于，在所述空气供给配管内具有以雾状供给水的水雾供给单元。第三方面的曝气装置在第一或第二方面的基础上，其特征在于，所述水是淡水或海水的任一种。第四方面的曝气装置在第一 第三方面中任一方面的基础上，其特征在于，在从所述空气供给配管分支而成的多个集管设有曝气嘴，并且在支管及集管的端部具有将空气向外部排出的空气排出管。第五方面的曝气装置在第一 第四方面中任一方面的基础上，其特征在于，所述曝气嘴由散气膜和狭缝构成，该散气膜覆盖内部被导入空气的支撑体，在所述散气膜设置有多个狭缝，所述曝气嘴使微小气泡从狭缝流出。第六方面提供一种海水排烟脱硫装置，其特征在于，具备:脱硫塔，使用海水作为吸收剂；水路，供从所述脱硫塔排出的已使用的海水流动而排水；第一 第五方面中任一方面所述的曝气装置，设于所述水路内，在所述已使用的海水中产生微小气泡而进行脱碳酸。第七方面提供一种曝气装置的狭缝析出物的除去、防止方法，其特征在于，使用浸于被处理水中且在被处理水中从曝气嘴的散气膜的狭缝产生微小气泡的曝气装置；在曝气嘴的压力损失增大时，停止空气的导入并将水导入空气供给配管内；将导入的水向散气膜的狭缝供给而溶解除去析出物。第八方面的曝气装置的狭缝析出物的除去、防止方法在第七方面的基础上，其特征在于，接着，停止水的导入，将空气导入空气供给配管内，利用导入的空气挤出充满于空气供给配管内的水而溶解除去析出物。第九方面的曝气装置的狭缝析出物的除去、防止方法在第七或第八方面的基础上，其特征在于，进而，在通过排出单元供给空气时，添加水分或水蒸汽，将含有水分的空气向散气膜的狭缝供给。发明效果根据本发明，即使在曝气装置的散气膜的狭缝中产生了析出物的情况下，也能够迅速应对而溶解除去析出物，能够实现向曝气装置供给空气的鼓风机、压缩机等喷出装置的负荷的降低。
图1是本实施例的海水排烟脱硫装置的概略图；图2 — 1是曝气嘴的俯视图；图2 — 2是曝气嘴的主视图3是曝气嘴的内部结构概略图；图4是本实施例的曝气装置的概略图；图5是本实施例的其它曝气装置的概略图；图6 — I是表示散气膜的狭缝中的空气的流出和海水的浸入、及浓缩海水的状况的图；图6 — 2是表示散气膜的狭缝中的空气的流出和海水的浸入、浓缩海水及析出物的状况的图；图7是操作流程图；图8是其它曝气装置的要部概略图；图9是其它曝气装置的要部概略图；图10是本实施例的其它曝气装置的概略图；图11是本实施例的其它曝气装置的概略图；图12是本实施例的其它曝气装置的概略图；图13 — I表示是散气膜的狭缝中的空气(饱和湿润空气和水雾的混合)的流出和海水的浸入的状况的图；图13 — 2是表示散气膜的狭缝中的空气(饱和湿润空气)的流出和海水的浸入的状况的图；图13 — 3是表示散气膜的狭缝中的空气(湿润空气；相对湿度100%以下)的流出和海水的浸入、及浓缩海水的状况的图；图14是表示向空气供给配管间歇供给水分时的浸入到曝气嘴的狭缝的海水的盐分浓度的变化和曝气装置的运转状况的图。
具体实施例方式下面，参照附图对本发明进行详细说明。另外，本发明不限定于该实施例。另外，下述实施例的构成要素包括本领域技术人员可以容易想到的要素或实质上相同的要素。
实施例参照附图对本发明实施例的曝气装置及海水排烟脱硫装置进行说明。图1是本实施例的海水排烟脱硫装置的概略图。如图1所示，海水排烟脱硫装置100包括:排烟脱硫吸收塔102，将废气101和海水103进行气液接触使SO2经脱硫反应成为亚硫酸(H2SO3);稀释混合槽105，设置于排烟脱硫吸收塔102的下方，将含硫分的已使用的海水103A与稀释用海水103进行稀释混合；氧化槽106，设于稀释混合槽105的下游侧，对已稀释使用的海水103B进行水质恢复处理。