專利名稱：氣浮凈水方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種通過(guò)絮凝、氣浮和固液分離技術(shù)集成對(duì)受污染水體進(jìn)行凈化處理的可移動(dòng)式氣浮凈水方法及裝置。
背景技術(shù)：
氣浮工藝作為一種高效、快速的固液分離技術(shù)，目前已廣泛地應(yīng)用于給水、城市污水和焦電、煉油、印染、造紙等工業(yè)廢水的處理。一般應(yīng)用形式為在處理廠中修建固定的氣浮池、加藥間，配以投藥設(shè)備、氣浮設(shè)備和機(jī)械刮渣設(shè)備，因此該種系統(tǒng)體積大，需要獨(dú)立安裝，不但使用空間、領(lǐng)域受到很大的限制，需要牢固的基礎(chǔ)，且對(duì)水質(zhì)、水量的變化范圍要求較高，尚無(wú)法在河流、湖泊、水庫(kù)等大水體中應(yīng)用。我國(guó)專利CN 1332124A(申請(qǐng)?zhí)枮?1126449.7，名稱為集絮凝、氣浮和膜分離于一體的高濁度水處理裝置)對(duì)此提出了一個(gè)技術(shù)方案，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為由泵抽取提升水加藥絮凝，經(jīng)混合器后進(jìn)入處理水箱，水箱底部有曝氣裝置，其上有親水型中空纖維微孔膜組件；曝氣氣浮后，一部分污染物質(zhì)形成浮渣，由水箱頂部的刮渣機(jī)清除，另一部分沉入水箱底部，由排泥管排出；水通過(guò)微孔膜過(guò)濾，由自吸泵將凈化水排出。該設(shè)備與水處理廠的固定設(shè)備相比，對(duì)曝氣、氣浮、過(guò)濾等技術(shù)進(jìn)行了有效的組合，使占地面積減小，操作起來(lái)相對(duì)靈活，但仍存在下列不足(1)作為一種水處理設(shè)備，不能做到“哪里水被污染，就到哪里去處理”的要求，面對(duì)河流、湖泊等大水體，仍然是將設(shè)備放在岸邊，一端進(jìn)水一端出水的舊有模式，可移動(dòng)性不強(qiáng)；(2)采用微孔膜過(guò)濾，膜需要經(jīng)常反沖洗或更換，處理成本相對(duì)較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氣浮凈水方法及裝置，可在水中移動(dòng)或靜止作業(yè)，其操作性強(qiáng)、體積小、造價(jià)相對(duì)較低、適用于河流、湖泊和水庫(kù)等水體的水質(zhì)凈化，且適用范圍較廣。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種氣浮凈水方法，主要是通過(guò)絮凝、氣浮和固液分離技術(shù)集成對(duì)受污染水體進(jìn)行凈化處理，在水中用隔體圍出水流通道，使水從通道一端流入，在通道進(jìn)口端加入絮凝藥劑，并使絮凝藥劑與水充分混合反應(yīng)以產(chǎn)生絮凝物，在通道內(nèi)利用微氣泡發(fā)生器所產(chǎn)生的微氣泡，使水中的絮凝物由微氣泡攜帶浮出水面形成浮渣，最后去除浮渣。
所述水流通道內(nèi)沿水流方向依序形成混凝反應(yīng)區(qū)、氣浮發(fā)生區(qū)。
所述水流通道可靜止或移動(dòng)設(shè)置在水中；且該通道在水中的設(shè)置深度可以調(diào)節(jié)。
所述水流通道由隔體圍出。
進(jìn)入該通道的水可由水中浮水型或潛水型水流推進(jìn)器推動(dòng)，以具有一定流速和流量并與絮凝藥劑均勻混合。
所述絮凝藥劑可根據(jù)原水水質(zhì)不同和處理水量的變化、確定最佳投量，由計(jì)量加藥設(shè)備在混凝反應(yīng)區(qū)投放。
所述氣浮發(fā)生區(qū)內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)浮于水中的微氣泡發(fā)生器，產(chǎn)生微小氣泡。
在水流通道的出口端內(nèi)形成固液分離區(qū)，使浮渣浮于該區(qū)域以便去除。
在水流通道的出口端外用隔體圍成固液分離區(qū)，使浮渣浮于該區(qū)域以便去除。
