气浮水处理分离装置

《气浮水处理分离装置》涉及一种水处理装置，特别涉及一种气浮水处理分离装置。

固液分离技术是水处理中必不可少的环节，气浮则是去除水中轻质污染物的常用固液分离技术。常用的气浮法是加压溶气气浮法，处理装置由空气压缩机、加压溶气罐、减压释放设备、气浮池、机械刮渣、排渣设备构成，结构复杂，处理方式流程长、能耗大、建设费用和处理成本高。此外，气浮处理单元通常只是完成固液分离，对水中的有机污染物以及色、嗅、味、细菌等的去除必须附加前置预处理设备或后置深度处理设备。申请者于1999年12月3日申请《高效气浮装置》的实用新型专利（ZL99253940.4），该专利能完成固液分离，实现全密闭式自动排渣，但是该专利以空气作为溶气气源，不能去除水中有机物以及污水回用中水中色、嗅味和细菌等问题。

图1为《气浮水处理分离装置》结构图。

2016年12月7日，《气浮水处理分离装置》获得第十八届中国专利优秀奖。

如图1所示，《气浮水处理分离装置》主要由进水系统、气浮分离系统、溶气水系统、处理水收集系统和浮渣排除系统组成。其中：

1、进水系统：由原水箱1、进水泵2、泵前吸水管3、进水管5组成，《气浮水处理分离装置》在进水管5前增设水力混合器4。

2、气浮分离系统（主体装置）：由外形为圆柱体15，装置内部由接触区12、分离区14组成，《气浮水处理分离装置》在装置底部设有穿孔集水管13和底部伞状混合器11。

3、溶气水系统：该系统为《气浮水处理分离装置》改进之处，它由臭氧发生器17、臭氧吸入管18、臭氧减压缓冲器22、压力传感器23、减压释放阀24、回流管21、臭氧溶气泵8、稳压罐7和溶气水管6组成。

4、处理水系统：由穿孔集水管13、出水管20组成，《气浮水处理分离装置》设有电磁阀9和时间继电器10。

5、浮渣系统：倒锥形浮渣区19、排渣管16组成，《气浮水处理分离装置》设有电磁阀9和时间继电器10。

原水通过进水泵2从原水箱1中抽取，在泵前吸水管3中投加破乳剂或混凝剂，并在水力混合器4中充分混合后进入进水管5；处理水通过气浮分离器15底部的穿孔集水管13收集至出水管20，经由电磁阀9外排；电磁阀9通过时间继电器10实现开闭的自动控制；臭氧发生器17产生的臭氧通过臭氧管道18进入臭氧减压缓冲器22中减压，然后与一部分处理水（回流水）共同被臭氧溶气泵8抽吸混合并通过稳压罐7进入溶气水管6中；破乳或混凝后的原水通过进水管5，溶气水通过溶气水管6进入气浮分离器15，在底部的伞状混合器11处充分混合后进入接触反应区12，溶气水释放出臭氧微气泡与破乳或混凝后的污染物接触反应后进入分离区14。污染物附着于臭氧微气泡进入浮渣区19，处理水则通过底部穿孔集水管13外排；浮渣区14中的浮渣层随时间逐渐加厚，当达到一定厚度时，时间继电器10按预设的时间动作，电磁阀9关闭，气浮分离器15中水位上升，浮渣被挤入顶部的倒锥形浮渣区19内，最后经由浮渣排除管16外排；排放结束时，时间继电器10按预设的时间动作，电磁阀9重新开启，进入下一个工作周期。

为了防止水流外排而引起气浮分离器15内部压力波动，穿孔集水管13根据水流方向非均匀布置。

《气浮水处理分离装置》的臭氧氧化与溶气气浮的适配过程是这样实现的：

《气浮水处理分离装置》的溶气量可以通过调节臭氧发生器17的发生量来控制进气臭氧浓度。为了避免溶气泵8通过泵内负压直接从有压臭氧管道18中吸入气体而形成气囊或造成后续气浮分离器中压力波动等，《气浮水处理分离装置》在臭氧管道18后设置了臭氧减压缓冲器22，在压力传感器23的作用下通过减压释放阀24实现自动减压，从而降低进入溶气泵8的气体压力。溶气水通过稳压罐7调整进入气浮分离器的溶气水压力，以避免气浮分离器15中的压力波动。溶气水通过溶气水管6，破乳或混凝后的原水通过进水管5对向进入气浮分离器15底部的伞状混合器11实现充分混合，溶气水中释放出的臭氧微气泡在粘附污染物的同时进行污染物的接触氧化，从而实现臭氧氧化与溶气气浮的最佳适配。

