[发明专利]一种二级混凝气浮分离设备与方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境工程领域，具体地说是涉及一种二级混凝气浮分离设备与方法。

背景技术

混凝气浮净水技术是一种高效、快速的固液分离技术，始于选矿，该项技术在水处理领域颇受国内外学者的关注并得以迅速发展，目前已广泛应用于给水，尤其是低温、低浊、富藻类水体的净化处理，以及城市污水和工业废水处理。气浮过程根据气泡的产生方式不同，可分为电解凝聚气浮、布气气浮和溶气气浮，其中的部分回流式压力溶气气浮是水处理中最常用的工艺。

气浮是靠溶解于水中的空气突然减压释放，形成大量的微气泡，使混凝后的絮粒上浮除去，以达到净水目的。效果的优劣取决于气泡与絮粒的粘附情况。现有的气浮分离设备主要靠气泡与颗粒的吸附与顶托来实现固液分离，效果不稳定，效率比较差。

气浮净水工艺过程充分利用微气泡的接触介质作用，使微气泡、微絮体在合适的反应器中进行接触絮凝，将颗粒物的同相与异相接触絮凝过程融二为一，最终形成适合分离、稳定的气泡－－絮体共凝聚体，从而提高了气浮效率。

传统的气浮工艺都是先将混凝剂和助凝剂与待处理水充分混合，然后采用顺流的方式使待处理水与溶气水进行混凝反应，以达到水处理的目的。这种传统的水处理工艺时间长，同时需要设置混凝加药单元与混凝反应单元，分离效果较差，因此占地面积大，设备费用也高。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种二级混凝气浮分离设备与方法。本发明通过设置泵前加药、加压溶气、一级混凝气浮分离、二级混凝气浮分离来实现混凝气浮分离过程的优化；同时在排浮渣方式上采用电磁阀控制高低位排水管实现高位排水自动排渣方式，简易便捷；整套设备占地小、投资少、效率高。

本发明采用的技术手段如下：

一种二级混凝气浮分离设备，包括污水泵、多相介质泵、pH调节剂加药箱、混凝剂PAC加药箱、助凝剂PAM加药箱和固液反应分离设备，其特征在于：

所述固液反应分离设备内设有一级固液分离区、设置在所述一级固液分离区外侧的由导流板包围形成的二级混合反应区、设置在所述固液反应分离设备内上部的刮渣机、设置在所述固液反应分离设备内下部的穿孔集水管和设置在所述固液反应分离设备底部的排空管；所述刮渣机包括设置在浮渣槽上端的刮渣板和设置在浮渣槽下端的排渣口；所述穿孔集水管与高位排水管和低位排水管相连通，所述高位排水管和所述低位排水管与集水箱相连通，所述集水箱下端连通有出水管；

所述污水泵的一端通过吸水管与污水池相连通，所述污水泵的另一端连通有污水管；

所述多相介质泵的一端与设有气体流量计的进气管相连通，所述多相介质泵的一端还通过溶气水进水管与所述固液反应分离设备的底端相连通，所述多相介质泵的另一端连通有溶气水总管，所述溶气水总管连通有溶气水支管Ⅰ和溶气水支管Ⅱ；

所述pH调节剂加药箱通过pH调节剂计量泵与加药管Ⅰ相连通，所述混凝剂PAC加药箱通过混凝剂计量泵Ⅰ与加药管Ⅱ相连通，所述加药管Ⅰ的另一端和所述加药管Ⅱ的另一端与所述吸水管相连通；

所述溶气水支管Ⅰ与所述污水管相连通，经管道混合反应器与加药管Ⅲ相连通后与所述固液反应分离设备一级固液分离区中部的一级混合反应出口相连通；所述加药管Ⅲ的另一端与设有助凝剂计量泵Ⅱ的所述助凝剂PAM加药箱相连通；

所述溶气水支管Ⅱ与加药管Ⅳ相连通后与所述固液反应分离设备二级混合反应区下部的二级混合反应出口相连通；所述加药管Ⅳ的另一端与设有混凝剂计量泵Ⅱ的所述混凝剂PAC加药箱相连通；

所述助凝剂PAM加药箱通过助凝剂计量泵Ⅰ与加药管Ⅴ相连通，所述加药管Ⅴ的另一端与所述固液反应分离设备二级混合反应区中部的助凝剂出药口相连通。

作为优选，所述高位排水管的出水口与所述浮渣槽的上沿在同一水平线上。

作为优选，所述污水管上设有污水流量计、控制阀、压力表和污水取样阀；所述溶气水支管Ⅰ和所述溶气水支管Ⅱ上分别设有溶气水流量计Ⅰ、溶气水流量计Ⅱ、控制阀、压力表和溶气水取样阀。

作为优选，所述固液反应分离设备的底部外侧还设有至少2个支座。

本发明还公开了一种上述二级混凝气浮分离设备的分离方法，其特征在于包括如下步骤：

①加药混合：混凝剂、pH调节剂分别通过混凝剂计量泵Ⅰ和pH调节剂计量泵控制加药量加入到吸水管中形成一级加药污水，一级加药污水经过污水泵的叶轮的高速旋转切割，使药液与污水混合，通过阀门、污水流量计控制污水量经管道混合反应器与通过助凝剂计量泵Ⅱ控制加入量的助凝剂在加药点B汇合；