所述的固液分離區(qū)內(nèi)設(shè)置有浮于水中的收渣設(shè)備，利用該設(shè)備將浮渣收集。
所述的固液分離區(qū)還設(shè)有與收渣設(shè)備管路連通的浮渣脫水設(shè)備，利用該設(shè)備對(duì)浮渣進(jìn)行脫水處理。
一種氣浮凈水裝置，包括至少一個(gè)設(shè)于水中的水流通道，通道內(nèi)沿水流方向依序設(shè)有混凝反應(yīng)區(qū)、氣浮發(fā)生區(qū)。
所述的水流通道可靜止或移動(dòng)的設(shè)置于水中，且該通道在水中的設(shè)置深度可以調(diào)節(jié)。
所述水流通道可為兩個(gè)或兩個(gè)以上。
所述兩個(gè)或兩個(gè)以上的水流通道可水平并列設(shè)置。
所述的水流通道由復(fù)數(shù)具有浮力的隔體圍成，隔體間設(shè)有連接構(gòu)件。
所述通道的入口處水中設(shè)有浮水型或潛水型水流推進(jìn)器，當(dāng)裝置與水流相對(duì)流動(dòng)時(shí)，也可不設(shè)水流推進(jìn)器。
所述混凝反應(yīng)區(qū)設(shè)有計(jì)量加藥設(shè)備。
所述混凝反應(yīng)區(qū)還設(shè)有與計(jì)量加藥設(shè)備管路連通的藥劑溶解裝置。
所述氣浮發(fā)生區(qū)內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)微氣泡發(fā)生器。
所述的微氣泡發(fā)生器為JQFW型微氣泡發(fā)生器。
該通道出口端內(nèi)設(shè)有固液分離區(qū)，或者在通道出口端外還設(shè)有固液分離區(qū)。
所述固液分離區(qū)設(shè)有浮于水中的收渣設(shè)備。
所述固液分離區(qū)還設(shè)有與收渣設(shè)備管路連通的浮渣脫水設(shè)備。
本發(fā)明凈水方法及裝置的優(yōu)點(diǎn)在于(1)將絮凝、氣浮和分離技術(shù)集成一體，該裝置可全部置于水中，并可靜止或移動(dòng)設(shè)置在水中任何位置，加藥、氣浮、收渣、脫水等設(shè)備置于同一操作平臺(tái)上(內(nèi))運(yùn)行，因此，整個(gè)裝置在水中可移動(dòng)作業(yè)，操作性強(qiáng)，其可對(duì)河流、湖泊和水庫(kù)等富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行除藻，對(duì)微污染水體和中度污染水體水質(zhì)進(jìn)行改善與治理；(2)整個(gè)裝置無(wú)土建構(gòu)筑物，節(jié)省了土建費(fèi)用，且設(shè)備占地面積大大減?。?3)本裝置與其它用于大水體的水處理技術(shù)相比，水中污染物去除效率高，可去濁、脫色、除油、降低有機(jī)污染物和氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽濃度；(4)本裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、操作管理方便、造價(jià)低、使用效果好。


圖1為本發(fā)明的裝置集成示意圖。
圖2為本發(fā)明的一具體裝置結(jié)構(gòu)平面圖。
圖3為本發(fā)明的復(fù)數(shù)水流通道水平并列設(shè)置立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1如圖1所示，一種氣浮凈水方法，主要是通過(guò)絮凝、氣浮和固液分離技術(shù)對(duì)受污染水體進(jìn)行凈化處理，在水中用隔體圍出水流通道1，使水從通道1一端流入(圖中箭頭方向)，在通道1進(jìn)口端加入絮凝藥劑，并使絮凝藥劑與水充分混合反應(yīng)以產(chǎn)生絮凝物，在通道1內(nèi)利用微氣泡發(fā)生器2產(chǎn)生微氣泡，使水中的絮凝物由微氣泡攜帶浮出水面形成浮渣，最后去除浮渣。
本發(fā)明中該通道1可靜止或移動(dòng)設(shè)置在水中任何位置；且水流通道1在水中的設(shè)置深度可以調(diào)節(jié)。
