专利名称：微气泡去污装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微气泡去污装置，特别是涉及一种利用溶存气体漂浮法(dissolved air flotation)以除去水中污物的去污装置。
现有技术中已知的微气泡污水去污装置中，如图4所示，首先由加压泵2经由管线9及3将水1及空气抽入并加压使空气溶于水中，与空气混合的水进入缓冲筒4后流入管线5，并由减压阀6减压后流回污水池中。按照亨利法则，压力愈大时空气溶于水中的量愈大，压力减少后水溶解空气的能力减少，因此从减压阀流出的水将会释出过饱和的空气而在污水中产生微小的气泡。此微小的气泡会附着在有机物、悬浮固体物等污物上，并因气泡的浮力而使此等污物浮出水面。借由一污物抽吸泵8将浮于水面的污物7除去即可维持水质的纯净。
上述装置的缺点在于加压泵2仅以其运转时入口所产生的负压将空气吸入，故无法产生足够微小的气泡，其气泡大而不均一，约在30μm以上。若污水中的有机物、悬浮固体物等污物粒径小于10μm以下时，便无法吸附于较大的气泡，使得去污效果不佳。
本发明的目的是提供一种可充分混合水、凝集剂及空气，增加空气与水接触的面积，以使空气大量溶于水中的微气泡去污装置；同时可以控制水、凝集剂及空气的混合量，以产生极微小的气泡，而且混有空气的水中添加凝集剂，以促进气泡与污物相互吸附，而达到更佳的去污效果。
为实现上述目的，本发明提供了一种微气泡去污装置，本发明实施例之一的微气泡去污装置包括一第一泵用于将凝集剂及水吸入并加压；一空气压缩机用于产生压缩空气；其特征为更进一步包括一第一气液混合器，用以混合来自第一泵的凝集剂及水与来自空气压缩机的压缩空气，以使空气大量溶于水中；一第二泵，用以吸入并加压此水、凝集剂及空气的混合物；一第二气液混合器，用以充分混合此再加压的水、凝集剂及空气的混合物，以使空气大量溶于水中；一除气槽，位于第二气液混合器之下游端，用来除去未溶入水中的空气；及一安全阀，用于使排入污水池中的水、凝集剂及空气的混合物减压，以使溶于水中的过饱和空气释出而产生去污作用的微气泡。
以下将借由附图配合实施例来更进一步说明本发明。
图1为本发明微气泡去污装置第一实施例的示意图；图2为本发明的气液混合器的部分剖面简图；图3为本发明微气泡去污装置第二实施例的示意图；图4为公知微气泡去污装置的示意图。
依据本发明的第一实施例，如图1所示，此微气泡去污装置包括一第一泵11，用于将凝集剂及水吸入并加压；一空气压缩机10，用于产生压缩空气；一第一气液混合器16，用以混合来自第一泵11的凝集剂及水与来自该空气压缩机10的压缩空气；一第二泵12，用以吸入并再加压水、凝集剂及空气的混合物；一第二气液混合器18，用以充分混合再加压的水、凝集剂及空气的混合物，以使空气大量溶于水中；一除气槽20，位于第二气液混合器18的下方，用来除去未溶入水中的空气；及一安全阀21，用于使排入污水池中的水、凝集剂及空气的混合物减压，以使溶于水中的过饱和空气释出而产生去污作用的微气泡。
本实施例的操作可分成起始阶段及稳定阶段。在起始阶段，首先将主开关28打开，此时只有第一泵11及空气压缩机10开始运转，第二泵12、压力开关17及19、电磁阀22与水位开关26均为关闭状态。因为负压，第一泵11将水从吸水口13吸入，而药剂A及B则分别从阀14及15流入。经过第一泵11加压，进入第一气液混合器16中相互混合，然后到达第二泵12。此时第一气液混合器16中的压力升高，于是压力开关17变成“开”的状态，并接通电路25，启动第二泵12。第二泵12将此水与凝集剂的混合物再加压，依次流入第二气液混合器18、除气槽20、然后到达安全阀21。此时第二气液混合器18内的压力也会上升，而使压力开关19变成“开”的状态，而打开电磁阀22，使来自空气压缩机10的压缩空气进入第一气液混合器16。在本实施例中，第一泵11及第二泵12的压力各设定为4.5kg/cm2，安全阀21设定为7.0kg/cm2，而空气压缩机10的压力设定为6.0kg/cm2。因为压缩空气的压力(6.0kg/cm2)大于第一气液混合器16中液体的压力(小于4.5kg/cm2)，故压缩空气可以顺利地进入第一气液混合器16中与来自第一泵11的水及凝集剂混合，并依次经过第二泵12、第二气液混合器18、除气槽20、及安全阀21。此时此微气泡去污装置的操作开始进入稳定阶段。
