大通量旋流式藻水分离装置的制作方法

本实用新型涉及一种水处理装置，具体说是大通量旋流式藻水分离装置。

背景技术：

目前藻水分离的技术工艺主要有沉降+气浮处理工艺、磁分离处理工艺等，其中仅有气浮沉降法藻水分离技术在三大湖“太湖、巢湖、滇池”得到了大规模的应用。

现阶段的沉降+气浮分离装置普遍将沉淀池放置在藻水气浮分离接触池前端，先对蓝藻进行脱气处理，脱气后蓝藻进入沉淀池进行自然分离，不能沉降的蓝藻进入气浮分离池再次进行二次分离，在气浮接触池内剩余蓝藻与含有大量微纳米气泡的溶气水混合，使蓝藻絮团与微纳米气泡充分结合，结合了微纳米气泡的蓝藻絮团在浮力的作用下，上浮至水面。该工艺结构复杂，对沉淀分离池和气浮分离池的尺寸要求非常精确，需确保在固定流速内蓝藻絮团需有足够的沉淀分离时间，以及在气浮池内微纳米气泡充分接触并上浮的时间，制造和运行成本较高。该工艺设计复杂、占地面积较大，而且每天处理浓藻浆的规模为5000m³左右，很难适应现阶段蓝藻治理的处理量需求。如要应对这一需求，就需要新增大量的藻水分离装置，占用大量土地资源。而目前三大湖周边均为风景旅游及保护区域，土地资源受限，无法以现有藻水分离站为样板简单复制建设。因此，亟需处理量大、占地小、设备紧凑、集成度高的藻水分离装置。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是提供一种大通量旋流式藻水分离装置，利用该装置对蓝藻进行处理，工艺步骤简单，结构紧凑，占地面积小，而且可大大提高蓝藻藻浆的处理量。

为解决上述问题，采取以下技术方案：

本实用新型的大通量旋流式藻水分离装置的特点是包括圆筒状的气浮池，气浮池的中心有竖向转轴，竖向转轴的上端有沿气浮池径向布置的旋转刮泥板，且竖向转轴上连接有第一驱动电机，旋转刮泥板的下沿有水平布置的输送机。所述气浮池内自竖向转轴向外依次设置有藻泥收集罐和清水收集罐。所述藻泥收集罐底部有出泥口，所述输送机的出料口位于藻泥收集罐上方。所述清水收集罐的底部有清水进口、第一清水出口和第二清水出口，所述清水进口通过位于气浮池下方的管道与气浮池底部相连通。所述清水收集罐外周有环形的藻浆分布管，藻浆分布管上均布有出浆口，藻浆分布管的下侧有进浆口，进浆口通过管道连接有藻浆泵。所述进浆口与藻浆泵间的那段管道上设置有溶气释放装置，溶气释放装置的出口与所述进浆口相连，溶气释放装置的一个进口与所述藻浆泵相连、另一个进口通过管道连接有压力溶气罐。所述压力溶气罐的进口通过管道与所述第二清水出口相连，且该段管道上有溶气水泵，压力溶气罐的罐体上连接有空气压缩机。

本实用新型的进一步改进方案是所述输送机为螺旋输送机。所述旋转刮泥板下沿有折板，螺旋输送机的水平转轴位于该折板之上，且水平转轴上有螺旋叶片。所述旋转刮泥板上有用于驱动水平转轴转动的第二驱动电机。螺旋输送机的结构能够对藻泥进行连续、稳定的输送，有利于藻水分离作业快速稳定的进行。

本实用新型的进一步改进方案是所述藻泥收集罐和清水收集罐均与气浮池呈同心布置。使得气浮池整体的重心就在其中心位置，旋转刮泥板旋转动作更加平稳，装置运行更加稳定。

本实用新型的进一步改进方案是所述清水收集罐内同心设置有环形的溢流板，溢流板的高度低于清水收集罐罐壁的高度。所述清水进口和第二清水出口均位于溢流板与清水收集罐罐壁间的环形区域内，所述第一清水出口位于溢流板内侧的清水收集罐底部。清水收集罐内设置环形的溢流板，并将清水进口设置在溢流板与清水收集罐间的环形区域内，可对经气浮池气浮分离出来的清水进行二次沉淀，进一步提高藻水分离的效果。

本实用新型的进一步改进方案是所述出浆口沿藻浆分布管的外沿周向均匀布置，且出浆口均沿藻浆分布管的顺时针或逆时针倾斜布置。在藻浆分布管外沿均匀布置且同向倾斜的出浆口，可在藻浆进入气浮池的过程中形成旋流，从而在离心力的作用下，加快藻、水气浮分离的速度，提高作业效率。

本实用新型的更进一步改进方案是所述气浮池的一侧设置有液位调节器。所述液位调节器包括箱体，箱体底部有进水口和出水口，进水口通过管道与所述第一清水出口相连。所述箱体内在进水口上有竖向布置的导向管，导向管内有升降管，且升降管的外壁与导向管的内壁呈密封滑动配合。所述箱体上有升降机构，该升降机构与所述升降管相连用于控制升降管升降。经气浮池气浮、刮渣分离出来的清水由第一清水出口、进水口进入到液位调节器的导向管、升降管内，再由升降管上端溢流到箱体内。通过升降机构调节升降管的高度，可实现对气浮池内液位高度调节的功能。