如圖1所示，實(shí)現(xiàn)該凈水方法的裝置包括至少一個(gè)設(shè)于水中的水流通道1，所述的水流通道1可靜止或移動(dòng)的設(shè)置于水中。通道1內(nèi)沿水流方向依序設(shè)有混凝反應(yīng)區(qū)A、氣浮發(fā)生區(qū)B。
在本實(shí)施例中于氣浮發(fā)生區(qū)之后的通道1出口端內(nèi)設(shè)有固液分離區(qū)，以便去除浮渣。作為本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，也可以在該通道1出口端外圍設(shè)有固液分離區(qū)C。
本發(fā)明凈水方法及裝置的顯著效果在于(1)將絮凝、氣浮和固液分離技術(shù)集成一體，該裝置可全部置于水中，并可靜止或移動(dòng)設(shè)置在水中任何位置，加藥、氣浮、收渣、脫水等設(shè)備置于同一操作平臺(tái)上(內(nèi))運(yùn)行，因此，整個(gè)裝置在水中可移動(dòng)作業(yè)，操作性強(qiáng)，其可對(duì)河流、湖泊和水庫(kù)等富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行除藻，對(duì)微污染水體和中度污染水體水質(zhì)進(jìn)行改善與治理；(2)整個(gè)裝置無(wú)土建構(gòu)筑物，節(jié)省了土建費(fèi)用，且設(shè)備占地面積大大減??；(3)本裝置與其它用于大水體的水處理技術(shù)相比，水中污染物去除效率高，可去濁、脫色、除油、降低有機(jī)污染物和氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽濃度；(4)本裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、操作管理方便、造價(jià)低、使用效果好。
進(jìn)一步在本實(shí)施例中，所述混凝反應(yīng)區(qū)A設(shè)有水流推進(jìn)器5、計(jì)量加藥設(shè)備3；該計(jì)量加藥設(shè)備3與藥劑溶解裝置4管路連通，以便根據(jù)原水水質(zhì)不同和處理水量的變化，確定最佳投藥量，進(jìn)行投加藥劑。
所述通道1的入口處設(shè)有水流推進(jìn)器5，以使進(jìn)入通道1的受污染水具有一定流速和流量并可與絮凝藥劑混合均勻。還可以作為本裝置進(jìn)行移動(dòng)作業(yè)時(shí)的動(dòng)力。
如圖1所示，本實(shí)施例中，所述氣浮發(fā)生區(qū)B內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)微氣泡發(fā)生器2，以產(chǎn)生大量微小氣泡，使水中的絮凝物附著在微氣泡上并由微氣泡攜帶著絮凝物浮出水面形成浮渣；本實(shí)施例中所述的微氣泡發(fā)生器2為JQFW型微氣泡發(fā)生器。
所述固液分離區(qū)C設(shè)有收渣設(shè)備6，利用收渣設(shè)備6將浮于水面的浮渣去除；本實(shí)施例中的收渣設(shè)備6用常見(jiàn)的潛水泵倒置改裝而成。
所述固液分離區(qū)C設(shè)有與收渣設(shè)備管路連通的浮渣脫水設(shè)備16。本實(shí)施例中的浮渣脫水設(shè)備16為離心、轉(zhuǎn)筒脫水設(shè)備或?yàn)V袋。
如圖1、3所示，所述的水流通道1是用隔體7圍設(shè)而成的，所述隔體7可為獨(dú)立的隔板，其可具有一定浮力。
作為本發(fā)明的又一種實(shí)施方式，所述水流通道1也可設(shè)置在岸邊，以岸邊作為通道的一側(cè)隔體而圍成水流通道1，其可設(shè)在水域邊緣定點(diǎn)進(jìn)行工作。
實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例1的基本原理和結(jié)構(gòu)相同，其區(qū)別在于如圖3所示，所述水流通道1可以為兩個(gè)或兩個(gè)以上；該兩個(gè)或兩個(gè)以上的水流通道可水平并列設(shè)置(如圖3)。當(dāng)需要凈水的水域較寬時(shí)，可以采取上述方式進(jìn)行凈水處理，其可以提高凈水效率。