在稳定阶段时，污水从吸水口13被吸入，在管路中和从阀14流出的药剂A及从阀15流出的药剂B初步混合，然后进入第一泵11。此水与凝集剂的混合物被第一泵11加压后进入第一气液混合器16中，与压缩空气接触。第一气液混合器16中填充有不锈钢丝卷，水、凝集剂及空气在流经此等不锈钢丝卷时可以达到充分混合的效果，于是在此加压的情况下空气快速地溶入水中。此加压过的混合物接着进入第二泵12被再加压，再增加空气在水中的溶解度，然后进入第二气液混合器18中再度进行混合。与第一气液混合器16相同，第二气液混合器18中填充有不锈钢丝卷，水、凝集剂及空气在流经此等不锈钢丝卷时可以达到充分混合的效果，于是在此再加压的情况下有更多的空气溶入水中。接下来混合物进入除气槽20中，未溶入水中的多余空气在此向上浮起，停留在除气槽20的顶端。此时在除气槽下方的液体中，包含有水、凝集剂、大量的溶解空气、及被凝集剂所聚集的有机物或悬浮微粒。当压力大于7.0kg/cm2，此液体通过安全阀21减压，从排水口23排入水池中。此时液体所受的压力骤降至1大气压左右，于是溶于水中的空气变成过饱和而形成微气泡，与水中的有机物、悬浮固体等污物结合，达成去污目的。
本发明上述的实施例具有如下的几个特点，首先，第二泵12的启动由压力开关17控制，由此可以确保第二泵12不会在无水的情况下空转而烧毁。其次，在整个管路的压力上升之后，电磁阀22才开启让压缩空气进入，从而可以减轻空气压缩机10的负担。另外除气槽20上方装设有水位开关26，未溶解空气累积时会将水面向下压，当液面降低到一定高度，则水位开关26会打开，槽顶的压缩空气进入回流管27到达电磁阀22的上游端。因为其气压为7.0kg/cm2，可以克服空气压缩机的压力而回流至电磁阀22，然后进入第一气液混合器16中，由此也可以减轻空气压缩机10的负担。而第一气液混合物16及第二气液混合器18能够使水、凝集剂及空气充分混合，并让凝集剂先和水中的污物反应，将较小颗粒的有机物、悬浮固体等聚集成较大粒子，有利于吸附气泡。另外药剂A、B及压缩空气的流量可分别从阀14、阀15及电磁阀22下方的进气阀门来控制，可以控制水、凝集剂及空气的混合量，以产生极微小的气泡。
完全溶于水中的空气在达到7.0kg/cm2以上再急速减压时，会产生非常均一约为3μm的气泡，故能除去公知技术所无法去除的微小污物。而且在混有空气的水中添加凝集剂，以促进气泡与污物相互吸附，而达到更佳的去污效果。
图3显示第一气液混合器16的结构，此气液混合器由圆筒状外壳31、不锈钢丝卷32、多孔塞33、及凸缘35与36所组成，此气液混合器另附有一进气阀门34。气液混合器以凸缘35及36与上下游的管路相结合。水及凝集剂从气液混合器的上游侧(图中右侧)的多孔塞(未显示)进入后，接触到从进气阀门34进入的压缩空气，因为外壳31内填充满不锈钢丝卷32，在液体及空气流过时形成乱流而达到混合效果。混合后的水、凝集剂及空气混合物经过多孔塞33流出此气液混合器。第二气液混合器18的组成与第一气液混合器16相同。
接下来讨论本发明的另一实施例。如图3所示，此微气泡去污装置包括一第一气液混合器43，用以混合凝集剂、水及空气，以使空气溶于水中；一泵41将来自第一气液混合器43的凝集剂、水及空气的混合物吸入并加压；一第二气液混合器47，用以充分混合加压的水、凝集剂及空气的混合物，以使空气大量溶于水中；一除气槽48，位于第二气液混合器47的下游端，用来除去未溶入水中的空气；及一安全阀49，用于使排入污水池中的水、凝集剂及空气的混合物减压，以使溶于水中的过饱和空气释出而产生去污作用的微气泡。在本实施例中，泵41的压力设定为大于7.0kg/cm2，安全阀49设定为7.0kg/cm2。
此微气泡去污装置操作时，首先启动泵41将水自吸水口42吸入，进入第一气液混合器43。此时药剂A、药剂B、及空气因为泵41造成的负压，分别经过阀44、阀45、及进气阀门46而被吸入第一气液混合器43中，经过第一气液混合器43中所填充的不锈钢丝卷而与水均匀混合。接着进入泵41加压，然后到达第二气液混合器47。此加压后的水、凝集剂及空气混合物于第二气液混合器47中，流经不锈钢丝卷时达到充分混合的效果，且在加压的情况下有大量的空气溶入水中。接下来混合物进入除气槽48中，未溶入水中的多余空气在此向上浮起，停留在除气槽48的顶端。此时在除气槽下方的液体中，包含有水、凝集剂、大量的溶解空气、及被凝集聚集的有机物或悬浮微粒。当压力大于7.0kg/cm2时，此液体通过安全阀49减压，从排水口50排入水池中。此时液体所受的压力骤降至1大气压左右，于是溶于水中的空气变成过饱和而形成微气泡，与水中的有机物、悬浮固体等污物结合，达到去污目的。除气槽48上方装设有水位开关51，未溶解空气累积时会将水面向下压，当液面降低到一定高度，则水位开关51会打开，将空气排出。