其中，所述升降机构包括支架，该支架与箱体上端呈固定连接。所述支架上有竖向布置的丝杆，丝杆与支架间呈螺纹配合，且位于支架上的那段丝杆上固定有旋转手柄；所述丝杆的下端通过连接架与所述升降管相连。

采取上述方案，具有以下优点：

本实用新型的大通量旋流式藻水分离装置包括圆筒状的气浮池，气浮池的中心有竖向转轴，竖向转轴上有旋转刮泥板，旋转刮泥板的下沿有输送机。气浮池内自竖向转轴向外依次设置有藻泥收集罐和清水收集罐。藻泥收集罐底部有出泥口，输送机的出料口位于藻泥收集罐上方。清水收集罐的底部有清水进口、第一清水出口和第二清水出口，清水进口与气浮池底部相连通。清水收集罐外有藻浆分布管，藻浆分布管上均布有出浆口，藻浆分布管的下侧有进浆口，进浆口通过管道连接有藻浆泵。进浆口与藻浆泵间的那段管道上设置有溶气释放装置，溶气释放装置的出口与进浆口相连，溶气释放装置的一个进口与藻浆泵相连、另一个进口连接有压力溶气罐。压力溶气罐的进口通过溶气水泵与第二清水出口相连，压力溶气罐的罐体上连接有空气压缩机。使用时，利用藻浆泵将抽取的藻浆经溶气释放装置导入到气浮池中。在此过程中，利用空气压缩机将高压空气加入压力溶气罐中与清水混合成压力溶气水，再将压力溶气水导入溶气释放装置中与流经的藻浆混合，使得导入气浮池的藻浆中含有大量的压缩空气。在气浮池内，藻浆内的压缩空气快速释放，产生大量的微纳米气泡，这些微纳米气泡与蓝藻囊团充分结合，并在浮力的作用下推动蓝藻囊团上浮至水面。上浮的蓝藻囊团大量聚集，最终在气浮池内形成上藻泥、下清水的分离状态。然后，利用旋转刮泥板将气浮池内水体上层的藻泥刮起，并通过输送机输送至藻泥收集罐中，气浮池水体下层的清水则通过管道进入到清水收集罐中。清水收集罐中的清水一部分直接通过第一清水出口排出，另一部分则在溶气水泵的作用下经第二清水出口进入到压力溶气罐中，作为压力溶气罐内清水的补充。由此可知，该大通量旋流式藻水分离装置集气浮、刮渣为一体，工艺设计简单，结构紧凑。而且，该藻水分离装置可连续不间断的对藻浆进行同步抽取、处理，可降低气浮池的有效水深，减少占地空间，降低制造和运行成本。同时，连续不间断的同步抽取、处理，能够最大限度的提高藻浆的处理量，在同样占地面积的情况下，处理量较现有技术可提高3倍以上，实现了大通量连续处理蓝藻藻浆的目的。另外，呈环形分布的藻浆分布管，围绕旋转中心布浆，随着旋转刮泥板的循环工作，可在气浮池内产生无数个互不干扰的分离反应区，保证了藻水分离装置的周而复始的连续性工作。

附图说明

图1是本实用新型的大通量旋流式藻水分离装置的结构示意图；

图2是图1中气浮池的俯视图；

图3是图1中A-A向的断面放大视图；

图4是图1中B-B向的断面放大视图；

图5是图1中液位调节器的放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型的大通量旋流式藻水分离装置包括圆筒状的气浮池1，气浮池1的中心有竖向转轴5，竖向转轴5的上端有沿气浮池1径向布置的旋转刮泥板9，且竖向转轴5上连接有第一驱动电机6，旋转刮泥板9的下沿有水平布置的输送机10。所述气浮池1内自竖向转轴5向外依次设置有藻泥收集罐4和清水收集罐3。所述藻泥收集罐4底部有出泥口16，所述输送机10的出料口位于藻泥收集罐4上方。所述清水收集罐3的底部有清水进口18、第一清水出口17和第二清水出口15，所述清水进口18通过位于气浮池1下方的管道与气浮池1底部相连通。所述清水收集罐3外周有环形的藻浆分布管7，藻浆分布管7上均布有出浆口8，藻浆分布管7的下侧有进浆口14，进浆口14通过管道连接有藻浆泵23。所述进浆口14与藻浆泵23间的那段管道上设置有溶气释放装置21，溶气释放装置21的出口与所述进浆口14相连，溶气释放装置21的一个进口与所述藻浆泵23相连、另一个进口通过管道连接有压力溶气罐12。所述压力溶气罐12的进口通过管道与所述第二清水出口15相连，且该段管道上有溶气水泵24，压力溶气罐12的罐体上连接有空气压缩机22。

