本发明涉及一种净水装置及其控制方法，尤其涉及一种废水净化器及其控制方法。
背景技术
现有的废水净化处理装置一般包括：搅拌池、沉淀池、水解酸化池、好氧池、气浮机、压滤机等设备，不但占地面积大，而且投资成本高。
对于废水净化处理装置，如何布置水水流管道及排泥管道至关重要，现有的布水及排泥方式相互干扰影响，处理效果相对较差，泥水分离不彻底，出泥含水率高，大大增加了后续压滤处理的成本。
此外，现有的废水净化处理装置，为了提高固液分离效果，一般采用机械方式进行药水和废水的混合搅拌，不但增加能耗，而且机械搅拌设备占用安装空间，且在狭小的混合仓中难于安装维护。对于污泥沉积，现有的废水净化处理装置往往采用刮泥板，同样会增加能耗，并占用安装空间。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种废水净化器及其控制方法，集传统搅拌池、沉淀池、水解酸化池、好氧池、气浮机、压滤机等多功能为一体，大大节约占地面积和投资成本；且简单高效，反应时间充分，布水更均匀流畅，排泥更顺畅。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种废水净化器，包括封闭箱体，其中，所述封闭箱体外设有汽液混合泵和溶气罐，所述封闭箱体的下部为混合沉淀仓，所述封闭箱体的上部为排泥区，所述封闭箱体内设有气浮接触室，所述气浮接触室和封闭箱体的中间部分之间形成清水收集仓；所述气浮接触室的入口和混合沉淀仓的出口相连，所述气浮接触室的横截面积由底部入口处往上方出口处逐渐变大，所述排泥区位于气浮接触室的出口处的上方，所述排泥区的横截面积由下方入口处往顶部排泥出口处逐渐变小；所述混合沉淀仓上设有进水口和溶气水进口，所述溶气罐的一端和溶气水进口相连释放气泡，所述溶气罐的另一端和汽液混合泵相连进行充气加压。
上述的废水净化器，其中，所述清水收集仓上设有气液混合泵进水口，所述汽液混合泵和气液混合泵进水口相连吸入一部分回流水。
上述的废水净化器，其中，所述排泥区呈梯形台状，所述气浮接触室为倒置的梯形台状流道，所述清水收集仓的底部呈倒置的梯形台状，所述清水收集仓的底部设有沉积污泥排放口。
上述的废水净化器，其中，所述混合沉淀仓上设有助凝剂进口。
上述的废水净化器，其中，所述溶气水进口位于气浮接触室和混合沉淀仓的连接处，所述溶气水进口设有溶气释放器。
上述的废水净化器，其中，所述混合沉淀仓中设有两块相对设置且呈波纹状的折板，所述进水口的废水经由折板扩散混合沉淀后从气浮接触室的底部入口处进入气浮接触室。
上述的废水净化器，其中，所述清水收集仓上设有视镜检修口。
本发明为解决上述技术问题还提供一种上述废水净化器的控制方法，其中，包括如下步骤：s1)将混合药水的废水引入混合沉淀仓中进行絮凝沉淀；s2)控制溶气罐中的高压气体在溶气水进口释放产生大量气泡，并与逐渐絮凝沉淀后的废水在气浮接触室底部入口处接触混合；s3)气泡包裹废水中的污染物沿着气浮接触室上升，并在气浮接触室的顶部扩散进行固液分离；气泡包裹污泥进入排泥区，分离出的清水进入清水收集仓；s4)气泡包裹的污泥继续沿着排泥区上升，随着排泥区的横截面积逐渐变小，污泥不断浓缩堆积后，从顶部排泥出口排出。
上述的废水净化器的控制方法，其中，所述溶气罐的压力为2公斤～6公斤，容量为0.5吨～30吨，所述溶气水进口设有溶气释放器，利用瞬间释放的压差使得气泡变小扩散形成大量纳米级气泡。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的废水净化器及其控制方法，集传统搅拌池、沉淀池、水解酸化池、好氧池、气浮机、压滤机等多功能为一体，无需搅拌动力和刮泥装置，出泥含水率低，大大节约占地面积和投资成本；且简单高效，反应时间充分，泥水分离更彻底，布水更均匀流畅，排泥更顺畅。