海水排烟脱硫装置100中，在排烟脱硫吸收塔102使经由海水供给管线L1供给的海水103中的一部分的吸收用海水103与废气101进行气液接触，使海水103吸收废气101中的S02。而且，使在排烟脱硫吸收塔102中吸收了硫分的已使用的海水103A与供给到设于排烟脱硫吸收塔102下部的稀释混合槽105的稀释用海水103混合。而且，与稀释用海水103混合稀释后的已稀释使用的海水103B被送给设于稀释混合槽105下游侧的氧化槽106，利用曝气嘴123供给由氧化用鼓风机121供给的空气122，使水质恢复，之后，将其作为排水124排放到海中。
图1中，符号102a是使海水103向上方喷出的液柱用喷雾喷嘴，120是曝气装置，122a是气泡，L1是海水供给管线，L2是稀释海水供给管线，L3是脱硫海水供给管线，L4是废气供给管线，L5是空气供给管线。参照图2 —1、图2 — 2及图3对该曝气嘴123的结构进行说明。图2 — I是曝气嘴的俯视图，图2 — 2是曝气嘴的主视图，图3是曝气嘴的内部结构概略图。如图2 —1、图2 — 2所示，曝气嘴123是在覆盖基材周围的橡胶制散气膜11上设置有大量小的狭缝12而形成的喷嘴，通常被称为“扩散式喷嘴”。这样的曝气嘴123在通过从空气供给管线L5供给的空气122的压力而使散气膜11膨胀时，可以打开狭缝12使大量尺寸大致均等的微小气泡流出。如图2 —1、图2 — 2所示，曝气 嘴123通过凸缘16安装于设置在从空气供给管线L5分支出来的多个(本实施例中为8个)支管(未图示)的集管15。另外，设置于已稀释使用的海水103B中的支管及集管15考虑耐腐蚀性而使用树脂制导管等。曝气嘴123例如图3所示形成为以下结构:考虑对已使用的海水103B的耐腐蚀性而使用树脂制成的大致圆筒形状的支撑体20，以覆盖该支撑体20外周的方式覆盖形成有多个狭缝12的橡胶制散气膜11，然后将左右两端部由金属线或带等连接部件22固定。另外，上述的狭缝12在不受压力的通常状态下是关闭的。另外，在海水排烟脱硫装置100中，由于总是供给空气122，因此狭缝12通常为开放状态。在此，支撑体20的一端20a在安装于集管15的状态下可进行空气122的导入，并且其另一端20b开口，可导入海水103。因此，一端20a侧经由贯通集管15及法兰16的空气导入口 20c与集管15内部连通。而且，支撑体20的内部通过设于支撑体20轴向途中的隔板20d分割开来，利用该隔板20d阻止空气的流通。而且，在比该隔板20d更靠集管15侧的支撑体20的侧面开口有空气出口 20e、20f，用于使空气122在散气膜11的内周面和支撑体外周面之间，即向对散气膜11加压使其膨胀的加压空间Ila流出。因此，如图中箭头所示，从集管15向曝气嘴123流入的空气122从空气导入口 20c向支撑体20的内部流入后，从侧面的空气出口 20e、20f向加压空间Ila流出。另外，连接部件22将散气膜11固定于支撑体20，并且防止从空气出口 20e、20f流入的空气从两端部漏出。在这样构成的曝气嘴123中，从集管15通过空气导入口 20c流入的空气122通过空气出口 20e、20f向加压空间Ila流出，但因为狭缝12最初是关闭的，所以，滞留在加压空间Ila内使内压上升。内压上升的结果为，散气膜11受加压空间Ila内的压力上升而膨胀，形成于散气膜11的狭缝12打开而使空气122的微小气泡流出到已稀释使用的海水103B中。这样的微小气泡的产生通过经由支管L5A 5H及集管15接受空气供给的全部的曝气嘴123实施。下面，对本实施例的曝气装置进行说明。本发明提供如下单元:在由于因海水在散气膜11的狭缝12的干燥、浓缩而产生硫酸钙等析出物的析出而使曝气嘴123的压力损失上升时，将析出物溶解除去。下面，具体说明本发明。
