本实用新型涉及污水除油器技术领域，特别涉及一种一体式高效溶气浮选装置。
背景技术：
气浮就是在水中通入空气、产生细微的气泡，为了提高气浮效果同时需要加入混凝剂或浮选剂，使水中细小的悬浮物粘附在空气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成浮渣，从而回收水中的悬浮物，改善水质。产生气泡直径大小及气泡在水中的分散程度是影响气浮效果的重要因素；气泡直径越小与颗粒粘附效果越好(50μm以下)，大于100μm的气泡很难起到气浮作用。按照产生气泡的方法来分类，常规有加压溶气气浮、射流气浮、叶轮气浮三种。其中加压溶气气浮工作原理就是：水中过饱和空气在减压时能以微细的气泡形式释放出来，从而使水中的杂质颗粒被粘附而上浮。如果先将空气加压使其溶于水形成过饱和溶液，然后减至常压使溶气析出，称为加压溶气气浮。加压溶气气浮又可分为三种类型。
(1)回流加压式：取部分处理后的出水将空气加压溶于其中，再与进水合并后减至常压释放出气泡。此法优点是不致因破坏絮而降低处理效果，但动力消耗较部分进水加压法高。
(2)部分进水加压式：取进水的一部分加压溶气后与其余进水混合并降至常压。此法优点是装置体积小，动力消耗少，可在原水需要预先混凝的情况下使用。但若用于不适当的条件时，处理效果反而会降低，特别是含油废水会促进油的乳化，变得后续更难处理。
(3)全部进水加压式：当废水所含杂质的浓度非常高时，为了溶解更多的空气，可采取全部进水加压式。该流程的缺点是较费电，溶气罐容积较大，混凝剂耗量较多，进水中悬浮物多时，易堵塞释放器。
常规的加压溶气气浮法的缺点是：电耗较大,每吨水约要耗电0.02-0.04kw/h、设备维修管理工作量大，阀门、释放器及射流器易堵塞，清理麻烦、设备外形体积较庞大。
影响气浮效果的主要因素有以下几种，①微气泡的尺寸(决定于溶气方式与释放器的结构)；②气固比，即向水中释放的空气量；③进水浓度、工作压力、上浮停留时间；④药剂的作用(混凝沉淀作用)，而加压溶气气浮装置的核心部分是溶气罐、释放器和浮选池，要从根本上解决以上的缺点就必须对加压溶气气浮装置的核心部件的溶气罐、释放器和浮选池进行改造和创新。
技术实现要素：
本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本实用新型的目的在于提出一种一体式高效溶气浮选装置,能够保证内部水流处于完全的层流状态，大大提高分离效率性。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种一体式高效溶气浮选装置，包括浮选箱体、管式反应器、穿孔管气泡过滤装置、刮渣机、刮泥机；
所述管式反应器由竖直盘旋管道组成，且竖直盘旋管道的上部入口端为进水口，进水口旁边设有絮凝剂投加口，竖直盘旋管道的中部设有混凝剂投加口，竖直盘旋管道的上部设有溶气水入口，竖直盘旋管道底部出口端连接穿孔管气泡过滤装置的一侧，所述穿孔管气泡过滤装置设置于浮选箱体内部，所述浮选箱体的上部设有除臭盖板，浮选箱体的顶部设有臭气接口，浮选箱体的两侧设有护栏，浮选箱体上还设有排渣口、出水口、回流口，所述穿孔管气泡过滤装置的上方设有刮渣机，且刮渣机经刮渣通道连通排渣口，所述穿孔管气泡过滤装置的下方设有刮泥机，且刮泥机经排泥通道连通排泥口，所述穿孔管气泡过滤装置内部设有同向流斜管组和穿孔管过滤器，所述穿孔管过滤器设置于同向流斜管组的下方，所述穿孔管气泡过滤装置的另一侧连通出水口、回流口，且回流口经多相流泵连接倾斜的溶气管的高端，溶气管的低端分别连接竖直盘旋管道的溶气水入口和底部出口端，所述多相流泵的进气口连接浮选箱体上部的气体回水口，且多相流泵的进气口与气体回水口之间设有转子流量计。
