一體化旋流氣浮裝置及汙水處理方法與流程
2023-04-23 15:11:41 1
本發明具體涉及一種一體化旋流氣浮裝置及汙水處理方法，屬於環保技術領域。
背景技術：
隨著國民經濟高速發展和人們消費水平的提高，城市汙水和工業廢水的排放量日漸增加，特別是工業廢水中主要汙染物排放量的增長速度已超過了國民生產總值的增長速度，破壞了國民經濟增長和生態環境保護之間的平衡，使工業文明發展受到了制約。據統計，高汙染、高排放量行業，如化工、造紙、石油、電力等每年向自然水體排放廢水400億噸，如果排放量持續增長而得不到治理，會使自然壞境受到嚴重汙染。
在環保、水處理領域，應用氣浮技術實現水淨化，是全世界專業人士一致公認的最重要、最優先，應用最廣泛的水處理技術。我國從七十年代開始研發設計、應用第一代氣浮以來，一直沿襲在石油行業廣泛使用的誘導氣浮和射流氣浮這一技術，延續了傳統的思維和技術規範，沒有進行實質性的升級換代和科技創新。自2006年以來，歐美等發達國家的研究人員又發展出一類旋流氣浮，並將之在諸如海上平臺等處的採油生產中使用，起到了很好的節能減排的效果。但此類旋流氣浮仍存在結構複雜，需配以諸如回流泵、刮渣機等眾多附屬機構才能工作等缺陷。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明的主要目的在於提供一種一體化旋流氣浮裝置及汙水處理方法。
為實現前述發明目的，本發明採用的技術方案包括：
本發明實施例提供了一種一體化旋流氣浮裝置，其包括集成設置的外筒體和內筒體，所述內筒體設於外筒體內，所述外筒體和內筒體之間形成環形空腔，所述環形空腔與所述外筒體的進水口和進氣口連通，所述環形空腔內設置用於將所述內筒體中的氣水混合物轉變為微氣泡的氣水釋放器，所述內筒體上端設有用以收集匯聚於所述環形空腔上部的浮渣或浮油的收渣槽或收油槽，所述內筒體中設有排渣管或排油管，所述排渣管或排油管上端與收渣槽或收油槽連通，下端與所述外筒體的排渣口連通。
進一步的，所述外筒體頂部還設有排氣口。
進一步的，所述外筒體頂部設置有蓋板，所述蓋板上設有排氣口。
優選的，所述外筒體與內筒體同軸設置。
進一步的，所述外筒體的上部設有兩個以上進水口。
進一步的，與所述外筒體的至少一進水口連接的進水管上還設置有靜態混合器。
優選的，從所述外筒體的進水口處注入所述環形空腔的水的行進方向與所述內筒外壁相切。
進一步的，所述環形空腔中部或下部還設有攔截裝置，所述攔截裝置分布於所述外筒體的出水口和放空口上方。
進一步的，所述攔截裝置包括動態攔截層。
進一步的，所述外筒體上部還設有溢流口。
進一步的，所述外筒體下部還設有出水口。
進一步的，所述外筒體底部還設有排渣口和放空口。
優選的，所述內筒體下端與所述外筒體的排渣口之間設有清濁分離隔板。
本發明實施例還提供了一種汙水處理方法，其包括：
提供前述的任一種一體化旋流氣浮裝置；
將汙水自所述外筒體的進水口輸入環形空腔，同時向所述環形空腔內注入絮凝劑或凝聚劑，或者，將汙水與絮凝劑或凝聚劑混合後再從自所述外筒體的進水口輸入環形空腔，使汙水中的汙物在環形空腔內被轉化為絮體；
向所述環形空腔內注入空氣，於環形空腔內形成氣水混合物，並利用氣水釋放器將所述氣水混合物持續轉變為微氣泡，使所述絮體被不斷上浮的微氣泡充分吸附，瞬間上浮並於環形空腔上部形成浮渣層，再使所述浮渣層在重力作用下連續流入收渣槽，且通過內筒體內的排渣管和外筒體的排渣口排出，同時淨化水從外筒體下部的出水口流出。
前述絮凝劑或凝聚劑可包括聚合氯化鋁、聚丙烯醯胺等，且不限於此。
