[实用新型]超声波气浮机

说明书

技术领域  本发明涉及一种超声波气浮机，可广泛应用于污水和给水处理中。

背景技术  污水中存在的乳化油，粒径小，油粒表面形成定向排列并具有双电层结构的亲水性保护膜，保护膜所带的同号电荷互相排斥，使油粒不能接触碰撞和合并增大，形成稳定的水包油型浑浊乳状液。现有的气浮机，不能有效去除黏附在颗粒物上的油，不能解决印染等行业废水的色度问题，且对于生化性差的化工行业的废水COD去除率低。

发明内容  本发明的目的在于提供一种结构简单、使用操作方便、无污染、能耗低、除油效率高、去除色度、提高废水的生化性、废水COD去除率高、有机回收率高、溶气效率高的超声波气浮机。

为了达到上述目的，本发明超声波气浮机，包括罐体，安装在罐体左端上部的溶气罐，安装在罐体左端底部并与溶气罐通过溶气管道相连的溶气泵，安装在罐体超声波反应区内的超声波发生器，安装在罐体混凝区上的搅拌装置，安装在罐体气浮区底部用于排放固体沉渣的排放阀门，安装在罐体气浮区中的链式刮渣装置，安装在罐体出水区上的自流排渣漏斗装置；所说的罐体，自左到右，依次设置超声波反应区，混凝区，气浮区，出水区。

本发明超声波气浮机，其工作原理是：将超声波和气浮相结合，实现污水破乳与分离，达到破乳除油的目的。当超声波通过有微小油粒的流体介质时，其中的油粒开始与介质一起振动，但由于大小不同的粒子具有不同的振动速度，油粒将互相碰撞、粘合，体积和重量均增大，然后，由于粒子变大已不能随超声振动，只能作无规则的运动，继续碰撞、粘合、变大，最后上浮，形成浮油。经超声波破乳后的含油溶液进入气浮区，在水中产生足够数量的细微气泡，细微气泡与水中悬浮油粒子相粘附，形成整体密度小于水的“气泡-颗粒”复合体，使悬浮粒子随气泡一起浮升到水面。

超声波对有机污染水体的降解作用，主要源于其声空化效应。声空化是一个极其复杂的物理现象，它是指液体中的微小泡核在声波作用下被激活，表现为泡核的振荡、生长、收缩乃至崩溃等一系列动力学过程。该过程是集中声场能量，并迅速释放的绝热过程。声化学上利用的空化多为瞬态空化，即在较大的声强作用下，发生在一个声波周期内的空化，此时在声波负压相内，空化泡迅速扩大，随之在声波正压相作用下，被迅速压缩至崩溃，空化泡崩溃时，形成局部热点，其温度可达5000K以上，压力达50MPa，持续数微秒以后，热点随之冷却。对于均相液体媒质，有强大的冲击波；对于非均相媒质，时速高达400km的射流。在这些极端条件下，污水中的有机物在空化核内发生自由基反应，化学键断裂或高温裂解反应等，从而使难降解高分子有机物转化为小分子的有机物或相应的无机物。通常易于挥发的有机物主要发生热解反应，极类似燃烧化学反应，使其彻底降解，不宜或难挥发的有机物主要发生自由基反应。声空化反应时空化泡崩溃的瞬间产生的高温高压使H₂O分解为自由基，部分自由基又会结合成H₂O₂。在自由基的反应中能产生具有氧化性的自由基，在氧化污染物时可引发链反应，直接将有机物氧化为二氧化碳、水或矿物盐，从而避免了二次污染。一般情况下，声化学反应中大多数是热解反应和自由基反应同时发生的。可见，超声空化降解主要是通过高温热解，自由基氧化的途径，同时超声波的机械效应可使大分子主链上的碳键发生断裂从而使高分子降解。

本发明超声波气浮机，其工作过程是：处理后部分清水，经溶气泵，加压进水溶气罐中与空气进行混合，空气溶解到水中，这时的溶气效率达到80％以上；溶气罐中的空气由液位自控仪控制空压机，自动补充到溶气罐中；溶气罐出来的溶气水，此时溶气罐的压力为0.3～0.4Mpa，经过释放器，使溶气水压力减压释放，使溶气水压力减为零或负压，溶解在水中的空气从水中释放出来，形成粒径为20～50um的大量微小气泡，微气泡同污水中的悬浮物结合，部分微气泡就直接生长在悬浮物中，气泡通过表面张力粘附于细小悬浮物上，使悬浮物在污水中的比重变小，形成整体比重小于1的状况，根据浮力原理浮至水面，形成大量浮渣。再由链式刮渣装置、自流排渣漏斗装置把浮渣清除，实现固液分离，污水得以净化。

本发明超声波气浮机，结构简单，使用操作方便，无污染，能耗低，可连续高效地处理污水。

本发明超声波气浮机，能更有效的破乳去油，去除悬浮物，且对生化性差的废水通过超声波的“空化”原理，能对废水的大分子物质进行破环、断键分解成易于生化的小分子物质，有效改善废水的可生化性。

本发明超声波气浮机，除油效率高，能有效去除色度，提高废水的生化性，废水COD去除率高，有机回收率高，溶气系统溶气效率大于80％。