一种新型高速气浮系统的制作方法

本发明涉及气浮净水技术领域，具体涉及一种溶气气浮设备。

背景技术：

溶气气浮技术(Dissolved air flotation，DAF)是一种固液分离技术，它具有处理效率高，启动时间短和占地面积小的特点，被广泛地应用于水处理领域。完整的溶气气浮技术包括了前处理过程、溶气释气过程和气泡-絮体聚集体形成与分离过程三大基本过程。

前处理过程是指混凝-絮凝过程，即加入混凝剂来改变悬浮颗粒或胶体物质的表面电荷并形成絮体，加入絮凝剂来增大絮体尺寸，以提高气泡与絮体的粘附概率。溶气释气过程主要是向循环水中导入空气并加压形成溶气水，溶气水经过释气装置减压后产生大量的微气泡(10-100μm)。气泡-絮体聚集体形成与分离过程是指在气浮池的接触区内，微气泡与絮体发生碰撞和粘附并形成气泡-絮体聚集体，由于在水的夹带和自身的浮力作用下，上升至分离区表面形成浮渣，最后通过刮渣机清除。

目前溶气气浮技术发展方向是系统占地面积更小且水力负荷更高。然而制约溶气气浮技术高速紧凑化的因素主要有以下三个：1)目前混凝-絮凝装置内的水力停留时间仍需要10-30min(特别是对于废水而言)；2)根据传统哈真(Hazen)分离理论，水力表面负荷不应大于气泡-絮体聚集体的上升速度(典型值小于20m/h)，因此传统溶气气浮池的水力表面负荷一般小于15m/h；3)为了保持气浮处理效率，需要大量微气泡，因此在溶气气浮系统设计时一般要求气水比(数量)不应小于10∶1。虽然降低气泡尺寸可以增大气水比(数量)，同时也可能降低了气泡-絮凝聚集体的上升速度(因为单个气泡上升速度随着气泡尺寸降低而降低)，进而限制水力表面负荷。

因此，如何解决以上三个问题是发展高速紧凑型溶气气浮技术的关键。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型高速气浮系统。这种气浮系统通过旋流微孔扩散曝气和加压溶气释气相结合的方法，可在保持微泡尺寸变化不大的情况下，大大提高气浮系统气泡数量。在高速旋流的条件下加入微气泡，使微气泡与颗粒在絮凝-接触旋流装置内共同絮凝，形成多气泡-絮体聚集体，大大降低了混凝-絮凝过程中停留时间，并且提高气泡-絮体聚集体的上升速度。在分离区内引入整流装置，优化了分离区的流型，增大了分离区内微气泡层的厚度，最终提高了处理效率。因此，该系统克服以住传统溶气气浮的局限性，具有高速、紧凑和高效的优点。

本发明提供的一种新型高速气浮系统，包括：

微泡发生装置(1)，由空气压缩机(11)、溶气罐(12)、溶气释放器(13)和微孔扩散器(14)组成。

絮凝-接触旋流装置(2)，由旋流双筒管(21)、静态混合器(22)和计量泵(23)组成。

气浮池(3)，由气浮池主体(31)，出水管(32)和浮渣槽(33)组成。

整流装置(4)，由导流件(41)和布水管(42)组成。

刮渣装置(5)。

上述的空气压缩机(11)通过三通分别与溶气罐(12)的进气管和微孔扩散器(14)相连，气浮池(3)的出水管(32)经过三通与溶气罐(12)的进水管相连，溶气罐(12)的出水管与溶气释放器(13)相连；微孔扩散器(14)可为棒状或环状，安装在旋流双筒管(21)内筒(211)的内壁面上。

上述的静态混合器(22)有一个主进水口(221)、至少两个支管口(222，223)和一个出水口(224)；主进水口与待处理水管道相连，其中一个支管口(222)与溶气释放器(13)相连，其它的支管口(223)与对应的计量泵(23)相连；静态混合器(22)的出水口(224)与旋流双筒管(21)的进水口(213)相连。

上述的旋流双筒管(21)为双筒结构，内筒(211)横截面为圆形，旋流双筒管(21)的进水口(213)与内筒(211)相切连接，内筒(211)顶部密封且底部敞开；外筒(212)横截面为圆形或方形，顶部敞开且底部密封，外筒(212)的上下两端均比内筒(211)的上下两端长，外筒(212)的顶端与气浮池(3)相连。

上述的气浮池(3)可配备多个旋流双筒管(21)，并且旋流双筒管(21)呈对称排列。

上述的导流件(41)可为多组倾斜板或倾斜管，其倾斜角度为30-75°，呈水平排列，安装在布水管(42)的上方，导流件(41)的上端与液面至少有1米的距离；至少设有一根布水管(42)，布水管(42)的一端封闭，壁面上开孔，孔沿布水管(42)轴向方向呈线性排布，总开孔面积为布水管(42)截面积的1/2-4倍，布水管(42)与出水管(32)相连。

上述的气浮池主体(31)成矩形结构，刮渣装置安装在气浮池(3)的上方。

附图说明

图1新型高速气浮装置示意图

图2微孔扩散器示意图

图3静态混合器示意图

图4旋流双筒管示意图

图5旋流双筒管布置示意图

具体实施方法

以下列举1个实施例用于说明本发明的效果，但本发明的要求范围并非仅限于此。

如图1，本发明提供的一种新型高速气浮系统包括：微泡发生装置(1)、絮凝-接触旋流装置(2)、气浮池(3)、整流装置(4)和刮渣装置(5)。微泡发生装置(1)由空气压缩机(11)、溶气罐(12)、溶气释放器(13)和微孔扩散器(14)组成。絮凝-接触旋流装置(2)由旋流双筒管(21)、静态混合器(22)和计量泵(23)组成。气浮池(3)由气浮池主体(31)，出水管(32)和浮渣槽(33)组成。整流装置(4)由导流件(41)和布水管(42)组成。

空气压缩机(11)通过三通分别与溶气罐(12)的进气管和微孔扩散器(14)相连，气浮池(3)的出水管(32)经过三通与溶气罐(12)的进水管相连，溶气罐(12)的出水管与溶气释放器(13)相连。微孔扩散器(13)为环状，安装在旋流双筒管(21)内筒(211)的内壁面上(图2)。

静态混合器(22)有一个主进水口(221)、含有两个支管口(222，223)和一个出水口(224)(如图3所示)，内构件为SK型。主进水口与待处理水管道相连，其中一个支管口(222)与溶气释放器(13)相连，支管口(223)与计量泵(23)相连；静态混合器(22)的出水口与旋流双筒管(21)的进水口(213)相连。

如图4所示，旋流双筒管(21)为双筒结构，内筒(211)横截面为圆形，旋流双筒管(21)的进水口(213)与内筒(211)相切连接，内筒(211)顶部密封且底部敞开。外筒(212)横截面为圆形，顶部敞开且底部密封，外筒(212)的上下两端均比内筒(211)的上下两端长，外筒(212)的顶端与气浮池(3)相连。

气浮池(3)可配备多个旋流双筒管(21)，并且旋流双筒管(21)呈对称排列(见图5)。

导流件(41)可为多组倾斜板或倾斜管，其倾斜角度为60°，呈水平排列，安装在布水管(42)的上方，导流件(41)的上端与液面至少有1米的距离；至少设有一根布水管(42)，布水管(42)的一端封闭，壁面上开孔，孔沿布水管(42)轴向方向呈线性排布，总开孔面积为布水管(42)截面积的2倍，布水管(42)与出水管(32)相连。

气浮池(3)成矩形结构，刮渣装置安装在气浮池(3)的上方。