前述汙物可以是固態或液態汙物，例如顆粒、粉渣、汙油等，且不限於此。
與現有技術相比，本發明提供的一體化旋流氣浮裝置結構簡單，一體化程度高，能高效實現固液分離和廢水淨化，且能耗低。
附圖說明
圖1是本發明一典型實施例中一體化旋流氣浮裝置的結構示意圖；
附圖標記說明：1-外筒體；2-進水口；3-進水口；4-放空口；5-排渣口；6-出水口；7-溢流口；8-氣水釋放器；9-攔截裝置；10-清濁分離隔板；11-內筒體；12-排氣口；13-進氣口；14-靜態混合器。
具體實施方式
鑑於現有技術中的不足，本案發明人經長期研究和大量實踐，得以提出本發明的技術方案。如下將結合附圖及實施例對該技術方案、其實施過程及原理等作進一步的解釋說明。
請參閱圖1，本實施例公開了一種一體化旋流氣浮裝置，包括集成設置的立式外筒體1和內筒體11，所述外筒體頂部設置有蓋板，蓋板上設有排氣口12，所述外筒體1外壁上部設置有進水口2、進水口3、進氣口13、溢流口7，在與進水口3連接的管道上裝有靜態混合器14；外筒體1上部設有溢流口，下部設置有出水口6，底部設置有放空口4和排渣口5，所述排渣口5位於外筒體底部中心處，所述內筒體11設於外筒體1內，所述內筒體11頂端設置有無動力自動收渣(或收油)的收渣(或收油)槽，所述內筒體中設有排渣管或排油管，所述排渣管或排油管上端與收渣槽或收油槽連通，下端與所述外筒體的排渣口連通，所述外筒體1和內筒體11之間形成一環形空腔，所述環形空腔與所述外筒體的進水口和進氣口連通，所述環形空腔內設置有氣水釋放器8。所述氣水釋放器8至少用以將內筒體11中產生的水汽混合物轉換成微氣泡。其中所述進水口連接進水管，進氣口13連接進氣管。
進一步的，所述外筒體1與內筒體11同軸心設置。
進一步的，所述環形空腔內還優選設置有攔截裝置9。所述攔截裝置可包括動態攔截層。且所述攔截裝置可具有框架結構，所述框架結構內設有具有過濾、隔離等功能的填料。
優選的，從所述外筒體的進水口處注入所述環形空腔的水的行進方向與所述內筒外壁相切。
優選的，所述內筒體11下端與外筒體之間設置有清濁分離隔板10(亦可認為是泥水分離隔板)，所述清濁分離隔板10位於排渣口5上方。
所述清濁分離隔板10可以為圓形，並可水平設置。
當利用所述一體化旋流氣浮裝置工作時，可以將汙水或河、湖水等原水用泵提升或加壓、切線進入一體化旋流氣浮裝置，並可在泵前用計量泵注入PAC(聚合氯化鋁)等凝聚劑或絮凝劑。當然，也可在安裝進水管道時，通過三通管件引流部分原水進入一體化旋流氣浮裝置內筒體，並在支管上設置的靜態混合器中用計量泵注入PAM(聚丙烯醯胺)等；
進而，利用前述原水的進水壓力，沿切線進入內筒體外部空間(即環形空腔)，旋流布水，使前述絮凝劑、凝聚劑等藥劑得到充分的絮凝反應產生絮體，同時，通過進氣口向環形空腔內通入空氣等，於環形空腔內形成氣水混合物，再利用氣水釋放器將環形空腔中的氣水混合物轉變為微氣泡，可以使前述絮體被不斷上浮的微氣泡充分吸附，瞬間浮上形成浮渣層，並因重力作用連續流入收渣槽，再通過內筒體內置的排渣管排出，再從排渣口排出外筒體。其中，通過在環形空腔中實現氣水和藥液混合，之後釋放到氣浮上層空間與原水面接觸後，使產生的絮體浮力增加，因此可以比常規氣浮更短的時間實現固液分離和水淨化。
之後，由前述氣浮過程產生的淨化水通過沉降，必要時再通過攔截裝置9攔截後匯總到外筒體筒底，並通過出水管排出，運行過程中工作液位的穩定性，可通過連通器原理實現平衡和穩定。
應當理解，上述實施例僅為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。