进一步的，所述穿孔管气泡过滤装置的上层为气泡层，中层为气泡过滤层，下层为沉淀层，同向流斜管组设置于气泡过滤层，同向流斜管组内部设有多个倾斜设置的斜管，穿孔管过滤器设置于沉淀层，穿孔管过滤器包括均匀设置在沉淀层与气泡过滤层之间的收水管、设置于沉淀层底部的斜板，且收水管上均匀开设有多个收水孔。
进一步的，所述竖直盘旋管道底部出口端处设有防堵释放器。
进一步的，还包括刮泥减速机，所述刮泥减速机与刮泥机连接。
进一步的，还包括刮渣减速机，所述刮渣减速机与刮渣机连接。
进一步的，所述浮选箱体的侧壁上还设有放空口。
进一步的，还包括控制箱，所述控制箱分别连接刮泥机、刮渣机的控制端。
进一步的，所述穿孔管气泡过滤装置与出水口之间设有出水堰。
进一步的，所述回流口与多相流泵之间设有回流阀。
进一步的，所述浮选箱体通过支腿固定。
本实用新型的一体式高效溶气浮选装置具有以下有益效果：
1、本实用新型采用同向流斜管组和穿孔管过滤器的设计，能够保证了浮选机内水流处于完全的层流状态，表面负荷小于2.5m3/m2h，大大提高了分离效率。
2、本实用新型的处理污水量大、水停留时间短，只有15-20分钟就可以处理完成。
3、本实用新型的穿孔管过滤器内设置的斜板，可以使絮体在斜板内部浮上的过程中发生二次的絮凝反应，增大颗粒的尺寸，提高分离效率。
4、本实用新型在竖直盘旋管道底部出口端设有针对不同水质设计的防堵释放器，能保证生成非常均匀细小、适合处理对象的浮选气泡。
5、本实用新型的溶气管采用倾斜设计，穿孔管气泡过滤装置内部设有同向流斜管组，去了大体积的溶气罐，溶气压力可以达到0.6Mpa，溶气量大，加强了气浮挟污能力，可以处理含油量大、悬浮物浓度高的污水。
6、本实用新型在穿孔管过滤器内设置斜板，斜板溶气气浮(ADAF)的集成化程度高，结构紧凑，占地面积小。既除油又除悬浮,分离效率高。
7、本实用新型的溶气方式为二次溶气，所以浮选气泡粒径细小，气泡多，粒径在10-60微米之间，而且粒径在20-30微米的气泡占70％以上，特别适合浮选，所以该机浮选效果好，比其它型气浮机去除率高，无二次污染，释放出的气体可重复利用，只需补充微量气体。
8、本实用新型能耗低，易管理，好操作，比其它浮选机节电40％，运行费用低，本机只需一台水泵(多相流泵)运转即可完成加压溶气过程，无需供气装置，可随时启动，随时停机。
9、本实用新型采用一体式撬装，占地面积小，安装方便，一次性投资少。
10、本实用新型的污水处理费用低，可根据用户需求主体可采用不同材质制造，提高设备使用寿命。
11、本实用新型全自动化运行不需人员操作，性能稳定，安全可靠。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型的主视图；
图2为本实用新型的俯视图；
图3为本实用新型的侧视图；
图4为本实用新型的穿孔管气泡过滤装置的原理示意图；
图5为本实用新型的管式反应器的反应示意图。