图4是本实施例的曝气装置的概略图。如图4所示，本实施例的曝气装置120A是浸于作为被处理水的已稀释使用的海水(未图示)中且在已稀释使用的海水中发生微小气泡的曝气装置，具备:通过作为排出装置的鼓风机121A 121D供给空气122的作为空气供给配管的具有分支空气供给管线(支管)L5A^5H的空气供给管线L5、由各支管L5A 5H的集管15供给空气122的具备具有狭缝12的散气膜11的曝气嘴123、作为向空气供给管线L5供给水141的水导入单元的水箱140及供给泵P1，在上述曝气嘴123的压力损失增大时，一边停止空气122的导入一边将水141导入从空气供给管线L5分支的支管L5a 5H。水141从水供给管线L6导入，在各分支的供给管线设有阀V11 V18。另外，在空气供给管线L5各设有两台冷却器131A、131B和两台过滤器132A、132B。由此，由鼓风机12IA 12ID压缩的空气被冷却，然后被过滤。另外，虽然具有四台鼓风机，但通常三台在运转，其中一台为备用。另外，分别具有两台冷却器131AU31B和两台过滤器132AU32B是在于，由于需要连续运转，通常只运转一个，另一个作为保养用。
在此，在本实施例中，作为水141的供给，使用淡水，但代替淡水也可以使用海水(例如稀释海水供给管线L2的海水103、稀释混合槽105的已使用的海水103A、氧化槽106的已稀释使用的海水103B等)。根据本实施例，在上述曝气嘴123的压力损失增大时，停止空气122的导入，通过水箱140供给水(淡水或海水)141，因此，从集管15导入的水在通过曝气嘴123的散气膜11的狭缝12时，将附着的硫酸钙等溶解，由此实现散气膜11的压力损失的降低。此外，导入的水的水量的调整只要进行阀操作并以成为规定的流量的方式进行流
量管理即可。[附着物产生了的情况下的对策]在此，曝气装置的运转初期通过控制单元将空气122导入空气供给管线L5内，仅进行通常的曝气。该情况下，水141未导入空气供给管线L5。而且，当狭缝12中产生附着物时，曝气嘴123的压力损失上升至规定值以上。在有这样的压力损失的上升的情况下，首先停止空气122的导入。接着，从水箱140将水141导入从空气供给管线L5分支的分支空气供给管线L5a 5H，使导入的水141充满各曝气嘴123内，在水141通过曝气嘴123的散气膜11的狭缝12时，将附着的硫酸钙等溶解，由此实现散气膜11的压力损失的降低。说明该切换操作。在因压力损失的上升而成为规定值时，停止空气122的供给(0FF)，并且导入(ON)水，水141的导入总是规定时间。之后，停止(OFF)水141的导入，并且进行(ON)空气的供给，进行额定空气的导入，再进行曝气。此外，在曝气再进行时，空气122的导入逐渐进行，将残存于内部的水排出。另外，也可以在进行水的导入，曝气嘴123内充满了水141后，停止水的导入，之后逐渐导入空气，用导入的空气挤出充满的水。该情况下，适合可使用的水的流量少的情况。海水的盐分浓度为3.4%，即在96.6%的水中溶解3.4%的盐。该盐构成为:氯化钠77.9%、氯化镁9.6%、硫酸镁6.1%、硫酸钙4.0%、氯化钾2.1%、其它0.2%。该盐中，随着海水的浓缩(海水的干燥)，硫酸钙为最先析出的盐。该析出的阈值以海水的盐分浓度计为约14%。图6 — I是表示散气膜狭缝中的空气的流出、海水浸入及浓缩海水的状况的图。图6-2是表示散气膜狭缝中的空气流出、海水浸入及浓缩海水的状况的图。在此，本发明中，狭缝12是指形成于散气膜11的切口，狭缝12的间隙构成为排出空气的通路。海水103接触形成该通路的狭缝壁面12a，但通过空气122的导入被干燥、浓缩，形成浓缩海水103a，之后在狭缝壁面析出析出物103b，从而堵塞狭缝的通路。