《气浮水处理分离装置》的工作过程如下：

1.进水在水泵1前投加混凝剂或破乳剂，通过水力混合器4完成污染物的混凝或破乳过程；

2.处理水部分回流并被溶气泵8抽吸，臭氧发生器17产生的臭氧气体经过臭氧减压缓冲器22的作用降至常压，通过溶气泵8产生的负压作用吸入泵？内，与回流水进行气水混合成为加压溶气水，然后通过稳压罐7进行压力调节后进入气浮分离器15；

3.混凝或破乳后的原水与臭氧溶气水在气浮分离器15底部充分混合后进入接触区12，溶气水中释放出的臭氧微气泡与水中污染物在进行接触润湿与粘附等物化过程的同时进行臭氧接触与氧化反应；

4.从气浮接触区12上升的水流进入气浮分离区14完成固液分离，污染物受微气泡携带进入浮渣区19顶部，处理水从底部穿孔集水管13中收集外排；

5.当浮渣在浮渣层中聚集达到一定厚度后，在时间继电器10的作用下，电磁阀9关闭，停止处理水外排，装置内水位不断上升，将浮渣挤入上部倒锥形浮渣区14并通过浮渣排除管外排；

6.浮渣完全排除后，在时间继电器10的作用下，电磁阀9重新开启，开始处理水外排，分离器15水面逐渐下降至正常水位。

气浮水处理分离装置专利目的

《气浮水处理分离装置》的目的是在2004年前技术基础上，提供一种气浮水处理分离装置，对污水气浮分离的同时，除去水中色、嗅、味、细菌等。

《气浮水处理分离装置》的设想是：以臭氧代替空气作为溶气气源，利用溶气泵吸入臭氧，在分离器内部释放产生均匀臭氧微气泡，实现臭氧气泡与污染物的接触粘附和对污染物的氧化过程，最终完成气浮分离。臭氧氧化与气浮工艺的有机结合，使整个接触混合与气浮分离过程在密闭装置中进行，装置顶部设置排渣口，通过自动控制系统定时进行排渣操作，利用水位的定时升降实现全自动密闭排渣。

气浮水处理分离装置技术方案

《气浮水处理分离装置》的技术方案是这样的：包括进水系统、气浮分离系统、溶气水系统、处理水收集系统和浮渣排除系统，所述溶气水系统设置有臭氧溶气装置。

所述臭氧溶气装置包括溶气水管（6）、臭氧溶气泵（8）、臭氧进气装置（17）、臭氧管道（18）、臭氧减压缓冲器（22）连接、压力传感器（23）和减压释放阀（24），所述溶气水管（6）上设有臭氧溶气泵（8），臭氧进气装置（17）通过臭氧管道（18）与臭氧减压缓冲器（22）连接，臭氧减压缓冲器（22）接有压力传感器（23）和减压释放阀（24）以实现自动减压，从而降低进入溶气泵（8）的气体压力。

所述臭氧溶气泵（8）的一端通过稳压罐（7）与溶气水管（6）相连。

臭氧溶气泵（8）与出水管（20）通过回流管（21）相连，将出水管（20）的部分处理水抽吸。

所述臭氧进气装置（17）为臭氧发生器。

所述进水系统进水管（5）前设有水力混合器（4）。

所述气浮分离系统气浮分离器（15）的底部设有穿孔集水管（13）。

所述气浮分离系统气浮分离器（15）的底部设有伞状混合器（11）。

所述处理水收集系统和浮渣排除系统设有电磁阀（9），电磁阀（9）通过时间继电器（10）实现开闭的自动控制。

气浮水处理分离装置有益效果

1.设计合理，结构紧凑，装置体积小。将臭氧氧化与气浮过程有机结合，在一个操作单元内实现了破乳或絮凝、固液分离、除色、嗅、味、消毒等多个过程。

2.接触混合与气浮分离在密闭装置中进行，装置顶部设置了浮渣积聚与排除装置，通过自动控制系统定时进行排渣操作，利用水位的定时升降实现了全自动密闭排渣，有效地解决了开启式溶气气浮法由于浮渣质轻、量大，刮渣过程中受大气风力影响所造成的泡沫飞扬，周围环境二次污染污染问题，达到了高效、节能、环境友好的目的。