附图说明
图1为本发明废水净化器结构示意图；
图2为本发明废水净化器箱体内部透视示意图；
图3为本发明废水净化器内部剖面结构示意图；
图4为本发明废水净化器中气浮接触室结构示意图；
图5为本发明废水净化器中混合沉淀仓内折板结构示意图；
图6为本发明废水净化器工作流程示意图。
图中：
1进水口2混合沉淀仓3气浮接触室
4助凝剂进口5气液混合泵进水口6气液混合泵
7溶气罐8溶气水进口9接触室出口
10视镜检修口11清水收集池12顶部排泥出口
13排泥区14清水出口15沉积污泥排放口
16折板
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明废水净化器结构示意图；图2为本发明废水净化器箱体内部透视示意图；图3为本发明废水净化器内部剖面结构示意图。
请参见图1、图2和图3，本发明提供的废水净化器，包括封闭箱体，其中，所述封闭箱体外设有汽液混合泵6和溶气罐7，所述封闭箱体的下部为混合沉淀仓2，所述封闭箱体的上部为排泥区13，所述封闭箱体内设有气浮接触室3，所述气浮接触室3和封闭箱体的中间部分之间形成清水收集仓11；所述气浮接触室3的入口和混合沉淀仓2的出口相连，所述气浮接触室3的横截面积由底部入口处往上方出口处逐渐变大，所述排泥区13位于气浮接触室3的出口处的上方，所述排泥区13的横截面积由下方入口处往顶部排泥出口12处逐渐变小；所述混合沉淀仓2上设有进水口1和溶气水进口8，所述溶气罐7的一端和溶气水进口8相连释放气泡，所述溶气罐7的另一端和汽液混合泵6相连进行充气加压。
本发明提供的废水净化器，各主要部件的结构功能如下：
进水口1：污水经过加药以后从设备进水口进入。
混合沉淀仓2：加入药水(如絮凝剂和助凝剂)的废水在混合沉淀仓中进行无动力搅拌混合，然后沉淀水解酸化。为了增强絮凝沉淀效果，污水可通过折板利用水的折射推力充分混合，折板结构如图5所示，图中箭头为水流方向；污水通过折板混合后絮凝然后沉淀水解酸化，可以达到传统机械搅拌效果，又可节约成本和能源，并减少安装空间。
气浮接触室3：如图4所示，污水通过絮凝水解酸化后向上流动与溶气系统纳米气泡充分接触上浮；颗粒较大的污泥则掉落回混合沉淀仓2中，大部分气泡包裹废水中的污染物沿着气浮接触室3上升，并在气浮接触室3的顶部扩散进行固液分离；气泡包裹污泥进入排泥区13，分离出的清水则在重力作用下进入清水收集仓11。
助凝剂进口4：开设在封闭箱体的混合沉淀仓1上，用于引入助凝剂；当然也可采用管道直接引入助凝剂并连接至进水管，从而避免在封闭箱体上开设助凝剂进口。
气液混合泵进水口5：纳米气浮出水一部分回流进气液混合泵。
气液混合泵6：气液混合泵吸入一部分回流水，一部分空气通过高压和机械搅动形成纳米级气泡。
溶气罐7：气液混合泵出来的溶气水通过溶气罐里面的填料发生折射反应，让气泡进一步变小，同时粒径比较大的气泡上浮通过排气阀排除；所述溶气罐的压力为2公斤～6公斤，优选为4公斤；容量为0.5吨～30吨，优选为1.5吨、3吨、5吨或20吨。
溶气水进口8：溶气罐出来的溶气水通过溶气水进口8中的释放器，从高压到低压瞬间释放，让气泡进一步变小和扩散，同时发生超声波反应。
接触室出口9：污水中污染物和纳米气泡充分接触后，在气浮接触室3顶部，即接触室出口9处进行固液分离；气泡包裹夹带污泥迅速上浮进入排泥区13，分离出的清水下沉进入清水收集仓11。