此外，图6— I及图6 — 2表示散气膜11的狭缝12处的空气122进行的海水的干燥、浓缩进行而析出物成长的状态。图6 — I是在浓缩海水103a的一部分中，局部地在海水盐分浓度超过了 14%的部分产生有析出物103b的状态。该状态下，析出物103b很少，因此，虽然在空气通过狭缝12时的压力损失稍有上升，但空气122仍可通过。与之相对，图6 — 2是浓缩海水103a的浓缩推进，析出物103b导致的闭塞(堵塞)状态，即压力损失增大的状态。另外，即使在这样的状态下，虽然残留有空气122的通路，但这对排出单元造成相当大的负荷。由此，曝气嘴123的压力损失上升。该切换操作有手 动进行的情况和自动进行的情况。在自动进行的情况下，控制单元由微机等构成。控制单元设有由RAM及ROM等构成而存储程序或数据的存储部(未图示)。存储于存储部的数据确认曝气嘴123的压力损失的上升，且为规定值以上时，探测狭缝12的附着物的大量产生，并且进行曝气嘴123的压力损失在哪一区块(本实施例中为8区块(图4损失的第一区块A 第8区块H))产生了的确认。另外，控制单元与供给来自水箱140的水141的支管L5A 5H的阀V1-V8连接。在产生了压力损失时，该控制单元发出停止对每个区块(8区块)A H供给的空气122的供给的指令。例如，在第一区块A的曝气嘴123发生了压力损失时，发出关闭安装于第一区块A的支管L5a的阀V1的指令，停止空气122向该区块的供给。其次，控制单元发出打开阀V11的指令，从水箱140供给水141，将其导入支管L5a内。导入支管L5a的水141经由集管15被导入曝气嘴123，从设于散气膜11的狭缝12向外部排水。进行该水141的排水时，将在狭缝12析出的硫酸钙等的析出物溶解，将狭缝析出物向外部排出。控制单元进行规定时间的水141的导入，之后，发出水141的导入停止(关闭阀V11)的指令，并且发出打开阀V1的指令，重新开始空气122向该区块的供给，重新开始曝气。此夕卜，水141的导入时间根据压力损失的状态、析出物的析出状态适宜设定。图5是本实施例的其它曝气装置的概略图。如图5所示，在本实施例中，设有从高压空气供给单元142经由高压空气供给管线L7供给高压空气143的单元。其结果是，在曝气重新开始时，支管L5a内及曝气嘴123内残存水141，因此，能够将该残存的水141尽早地排出。此外，V12是导入高压空气的切换阀。其次，对控制单元进行的曝气嘴123存在压力损失的上升的情况的应对的控制进行说明。图7是操作的流程图。首先，控制单元测量来自未图示的压力计的压力(内部压力和水压)，测量曝气嘴123的压力损失(步骤S11)。其次，在测量出的压力损失为规定值以上(在狭缝12产生附着物)的情况下(步骤S12:是)，控制单元确认压力损失产生的区块，并且停止空气122向该区块的供给(步骤S13)。其次，从水箱140向停止了空气122的供给的支管导入水141，向曝气嘴123供给水141 (通过该水的导入将附着物溶解)(步骤S14)。通了规定时间 的水141后，停止水141的导入，并且供给空气122，重新开始曝气(步骤S15)。此外，测量出的压力损失为规定值以下的情况下(步骤S12:否)，接着测量压力损失(步骤S11)。根据本实施例，在曝气嘴123的压力损失为规定值以上时，停止空气122的导入，并且供给水(淡水或海水)141，因此，可以将在曝气嘴123的狭缝12析出的析出物溶解，可以降低压力损失。此外，在有多个区块(例如8区块A H)的情况下，即使停止空气122向I区块的供给，对于剩余的其它区块也分配该量的空气122的导入，因此，SOTS所需的空气122的量不会降低。