[发明专利]一种强化水中微气泡的设备以及操作方法

说明书

本发明公开了一种强化水中微气泡的设备以及操作方法。该设备包括反应器、气液混合泵和气液分离器。本发明通过调节进气阀门和进水阀门，来控制气液分离器中的微气泡压力，从而向反应器中的水样打入大量的微小气泡；气液分离器与反应器是通过气液容器泵连通的，并且在各个管路上均设置有相应的控制阀门和压力表，对各管路上的压力进行显示和控制分析。本发明设备整体结构简单，操作方便，节能环保，成本低廉，能够在水体中引入大量微气泡，进而提高污染水体处理效率。

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体来说，涉及一种强化水中微气泡的设备以及操作方法。

背景技术

随着经济不断地发展，各行各业的企业逐渐增多，相应的污染物陆续增加。该问题已经严重影响了大气、土壤、水体等环境生态系统。其中水体污染尤为严重，如工业企业排放的污水、交通运输排放的污水、医疗所排放的污水等都会给环境带来严重的影响。目前，针对不同种类的污水，各行各业已经采取不同的污水处理方法进行处理，再进行排放。但根据现有的污水处理技术几乎不能满足现存在的污水量，即使能满足，但其存在投入成本大，耗费资源能源多，处理效率低等一系列问题，所以该问题将成为环境领域待解决的一个难题。

微泡法：气泡发生器通过向水中打入微小的气泡，根据微气泡有比表面积大、停留时间长、界面电位高，自身增压溶解、产生大量自由基、传质效率高等特点，从而提高处理效率。

发明内容

本发明的目的主要针对现有的污水处理技术中所存在的处理效率低、投入成本大等问题，提出一种强化水中微气泡的设备。该设备操作简单，投入成本低。

本发明采用以下技术方案：

一种强化水中微气泡的设备，包括反应器、气液混合泵和气液分离器；反应器顶部设置第一进水口，中部设置第一出水口，底部设置气泡入口；反应器的第一出水口和气液混合泵通过进水管相连，进水管上设置水阀门；气液混合泵上还分别连接进气管和进气泡管，进气管上设置气阀门和截止阀；进气泡管上设置进气泡阀门和混合压力表，气液分离器上从高到低的位置上分别设置气泡出口、第二进水口和第二出水口，气液混合泵通过进气泡管和气液分离器的第二进水口连接，气液分离器的第二出水口通过回流管和反应器的第一进水口相连接，回流管上设置回流阀门，气液分离器的气泡出口通过出气泡管和反应器的气泡入口相连，出气泡管上设置出气泡阀门。

本发明中，进气管上设置气压表。

本发明中，进气泡管的管路直径大于等于气液混合泵的出口口径。

本发明还提供一种上述的强化水中微气泡的设备的操作方法，具体步骤如下：

(1)反应器中注入水，打开水阀门、进气泡阀门、出气泡阀门、回流阀门，关闭气阀门，启动气液混合泵；

(2)待仪器稳定之后，打开气阀门，再次使仪器稳定，通过调节各个阀门，在混合压力表的不同示数和第一进水口的不同回流量条件下，进行实验，对 水中微气泡的尺寸和浓度进行调整。

本发明中，步骤（2）中，混合压力表的压力示数值在0.08~0.20MPa之间，第一进水口的回流量在0~5mL/s之间。此时，反应器中的气泡尺寸基本都小于等于10.8µm、气泡体积浓度随着压力的增加而增大，混合压力表压力为0.08MPa时，气泡体积浓度大于0.05%。

本发明中，步骤（2）中，混合压力表的压力示数值在0.10~0.15MPa之间，第一进水口的回流量在2~4mL/s之间。此时，反应器中的气泡尺寸基本都小于等于10.5µm、气泡体积浓度大于0.06%。

本发明充分利用气液混合泵的负压原理，启动泵时，吸入反应气体和水，通过气液混合泵的高速旋转，使水和气体充分混合，形成微小的气泡，再通过调节各个控制阀门的大小，从而调节整个系统的压力，流量等参数对气泡的尺寸以及浓度进行调整。