同時(shí)，也可以根據(jù)不同深度的水質(zhì)污染情況，采取將水流通道1上下浮動(dòng)的方式，對(duì)一定深度的水體進(jìn)行凈水處理。
進(jìn)一步，所述由兩個(gè)以上水流通道構(gòu)成的凈水裝置，可以在每個(gè)通道的入口端設(shè)置一個(gè)水流推進(jìn)器5，也可以在幾個(gè)通道前設(shè)置一個(gè)共用的水流推進(jìn)器5。
所述固液分離區(qū)C可在每個(gè)通道內(nèi)設(shè)置一個(gè)，也可在幾個(gè)通道的出口端外共圍設(shè)一個(gè)固液分離區(qū)C。
本實(shí)施例的效果與實(shí)施例1相同，在此不再贅述。
實(shí)施例3本實(shí)施例與實(shí)施例1的基本原理和結(jié)構(gòu)相同，其區(qū)別在于如圖2所示，該凈水裝置是以浮船10的形式進(jìn)行了具體實(shí)施，浮船10的結(jié)構(gòu)如圖2所示。浮船10由兩個(gè)前浮體11、兩個(gè)后浮體12、一個(gè)中間浮體13、兩道外隔墻14和一道中間隔墻15組成，浮體間和隔墻間設(shè)有連接構(gòu)件使其成為一個(gè)整體，并可加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。浮船10無(wú)底，與周圍水體相互連通，吃水深度為0.8-1.2米，除收渣設(shè)備外，全部設(shè)備及操作都在浮船10上(內(nèi))完成。浮船10前部形成兩個(gè)水流通道，從中間浮體13之后合并為一個(gè)水流通道；兩個(gè)水流通道內(nèi)分別安裝水流推進(jìn)器5，兩個(gè)前浮體11上分別設(shè)置計(jì)量加藥設(shè)備3、藥劑溶解裝置4，中間浮體13兩側(cè)分別安裝微氣泡發(fā)生器2。從計(jì)量加藥處至微氣泡發(fā)生器2的區(qū)域?yàn)榛炷磻?yīng)區(qū)A，從微氣泡發(fā)生器2至浮船10尾端為氣浮發(fā)生區(qū)B，浮船10中部表面和中間浮體13上鋪設(shè)木板(圖中未畫)，上面放置發(fā)電機(jī)并為操作人員提供了操作平臺(tái)。浮船10尾部?jī)蓚?cè)用浮體隔墻70圍出一塊水域?yàn)楣桃悍蛛x區(qū)C用來(lái)收渣，收渣設(shè)備6置于固液分離區(qū)C內(nèi)。
如圖2所示，凈水裝置工作時(shí)，在水流推進(jìn)器5葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下，待處理水被推動(dòng)進(jìn)入A區(qū)前端的水流通道內(nèi)，開啟計(jì)量加藥設(shè)備3，根據(jù)水質(zhì)和水量的變化，確定絮凝藥劑和助凝劑的最佳投藥位置和最佳投加量，經(jīng)葉輪的劇烈擾動(dòng)，藥劑與水混合均勻，并隨著水流通道的漸寬，流速降低，污染物質(zhì)與藥劑反應(yīng)形成絮體并逐漸增大；攜污絮體進(jìn)入B區(qū)后，與微氣泡發(fā)生器2放出的大量微細(xì)氣泡充分接觸，粘附在微氣泡表面，在浮力作用下，由水下逐漸上升至水面，在浮船10尾部水域表面形成浮渣。浮渣在C區(qū)內(nèi)越積越多，達(dá)到一定厚度時(shí)，由收渣設(shè)備6收集，通過(guò)管路輸送到浮船10尾部的浮渣脫水設(shè)備16進(jìn)行脫水。
該凈水裝置每小時(shí)處理水量為5-1000立方米。
為檢驗(yàn)該凈水裝置的運(yùn)行效果，選定在西土城溝，圍隔出一塊500立方米、水深1.15米的封閉水體作為試驗(yàn)水體。運(yùn)行1個(gè)小時(shí)后，水體透明度由34cm提高到115cm以上，處理后的水體清澈見(jiàn)底。經(jīng)水樣分析SS、BOD5、CODcr、TP、DP、色度、葉綠素a的去除率均達(dá)到70％以上，對(duì)N項(xiàng)指標(biāo)也有不同程度的削減。脫水后的浮渣，測(cè)定其主要成分為全氮1.47％、全磷0.316％、全鉀0.59％、有機(jī)物質(zhì)29.3％，水85.5％?？梢?jiàn)，浮渣中氮、磷含量較高，可制作有機(jī)肥料。