视镜检修口10：法兰对夹透明视镜观察设备内部反应情况和污泥堆积情况，底部沉积一定厚度后开底部排污阀，从沉积污泥排放口15排除污泥。
清水收集仓11：清水收集仓11的底部呈倒置的梯形台状，所述清水收集仓11的底部设有沉积污泥排放口15；并通过底部偏上方小孔均匀收集清水，然后不断从清水出口14排出清水。
排泥区13：用气泡浮力排泥，无需加装刮泥机和动力撇渣；接触室出口9的气泡夹带包裹污染颗粒物迅速上浮并不断堆积上升，上升过程中气泡逐渐变大，污泥中水分不断减少，浮力增加；污泥上升到顶部排泥出口12后在重力作用下往下溢流出去。集传统的刮泥机和压滤机于一体，且出泥含水率低，大大减少后续处理成本。
请继续参见图6，本发明提供的废水净化器的控制方法，包括如下步骤：
s1)将混合絮凝剂的废水通过进水口1引入混合沉淀仓2中进行絮凝沉淀；并可在混合沉淀仓2上设置助凝剂进口4引入助凝剂；
s2)控制溶气罐7中的高压气体出口在溶气水进口8释放产生大量气泡，并与逐渐絮凝沉淀后的废水在气浮接触室3底部入口处接触混合；同时溶气罐7的另一端和汽液混合泵6的一端相连自吸空气进行充气加压，所述汽液混合泵6另一端可与气液混合泵进水口5相连吸入一部分回流水，作为补充溶气水；
s3)气泡包裹废水中的污染物沿着气浮接触室3上升，并在气浮接触室3的顶部扩散进行固液分离；气泡包裹污泥进入排泥区13，分离出的清水则在重力作用下进入清水收集仓11；
s4)气泡包裹的污泥继续沿着排泥区13上升，随着排泥区13的横截面积逐渐变小，污泥不断浓缩堆积后，从顶部排泥出口12排出。
本发明在封闭箱体的中间设置气浮接触室3，封闭箱体下部为混合沉淀仓2，中间部分为清水收集仓11，上部为排泥区13；混合沉淀仓2，清水收集仓11和排泥区13相互连通；气浮接触室3的横截面积由下往上逐渐变大，上部为排泥区13的横截面积由下往上逐渐变小。
混合沉淀仓2集传统的沉淀池、水解酸化池的功能为一体。沉淀质量大的颗粒物，提高可生化性，即将大分子降解为小分子。当然也有一些基团并未降解为小分子，但是提高可生化性，例如，硝基苯，可生化性极差，但是在水解条件下，控制适当，则可转化为苯胺，苯胺的生化性相对较好。
废水经水解沉淀后，上浮和回流溶气水充分混合后沿着气浮接触室3平稳上升，上升过程中，纳米级气泡和氧气与废水中污染物和颗粒物充分反应。有氧化还原的杀菌作用，也有纳米级气泡粘附到污染物表面提高污染物的上浮力度，上浮污染物在排泥区13层层堆积，不断积累后从顶部排泥出口12排出污泥。
经纳米级气浮分离后的干净水则在重力作用下向下流动进入清水收集仓11，并从清水收集仓11下部布水器均匀出水；出水一部分回流用作溶气用水，一部分进加药系统用水。
综上所述，本发明提供的废水净化器，具有如下技术特点：
1、结构合理集传统多项功能设备为一体包括：搅拌池、沉淀池、水解酸化池、好氧池、气浮机、压滤机；相比传统设备大大节约占地面积和投资成本。
2、独特的进水方式：从中间进水，布水更均匀流畅，排泥更顺畅，反应时间充分；相比传统侧进水方式更合理，布水更均匀，处理效果更好。
3、排泥方式：无需加装刮泥机和动力撇渣，用气泡的浮力使微气泡包裹污染颗粒物不断上升，气泡上升过程中，气泡粒径变大，水分变少，浮力增加；不断积累到排泥口后重力下落，从而集传统的刮泥机和压滤机功能为一体，节约投资成本和占地面积。
4、多功能净水器，有厌氧反应、化学沉淀反应、好氧反应、气浮分离反应。实现污水进去，污泥和清水出来，全自动化无需人工看管，融简单高效为一体。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。