图8是其它曝气装置的要部概略图。如图8所示，即使停止空气122的导入，在空气供给管线L5a的集管15的端部也残留有空气122，因此设置将内部的空气122向外部排出的空气排出管151以使水141全部遍及。通过设置该空气排出管151，能够将向内部导入水141时残存于管内的空气122迅速地排出向外部，可以向所有的集管15内的曝气嘴123内导入水141。此外，在空气122的排出结束后，关闭阀V13，防止导入的水141的排出。图9是其它曝气装置的要部概略图。如图9所示，在从空气供给管线L5a进一步设置有多个集管15a 15τ的情况下，设有使该多个集管15α 15τ的端部连通的连通空气排出管152。通过设置该连通空气排出管152，能够将向多个集管15α ％内部导入水141时残存于多个集管15a 15t内的空气122迅速排出向外部。根据本实施例，在向海水进行曝气的曝气装置中，在因海水成分或污泥等污垢成分在散气孔(膜狭缝)的析出而产生堵塞的情况下，将迅速消除堵塞，因此，能够长期稳定地进行操作。如上，在本实施例中，作为被处理水以海水为例进行了说明，但本发明不限于此，例如在对污染排水处理的污染水(例如污水处理等)进行曝气的曝气装置中，能够防止因污泥等污垢成分在散气孔(膜狭缝)的析出引起的堵塞，能够长期稳定地进行操作。
通过实现该对策，在曝气装置发生了堵塞的情况下，能够迅速应对。在实现了这种对策后，也可以进一步进行堵塞的预防措置。[附着物发生的预防对策]图10是本实施例的其它曝气装置的概略图。如图10所示，本实施例的曝气装置120B在图4所示的曝气装置120A中，进一步具有水雾供给单元，其具备向从空气供给管线L5分支的支管L5^5H供给水141的喷嘴161a 161h。P2是水供给栗。根据本实施例，通过 水雾供给单元，经由水供给管线L8从喷嘴161A 161H雾状地供给水(淡水或海水)141，因此，可以将向曝气嘴123供给的空气122加湿(水蒸气分压増力口)。图10的曝气装置120B中，作为喷嘴161A 161H，使用单流体喷嘴，向供给的空气122中喷雾。另外，在图10的曝气装置120B中，也可以使用另外设置空气供给管线(未图示)而将空气122导入喷嘴161a 161h的双流体喷嘴。在进行水(淡水或海水)141的供给时，作为辅助气体使用空气122将水分微小地喷雾(促进水分的蒸发)，向从空气供给管线L5供给的空气122中喷雾。此外，在上述图10所示的空气供给系中，也可以撤去冷却器131AU31B，由鼓风机121A 121D进行加压，向温度上升的空气122注入规定量的水141 (淡水或海水)，降低供给的空气122的温度，使曝气嘴123的狭缝12处的空气122处于水雾饱和湿润状态。图11是本实施例的其它曝气装置的概略图。图11的曝气装置120C中，通过水蒸汽供给管线L9供给水蒸汽144。P3是水蒸汽供给泵。图12是本实施例的其它曝气装置的概略图。图12的曝气装置120D中，在作为排出单元的鼓风机121A 121D的空气导入口附近设有供给水分145的吸气喷雾喷嘴(未图示)。该情况下，将水分145添加到吸气中(水分在进入鼓风机主体前蒸发。)，调整鼓风机出口侧的冷却器131A的冷却量，使通过曝气嘴123的狭缝12的空气122成为水雾饱和湿润空气。S卩，被鼓风机121A 121D加压压缩的空气122其温度例如成为100°C程度的高温，但此时，通过多余地供给水分145，所供给的空气122处于富水分的状态。之后，当通过冷却器131降低空气的温度时(例如40°C)，空气122中的水分量不发生变化，因此，冷却了的空气122的水分的饱和度(相对湿度)增加。