图中，1、护栏；2、浮选箱体；3、除臭盖板；4、防堵释放器；5、观察窗口；6、刮渣机；7、臭气接口；8、同向流斜管组；9、穿孔管过滤器；10、溶气管；11、气体回水口；12、刮渣减速机,13、转子流量计；14、出水堰；15、排渣口；16、出水口；17、回流口；18、支腿；19、进气口；20、多相流泵；21、刮泥机；22、竖直盘旋管道；23、溶气水入口；24、混凝剂投加口；25、刮泥减速机；26、絮凝剂投加口；27、进水口；28、排渣口；29、控制箱；30、放空口；31、管式反应器；32、穿孔管气泡过滤装置。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例；所述实施例的示例在附图中示出；其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的；旨在用于解释本实用新型；而不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型提供一种一体式高效溶气浮选装置；参考附图1-5所示；包括浮选箱体2、管式反应器31、穿孔管气泡过滤装置32、刮渣机6、刮泥机21。
管式反应器31由竖直盘旋管道22组成，且竖直盘旋管道22的上部入口端为进水口27，进水口27旁边设有絮凝剂投加口26，竖直盘旋管道22的中部设有混凝剂投加口24，竖直盘旋管道22的上部设有溶气水入口23，竖直盘旋管道22底部出口端连接穿孔管气泡过滤装置32的一侧，穿孔管气泡过滤装置32设置于浮选箱体2内部，浮选箱体2的上部设有除臭盖板3，浮选箱体2的顶部设有臭气接口7，浮选箱体2的两侧设有护栏1，浮选箱体2上还设有排渣口2815、出水口16、回流口17，穿孔管气泡过滤装置32的上方设有刮渣机6，且刮渣机6经刮渣通道连通排渣口2815，穿孔管气泡过滤装置32的下方设有刮泥机21，且刮泥机21经排泥通道连通排泥口，穿孔管气泡过滤装置32内部设有同向流斜管组8和穿孔管过滤器9，穿孔管过滤器9设置于同向流斜管组8的下方，穿孔管气泡过滤装置32的另一侧连通出水口16、回流口17，且回流口17经多相流泵20连接倾斜的溶气管10的高端，溶气管10的低端分别连接竖直盘旋管道22的溶气水入口23和底部出口端，多相流泵20的进气口19连接浮选箱体2上部的气体回水口11，且多相流泵20的进气口19与气体回水口11之间设有转子流量计13。
其中，如图4所示，穿孔管气泡过滤装置32的上层为气泡层35，中层为气泡过滤层36，下层为沉淀层37，同向流斜管组8设置于气泡过滤层36，同向流斜管组8内部设有多个倾斜设置的斜管，穿孔管过滤器9设置于沉淀层37，穿孔管过滤器9包括均匀设置在沉淀层与气泡过滤层之间的收水管38、设置于沉淀层底部的斜板39，且收水管38上均匀开设有多个收水孔。且气泡过滤区的长边长度与宽边长度之比为1～1.3：1，气泡层深度达到1500～2000mm。
如图4中箭头所示，与絮凝剂、混凝剂、溶气水混合后的污水进入穿孔管气泡过滤装置32后，首先由气泡层35进入到气泡过滤层36，附着在小气泡上的絮体经气泡过滤层36中的斜管与水分离后上浮到气泡层35表面，由刮渣机经排渣口排除，污水中的悬浮物经斜管、收水管落入沉淀层37的由刮泥机经排泥口排出。
本实用新型的另一个实施例中，同向流斜管选用FRP材质，斜管填料高度不低于1200mm，间距60mm。
本实用新型的另一个实施例中，为了更好的观察浮选箱体2内的工作状态，浮选箱体2的上方设有多个观察窗口5。
本实用新型的另一个实施例中，竖直盘旋管道22底部出口端处设有防堵释放器4，其，可以针对不同水质在竖直盘旋管道22底部出口端设计不同的防堵释放器，能保证生成非常均匀细小、适合处理对象的浮选气泡。
本实用新型的另一个实施例中，还包括刮泥减速机25，刮泥减速机25与刮泥机21连接，可以控制刮泥机21的刮泥速度。
本实用新型的另一个实施例中，还包括刮渣减速机12，刮渣减速机12与刮渣机6连接，可以通过刮渣减速机12控制刮渣机6的刮渣速度。