3.通过溶气泵系统产生均匀臭氧微气泡，大幅度提高了气浮的固液分离效率，同时有效去除水中的溶解性有机污染物和色、嗅、味物质，并具有消毒灭菌功效。

1、一种气浮水处理分离装置，包括进水系统、气浮分离系统、溶气水系统、处理水收集系统和浮渣排除系统，其特征是：所述溶气水系统设置有臭氧溶气装置。

2、根据权利要求1所述的气浮水处理分离装置，其特征是：所述臭氧溶气装置包括溶气水管（6）、臭氧溶气泵（8）、臭氧进气装置（17）、臭氧管道（18）、臭氧减压缓冲器（22）连接、压力传感器（23）和减压释放阀（24），所述溶气水管（6）上设有臭氧溶气泵（8），臭氧进气装置（17）通过臭氧管道（18）与臭氧减压缓冲器（22）连接，臭氧减压缓冲器（22）接有压力传感器（23）和减压释放阀（24）以实现自动减压，从而降低进入溶气泵（8）的气体压力。

3、根据权利要求2所述的气浮水处理分离装置，其特征是：所述臭氧溶气泵（8）的一端通过稳压罐（7）与溶气水管（6）相连。

4、根据权利要求2所述的气浮水处理分离装置，其特征是：臭氧溶气泵（8）与出水管（20）通过回流管（21）相连，将出水管（20）的部分处理水抽吸。

5、根据权利要求2所述的气浮水处理分离装置，其特征是：所述臭氧进气装置（17）为臭氧发生器。

6、根据权利要求1、2、3、4或5所述的气浮水处理分离装置，其特征是：所述进水系统进水管（5）前设有水力混合器（4）。

7、根据权利要求1、2、3、4或5所述的气浮水处理分离装置，其特征是：所述气浮分离系统气浮分离器（15）的底部设有穿孔集水管（13）。

8、根据权利要求1、2、3、4或5所述的气浮水处理分离装置，其特征是：所述气浮分离系统气浮分离器（15）的底部设有伞状混合器（11）。

9、根据权利要求1、2、3、4或5所述的气浮水处理分离装置，其特征是：所述处理水收集系统和浮渣排除系统设有电磁阀（9），电磁阀（9）通过时间继电器（10）实现开闭的自动控制。

涡凹气浮污水处理机节省投资

气浮机设备不需要压力溶气罐、空压机、循环泵等附属设备。该设备能够去除污水中的油脂、胶类物、固体悬浮物、COD和BOD。用废纸作原料的厂家经脱墨漂白等生产过程产生的废水无需二级生化处理即可达标排放或回用，从而大大减少总体投资费用。

涡凹气浮污水处理机效益高

与传统的辐流式沉淀池相反，HRAF是将固体污泥自动的从废水中除去，污泥的去除和储存是以浓缩的方式进行，此设备所收集的上浮污泥浓度可达3%以上，因此也降低了污泥处理的费用。

涡凹气浮污水处理机运行费用低

根据处理水量的不同决定曝气机台数，每台曝气机只有1.1-2.2k.w,刮泥板马达仅为0.75-2.2kw,整套HRAF涡凹气浮设备所消耗的动力极小，仅相当于传统溶气气浮的1/5-1/8，而且维修费用低，人工操作少，正常运行时无须人工看守。

涡凹气浮污水处理机臭气减轻

涡凹气浮污水处理机对废水的处理本身就是一个好氧过程，且污泥是在“新鲜”的状态下被去除，没有活性污泥法、生物膜法、重力沉降池等所产生的滤池蝇、臭气等问题，使工人的操作环境有了很大改善。

涡凹气浮污水处理机占地面积小

处理能力5-500立方米/每小时的涡凹气浮机设备的安装面积仅有10-110平方米。

涡凹气浮污水处理机安装方便

为涡凹气浮污水处理机机设备配套的工程较少，地面、高处皆可安装，占用空间小。