结果是，在曝气嘴123的狭缝12的空气成为相对湿度100 %，当添加到吸气中的水的量进一步增加时,成为含水雾的饱和湿润空气,成为气液二相的状态。另外，在鼓风机121A 121D的入口侦彳，即使鼓风机121A 121D吸入的大气的相对湿度为100%，被压缩、冷却后的结果是，曝气嘴123的狭缝12处的空气的相对湿度不为100%的情况也有。这种情况下，当在鼓风机入口侧补给不足的水分145时，水分不蒸发而浸入鼓风机内部，故而并不优选。该情况下，只要在鼓风机121A 121D的出口侧、或冷却器131AU31B的下流侧供给淡水或海水等水分即可。此外，在向上述的图10 图12的空气122供给水分时，为使通过曝气嘴123的狭缝12的空气成为饱和湿润空气、或成为伴有水雾的饱和湿润空气，根据鼓风机入口侧的大气条件(压力、温度、相对湿度)调查空气供给配管和外部的热的收受和压力损失，进行供给的水分量的调整、冷却器的冷却量的调整。这样，将饱和湿润空气或伴有水雾的饱和湿润空气向曝气嘴123供给，防止浸入到散气膜11的狭缝12的海水的干燥(浓缩)，防止硫酸钙等海水中的盐的析出。在狭缝中形成有浓缩海水的情况下水雾有助于海水的浓缩缓和(盐分浓度降低)。通过供给这种水分(淡水、水蒸汽、海水)，向曝气嘴123供给的空气122通过水蒸汽144成为饱和，因此，防止浸入到散气膜11的狭缝12的海水的干燥(浓缩)，防止硫酸钙等的析出。由此，能够防止散气膜11的压力损失。另外，作为水分的供给量，以通过曝气嘴123的狭缝12的空气的湿润状态恰好成为100%的饱和空气的方式进行设定，进而，以成为水分以雾状伴随的饱和湿润空气(气液二相状态)的状态的方式进行设定为优选。而且，流入曝气嘴123的狭缝12的空气122的相对湿度为40%以上，优选为60%以上，更优选为80%以上，也可以是根据装置的保养时间而使狭缝12处的海水的浓缩速度变缓和的条件。通过曝气嘴123的狭缝12的空气的湿润状态通过鼓风机121A 121D吸入的大
气的湿度、水分的供给量、冷却器的冷却量等来调整。由此，可以不使浸入到散气膜11的狭缝12的海水干燥而抑制海水浓缩(盐分浓度的增加)，将海水的盐分浓度保持在14 %程度以下。图13 — I 图13 — 3是表示散气膜11的狭缝12处的空气(供给了水分的状态)的流出和海水103的浸入的图。图13 — I中示出以下状态:空气122的相对湿度为100% (饱和湿润空气)，进而伴随有水雾150而成为气液二相的`状态，因此，浸入到狭缝12的海水103不干燥(浓缩)，盐分浓度低，海水的干燥(浓缩)被阻止。图13 — 2中示出以下状态:由于空气122的相对湿度为100%，所以海水103的盐分浓度不变化，海水的干燥被阻止。图13 — 3中示出以下状况:空气122的相对湿度例如为80%，因此，为抑制了海水103的干燥的状态，海水103的盐分浓缩逐渐增加，浓缩海水103a被形势了。但是，即使海水开始浓缩，海水的盐分浓度大致为14%以下的话，硫酸钙等也不析出。因此，在该状态下，为强制地设为富水分的状态而间歇地导入伴随水雾150的饱和湿润空气，由此使以某程度浓缩而成的盐分浓度变低，通过避免析出，能够长期进行运转。图14是表示向空气供给配管间歇供给水分的情况下的、浸入曝气嘴的狭缝的海水的盐分浓度的变化和曝气装置的运转状況的图。如图14所示，在供给相对湿度为100%以下的空气时，在进行了规定时间的稳态运转后，间歇地导入包含水雾150的富水分的湿度100%的饱和湿润空气、或伴随有水雾150的饱和湿润空气(用波峰图示导入部分)由此，可进行无硫酸钙等析出的操作。根据本实施例，在对海水进行曝气的曝气装置中，能够防止因海水成分或污泥等污垢成分在散气孔(膜狭缝)的析出引起的堵塞，因此，能够防止曝气装置的压损上升，能够长期稳定地进行操作。