本实用新型的另一个实施例中，浮选箱体2的侧壁上还设有放空口30。
本实用新型的另一个实施例中，为了更好的实现自动化，还包括控制箱29，控制箱29分别连接刮泥机21、刮渣机6的控制端。控制箱29还与刮渣减速机12、刮泥减速机25、设置于管道中的各个阀门连接。通过控制箱可以控制本实用新型的一体式高效溶气浮选装置的工作状态。
本实用新型的另一个实施例中，为了溢流水，穿孔管气泡过滤装置32与出水口16之间设有出水堰14。
本实用新型的另一个实施例中，为了便于控制回流，回流口17与多相流泵20之间设有回流阀。
为了便于支撑，浮选箱体2通过支腿18固定。
工作原理：污水通过进水口进入管式反应器后，分别从混凝剂投加口处加入混凝剂，从絮凝剂投加口处加入絮凝剂，污水从竖直盘旋管道的上部入口端流入，在竖直盘旋管道内部与混凝剂、絮凝剂进行充分混合反应(此处省去加药搅拌装置，装置体积缩小，能耗降低)，然后与溶气水入口注入的溶气水混合，使得絮体附着在小气泡上，在进入穿孔管气泡过滤装置，附着在小气泡上的絮体经气泡过滤层中的斜管与水分离后上浮到气泡层表面，启动刮渣机，由刮渣机将表面的絮体刮入到排渣通道由排渣口排除，污水中的悬浮物经斜管、收水管落入沉淀层的底部，底部絮体在斜板内部上浮发生二次絮凝反应，增大颗粒尺寸落入沉淀层底部，启动刮泥机，由刮泥机将底部的沉淀物刮入到排泥通道由排泥口排出；经穿孔管气泡过滤装置过滤后的水进入到出水堰，然后由出水口排除；同时多相流泵将回流口处的回流水引入多相流泵中，还将经气泡层上浮后并从浮选箱体上方的气体回水口流出的气体引入多相流泵中与回流水快速混合后，由多相流泵将混合后的溶气水送入到溶气管中，再次通过溶气水入口注入到竖直盘旋管道中，形成循环溶气水，避免二次污染。多相流泵的进气口还可以加入空气或氮气与回流水快速混合，溶解直至饱和，形成溶气水后送入溶气管中。过剩的空气将通过释放阀自动排走，以维持竖直盘旋管道内一定的溶气液位。还在浮选箱体的底部也装有先进的防堵释放器(不结垢，免维修)，溶气的压力水通过防堵释放器，均匀地释放出气泡。
本实用新型的竖直盘旋管道由三个特殊设计的混合管道组成，分别加入混凝剂、絮凝剂和溶气气泡，通过设计控制各管段的混合能量和混合时间，以达到最优化的混凝效果。由于管道中的混合能量和时间易于控制，确保混合均匀，混凝和絮凝反应稳定，可生成均匀的絮状物。由于在管段上加入了溶气气泡，气泡能结合进絮体的内部。由于加药点是在管段的中间，可以将水处理药剂耗量降至最少。如图5所示。
本实用新型的管式反应器广泛应用于各种污水处理工程中，用于去除污水中的油及悬浮物，COD，BOD，这种新型管道反应器ADAF配套使用能大大提高气浮机的分离效率。
本实用新型采用一体式的结构，占用空间小、整体性强、能耗低、无二次污染、效率高，除油率可达80％-90％(如含溶解油、乳化油可加药处理)悬浮物去除率可达60％-80％；COD去除率可达50％，该系列产品每小时处理量为10-350立方米；本实用新型的一体式高效溶气浮选装置省去搅拌装置、溶气罐，不需要其它供气装置，投资少。防堵释放器无需检修，主要性能指标可达到国际九十年代同类产品水平，居国内领先地位。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例；可以理解的是；上述实施例是示例性的；不能理解为对本实用新型的限制；本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。