[其他]雾滴阻隔式微气泡发生法和装置

说明书

本发明是用于固液，液液相分离的各种气浮工艺以及向流体充气的工艺过程。

在许多水处理工艺过程中，需要产生和向水体引入大量的徽气泡的主要方法有：加压溶气释放法，气液混合喷入法，真空释气法，机械切割法，微孔布气法和布气共振溶气法等。

气液混合喷入法（US4328107），是高压气体和液体以0°-90°夹角引入一个喷嘴组合件，使之充分混合，进一步获得气液间的分散，通过控制气液比产生徽气泡。要求气体压在1.4～140kg/cm²。气液混合喷入法（US4534862），其装置是由一个液体喷嘴，气体供给管，漏斗型混合室和一个呈锥体状的导向器组成，并且他们均在同一轴线上。该装置是借助压力水经喷嘴的喷射将气体吸入（或由压力气源压入）带有锥形漏斗的混合室内进行混合切割气体，从而在混合室外部形成小气泡。此方法存在的问题是产生的气泡直径比较大，数量也少，所以一般在生产上需添加气浮剂，处理废水的成本将会提高。

徽孔布气法，是利用空隙率较高的徽孔板（管）布气。当空气被压缩压一定程序时，气体通过徽孔进入水体，从而形成气泡。由于液体表面张力的作用，通过徽孔的气体并不立即脱离徽孔孔口。而是等到气体形成一定大小的气泡后，才能脱离徽孔孔口。因此形成的气泡直径往往过大，不能满足要求。为了解决此问题，人们提出了机械切割布气法（JP57-30597）。就是在徽孔布气法的基础上增加了一套机械切割装置，利用高速旋转的刀片，将还未形成较大气泡的气体从徽孔极上切割下来，阻止气泡的不断增大，从而得到微气泡。但此法增加了机械切割装置，且高速旋转的刀片与微孔板间的间隙精度要求很高，刀具使用寿命短。微孔板堵塞不易拆洗，生产、使用存在着很多技术问题。布气共振溶气法（JP56-161824）是在液体共振区中布入粗气泡，在共振的作用下部份气体被溶解在液体中，而后又被释放出来（以几十个微米的微气泡）。但此方法在工业上应用将有困难，因为反应管要很长才有效，如果反应管长度仅为0.7米时欲想发生共振将有困难。

本发明提供了一种用微小雾滴阻隔多孔材料上的狭小气体通道来产生微气泡的方法，为此，设计了一种喷雾微气泡发生装置。

产生微气泡的过程，首先向气雾室充气，当达到一定的压力后（低压），气雾室内的气体就会通过隔在水体与气雾室之间的多孔板;与此同时，装在气雾室内的喷雾装置向多孔板喷射足量的雾滴，这些雾滴以一定的几率进入狭小通道。由于雾滴的阻隔，使流向水体的气体断断续续，从而不断地以微气泡的形式进入液相。

为了得到一定数量和质量的微气泡，喷雾装置必须向多孔材料喷射足够的雾滴。该喷雾装置由一个空心园柱体23和与它相吻合的空心园锥体25构成的喷嘴整体。本发明的喷雾装置18能以最低能耗获得最佳的喷雾。

本发明的特点是：

1、利用雾滴阻隔微孔气体通道产生微气泡。当微气泡发生装置中的多孔材料发生堵塞时，更换极为方便。更换下来的多孔材料只需稍加清洗还可继续使用。本发明中所使用多孔材料来源丰富，价格便宜，设备简单。

2.雾滴的制取可以用喷雾装置，也可以用蒸汽发生装置。蒸汽发生装置产生的蒸汽雾滴具有均匀、清洁等特点，不易堵塞微孔板的微孔通道。在微气泡数量和质量相当的情况下，蒸汽发生装置的用水量要比喷雾装置的用水量少得多，因为一般喷雾装置产生的雾滴要比蒸汽发生装置产生的雾滴大，不如蒸汽雾滴均匀。

3.雾滴还可用超声波来制取。超声波雾滴具有分布均匀，雾滴粒径小等特点。在微气泡数量和质量相当的情况下，超声波雾滴发生装置的用水量要比喷雾装置的用水量少得多。

4.所获得的微气泡直径平均小于0.1毫米。在1米深的水中停留时间大于2分钟，在1米³的水中约可获得总表面积大于6000米²的微气泡。

5.本发明不受水体溶解度的影响，因此可应用于多种工艺过程。例如，向水中充氧（富氧、纯氧等），可大大提高氧的利用率。向水中投加氯气、臭氧等;固液分离;油液分离;非乳化的含油水中的油液分离;也可用于泡沫印染新工艺，使之减少废水排放量;也可用于富集表面活性物质，如生产表面活性剂（洗衣粉等）工厂的排出水中表面活性剂的回收和选矿工艺。

6.本发明无机械转动和中、高压鼓风装置，可以减少噪声，改善工作环境。

附图说明。

图1，为微气泡发生法的工艺流程。

A节点为微气泡形成的示意图。

图2，为喷雾装置示意图。