以上，在本实施例中，作为曝气装置，使用管型的曝气嘴进行了说明，但本发明不限于此，例如，也可以适用于例如具有散气膜的盘型或平板型的曝气装置、或具有狭缝总是开放的那种陶瓷或金属制等散气膜的散气装置。产业上的可利用性如上所述，根据本发明的曝气装置，可以在曝气装置的散气膜的狭缝产生了析出物的情况下进行除去及抑制析出物的产生，例如适用于海水排烟脱硫装置，可以长期连续稳定操作。标记说明11 散气膜12 狭缝100海水排烟脱硫装置102排烟脱硫吸收塔103 海水103a浓缩海水103b 析出物103A已使用的海水103B已稀释使用的海水
105稀释混合槽106氧化槽120A D曝气装置122 空气123曝气嘴140 水箱141 水
权利要求
1.一种曝气装置，浸于被处理水中，在被处理水中产生微小气泡，所述曝气装置的特征在于，具备: 空气供给配管，通过排出单元供给空气； 曝气嘴，被供给空气并具备具有狭缝的散气膜；以及 水导入单元，向所述空气供给配管内导入水， 在所述曝气嘴的压力损失増大时，停止空气的导入并将水导入空气供给配管内。
2.如权利要求1所述的曝气装置，其特征在于， 具有水雾供给单元，向所述空气供给配管内以雾状供给水。
3.如权利要求1所述的曝气装置，其特征在于， 所述水是淡水或海水的任一种。
4.如权利要求1 3中任一项所述的曝气装置，其特征在于， 在从所述空气供给配管分支而成的多个集管设有曝气嘴，并且在支管及集管的端部具有将空气向外部排出的空 气排出管。
5.如权利要求1 4中任一项所述的曝气装置，其特征在于， 所述曝气嘴由散气膜和狭缝构成，该散气膜覆盖内部被导入空气的支撑体，在所述散气膜设置有多个所述狭缝， 使微小气泡从狭缝流出。
6.一种海水排烟脱硫装置，其特征在于，具备: 脱硫塔，使用海水作为吸收剂； 水路，供从所述脱硫塔排出的已使用的海水流动而排水；以及权利要求1 5所述的曝气装置，设于所述水路内，在所述已使用的海水中产生微小气泡而进行脱碳酸。
7.一种曝气装置的狭缝析出物的除去、防止方法，其特征在于， 使用浸于被处理水中且在被处理水中从曝气嘴的散气膜的狭缝产生微小气泡的曝气装置， 在曝气嘴的压力损失增大时，停止空气的导入并将水导入空气供给配管内， 将导入的水向散气膜的狭缝供给，溶解除去析出物。
8.如权利要求7所述的曝气装置的狭缝析出物的除去、防止方法，其特征在于， 接着，停止水的导入，将空气导入空气供给配管内，利用导入的空气挤出充满于空气供给配管内的水而溶解除去析出物。
9.如权利要求7或8所述的曝气装置的狭缝析出物的除去、防止方法，其特征在于， 进而，在通过排出单元供给空气时，添加水分或水蒸汽， 将含有水分的空气向散气膜的狭缝供给。
全文摘要
本发明涉及一种曝气装置，浸于作为被处理水的已稀释使用的海水中且在已稀释使用的海水中产生微小气泡，其具备作为由排出单元即鼓风机(121A～121D)供给空气(122)的空气供给配管的具有支管(L5A～5H)的空气供给管线(L5)、由各支管(L5A～5H)的集管(15)供给空气(122)的具备具有狭缝的散气膜(11)的曝气嘴(123)、作为向空气供给管线(L5)供给水(141)的水导入单元的水箱140及供给泵(P1)，在所述曝气嘴(123)的压力损失增大时，一边停止空气(122)的导入一边将水141导入从空气供给管线(L5)分支而成的支管(L5A～5H)。
文档编号C02F1/20GK103080014SQ201080068548
公开日2013年5月1日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年10月8日
发明者园田圭介, 永尾章造 申请人:三菱重工业株式会社