上述实施例具有如下几个特点，首先，第一气液混合器43及第二气液混合器47能够使水、凝集剂及空气充分混合，并让凝集剂先和水中的污物反应，将较小颗粒的有机物、悬浮固体等凝集成较大粒子，有利于吸附气泡。另外药剂A、B及空气的流量可分别用阀44、阀45及进气阀门46来控制，可以控制水、凝集剂及空气的混合量，以产生极微小的气泡。完全溶于水中的空气在达到7.0kg/cm2以上再急速减压时，会产生非常均一约为3μm的气泡，故能除去公知技术所无法去除的微小污物。而且在混有空气的水中添加凝集剂，以促进气泡与污物相互吸附，而达到更佳的去污效果。
在以上详细说明中所提出的具体的实施例仅为了易于说明本发明的技术内容，本发明并非狭义地限制于该实施例，在不超出本发明的精神及以下的权利要求的情况，可作种种变化实施。
权利要求
1．一种微气泡去污装置，其包括一第一泵用于将凝集剂及水吸入并加压；及一空气压缩机用于产生压缩空气；其特征为更进一步包括一第一气液混合器，用以混合来自该第一泵的凝集剂及水与来自该空气压缩机的压缩空气，以使空气大量溶于水中；一第二泵，用以吸入并再加压该水、凝集剂及空气的混合物；一第二气液混合器，用以充分混合该再加压的水、凝集剂及空气的混合物，以使空气大量溶于水中；一除气槽，位于该第二气液混合器下游端，用来除去未溶入水中的空气；及一安全阀，用于使排入污水池中的该水、凝集剂及空气的混合物减压，以使溶于水中的过饱和空气释出而产生去污作用的微气泡。
2．按照权利要求1所述的微气泡去污装置，其中该气液混合器中在圆柱状的外壳内填充不锈钢丝卷，使得该水、凝集剂及空气在经过该不锈钢丝卷时能够均匀混合，以使空气大量溶于水中。
3．按照权利要求2所述的微气泡去污装置，其中该第一气液混合器还包括一第一压力开关，用来控制该第二泵的启动。
4．按照权利要求2所述的微气泡去污装置，其中该空气压缩机与该第一气液混合器之间还包括一电磁阀，用来控制该压缩空气进入该第一气液混合器。
5．按照权利要求4所述的微气泡去污装置，其中该第二气液混合器还包括一第二压力开关，用来控制该电磁阀。
6．按照权利要求2所述的微气泡去污装置，其中该除气槽还包括一水位开关，依据该除气槽中水位的高低来排出空气。
7．按照权利要求6所述的微气泡去污装置，其中该水位开关与该空气压缩机的压缩空气出口之间还包括一空气回流管路，用来将从该水位开关排出的空气回流至该压缩空气出口。
8．一种微气泡去污装置，其包括一第一气液混合器，用以混合凝集剂、水及空气；一泵将来自该第一气液混合器的该凝集剂、水及空气的混合物吸入并加压；一第二气液混合器，用以充分混合该加压的水、凝集剂及空气的混合物，以使空气大量溶于水中；一除气槽，位于该第二气液混合器的下游端，用来除去未溶入水中的空气；及一安全阀，用于使排入污水池中的该水、凝集剂及空气的混合物减压，以使溶于水中的过饱和空气释出而产生去污作用的微气泡。
9．按照权利要求8所述的微气泡去污装置，其中该气液混合器中在圆柱状的外壳内填充不锈钢丝卷，使得该水、凝集剂及空气在经过该不锈钢丝卷时能够均匀混合，使空气溶于水中。
10．按照权利要求9所述的微气泡去污装置，其中该除气槽还包括一水位开关，依据该除气槽中水位的高低来排出空气。
全文摘要
一种微气泡去污装置,其包括一第一泵;一气液混合器;一第二泵;一第二气液混合器;一除气槽;及一安全阀。本发明的去污装置使用两个气液混合器来充分混合水、凝集剂及空气,增加空气与水接触的面积,以使空气大量溶于水中;同时可以控制水、凝集剂及空气的混合量,以产生极微小的气泡;而且在混有空气的水中添加凝集剂,以促进气泡与污物相互吸附,而达到更佳的去污效果。
文档编号C02F1/28GK1208022SQ9711664
公开日1999年2月17日 申请日期1997年8月12日 优先权日1997年8月12日
发明者稻田太一 申请人:昕源科技股份有限公司