所述藻泥收集罐4和清水收集罐3均与气浮池1呈同心布置。使得气浮池1整体的重心就在其中心位置，旋转刮泥板9旋转动作更加平稳，装置运行更加稳定。

所述清水收集罐3内同心设置有环形的溢流板2，溢流板2的高度低于清水收集罐3罐壁的高度。所述清水进口18和第二清水出口15均位于溢流板2与清水收集罐3罐壁间的环形区域内，所述第一清水出口17位于溢流板2内侧的清水收集罐3底部。清水收集罐3内设置环形的溢流板2，并将清水进口18设置在溢流板2与清水收集罐3间的环形区域内，可对经气浮池1气浮分离出来的清水进行二次沉淀，进一步提高藻水分离的效果。

如图1、图2和图4所示，本实施例中，所述输送机10为螺旋输送机10。所述旋转刮泥板9下沿有折板27，螺旋输送机10的水平转轴位于该折板27之上，且水平转轴上有螺旋叶片26。所述旋转刮泥板9上有用于驱动水平转轴转动的第二驱动电机11。螺旋输送机10的结构能够对藻泥进行连续、稳定的输送，有利于藻水分离作业快速稳定的进行。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，所述出浆口8沿藻浆分布管7的外沿周向均匀布置，且出浆口8均沿藻浆分布管7的顺时针或逆时针倾斜布置。在藻浆分布管7外沿均匀布置且同向倾斜的出浆口8，可在藻浆进入气浮池1的过程中形成旋流，从而在离心力的作用下，加快藻、水气浮分离的速度，提高作业效率。

如图1和图5所示，为了便于调节气浮池1内液位的高度，本实施例在所述气浮池1的一侧还设置有液位调节器13。所述液位调节器13包括箱体28，箱体28底部有进水口19和出水口20，进水口19通过管道与所述第一清水出口17相连。所述箱体28内在进水口19上有竖向布置的导向管29，导向管29内有升降管30，且升降管30的外壁与导向管29的内壁呈密封滑动配合。所述箱体28上有升降机构，该升降机构与所述升降管30相连用于控制升降管30升降。

其中，所述升降机构包括支架31，该支架31与箱体28上端呈固定连接。所述支架31上有竖向布置的丝杆33，丝杆33与支架31间呈螺纹配合，且位于支架31上的那段丝杆33上固定有旋转手柄32；所述丝杆33的下端通过连接架34与所述升降管30相连。

经气浮池1气浮、刮渣分离出来的清水由第一清水出口17、进水口19进入到液位调节器13的导向管29、升降管30内，再由升降管30上端溢流到箱体28内。通过转动旋转手柄32，可带动丝杆33在支架31上转动升降，使得升降管30在导向管29内升降。而要使气浮池1内的清水经液位调节器13顺利排出，就必须保证气浮池1内的液面高度始终与升降管30上端齐平。因此，对升降管30高度的调节，就可以实现对气浮池1内液位高度的调节。

使用时，本实用新型的大通量旋流式藻水分离装置利用藻浆泵23将抽取的藻浆经溶气释放装置21导入到气浮池1中。在此过程中，利用空气压缩机22将高压空气加入压力溶气罐12中与清水混合成压力溶气水，再将压力溶气水导入溶气释放装置21中与流经的藻浆混合，使得导入气浮池1的藻浆中含有大量的压缩空气。在气浮池1内，藻浆内的压缩空气快速释放，产生大量的微纳米气泡，这些微纳米气泡与蓝藻囊团充分结合，并在浮力的作用下推动蓝藻囊团上浮至水面。而藻浆分布管7上同向倾斜布置的出浆口8可使藻浆在进入时呈旋转向外流动，在离心力的作用下，可促进蓝藻囊团的上浮，加快藻、水分离的速度。上浮的蓝藻囊团大量聚集，最终在气浮池1内形成上藻泥、下清水的分离状态。然后，利用旋转刮泥板9将气浮池1内水体上层的藻泥刮起，并通过螺旋输送机10输送至藻泥收集罐4中，并由出泥口16排出。气浮池1水体下层的清水则通过管道进入到清水收集罐3中，并在溢流板2的阻隔作用下进行二次沉淀分离。经溢流板2溢流进入清水收集罐3中心部位的清水，一部分通过第一清水出口17排入液位调节器13，另一部分则在溶气水泵24的作用下经第二清水出口15进入到压力溶气罐12中，作为压力溶气罐12内清水的补充。最终，液位调节器13内的清水经升降管30溢流到箱体28内，再由箱体28底部的出水口20排出。

由此可知，本实用新型的大通量旋流式藻水分离装置集气浮、刮渣、沉淀为一体，工艺设计简单，结构紧凑。而且，该藻水分离装置可连续不间断的对藻浆进行同步抽取、处理，可降低气浮池1的有效水深，减少占地空间，降低制造和运行成本。同时，连续不间断的同步抽取、处理，能够最大限度的提高藻浆的处理量，在同样占地面积的情况下，处理量较现有技术可提高3倍以上，实现了大通量连续处理蓝藻藻浆的目的。另外，呈环形分布的藻浆分布管7，围绕旋转中心布浆，随着旋转刮泥板9的循环工作，可在气浮池1内产生无数个互不干扰的分离反应区，保证了藻水分离装置的周而复始的连续性工作。