權(quán)利要求
1.一種氣浮凈水方法，主要是通過(guò)絮凝、氣浮和固液分離技術(shù)對(duì)受污染水體進(jìn)行凈化處理，其特征在于在水中圍出水流通道，水從通道一端流入，在通道進(jìn)口端加入絮凝藥劑，絮凝藥劑與水充分混合反應(yīng)產(chǎn)生絮凝物，在通道內(nèi)利用微氣泡發(fā)生器產(chǎn)生微氣泡，水中的絮凝物由微氣泡攜帶浮出水面形成浮渣，最后去除浮渣。
2.如權(quán)利要求1所述的氣浮凈水方法，其特征在于所述水流通道內(nèi)沿水流方向依序形成混凝反應(yīng)區(qū)、氣浮發(fā)生區(qū)。
3.如權(quán)利要求1所述的氣浮凈水方法，其特征在于所述水流通道由隔體圍出，可靜止或移動(dòng)設(shè)置在水中，設(shè)置深度可以調(diào)節(jié)。
4.如權(quán)利要求1所述的氣浮凈水方法，其特征在于進(jìn)入水流通道的水可由浮水型或潛水型水流推進(jìn)器推動(dòng)，以具有一定流速和流量并與絮凝藥劑均勻混合。
5.如權(quán)利要求1所述的氣浮凈水方法，其特征在于所述絮凝藥劑可根據(jù)原水水質(zhì)不同和處理水量的變化、確定最佳投量，由計(jì)量加藥設(shè)備在混凝反應(yīng)區(qū)投放。
6.如權(quán)利要求1至2所述的氣浮凈水方法，其特征在于在氣浮發(fā)生區(qū)內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)微氣泡發(fā)生器。
7.如權(quán)利要求1或2所述的氣浮凈水方法，其特征在于在水流通道的出口端內(nèi)形成固液分離區(qū)，或者在水流通道的出口端外圍成固液分離區(qū)，區(qū)域內(nèi)設(shè)有浮于水中的收渣設(shè)備、與收渣設(shè)備管路連通的浮渣脫水設(shè)備，對(duì)浮渣進(jìn)行收集和脫水處理。
8.一種氣浮凈水裝置，其特征在于包括至少一個(gè)設(shè)于水中的水流通道，通道內(nèi)沿水流方向依序設(shè)有混凝反應(yīng)區(qū)、氣浮發(fā)生區(qū)。
9.如權(quán)利要求8所述的氣浮凈水裝置，其特征在于所述的水流通道可靜止或移動(dòng)的設(shè)置于水中，設(shè)置深度可以調(diào)節(jié)。
10.如權(quán)利要求8至9所述的氣浮凈水裝置，其特征在于所述水流通道可為兩個(gè)或兩個(gè)以上，水流通道可水平并列設(shè)置。
11.如權(quán)利要求8至9所述的氣浮凈水裝置，其特征在于所述水流通道由復(fù)數(shù)具有浮力的隔體圍成，隔體間設(shè)有連接構(gòu)件。
12.如權(quán)利要求8至9所述的氣浮凈水裝置，其特征在于所述水流通道的入口處在水中設(shè)有浮水型或潛水型水流推進(jìn)器。
13.如權(quán)利要求8所述的氣浮凈水裝置，其特征在于所述混凝反應(yīng)區(qū)設(shè)有計(jì)量加藥設(shè)備、與計(jì)量加藥設(shè)備管路連通的藥劑溶解裝置。
14.如權(quán)利要求8所述的氣浮凈水裝置，其特征在于所述氣浮發(fā)生區(qū)內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)微氣泡發(fā)生器。
15.如權(quán)利要求8所述的氣浮凈水裝置，其特征在于在通道內(nèi)氣浮發(fā)生區(qū)之后設(shè)有固液分離區(qū)，或者于該通道出口端外圍設(shè)有固液分離區(qū)，固液分離區(qū)內(nèi)設(shè)有浮于水中的收渣設(shè)備、與收渣設(shè)備管路連通的浮渣脫水設(shè)備，對(duì)浮渣進(jìn)行收集和脫水處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過(guò)絮凝、氣浮和固液分離技術(shù)集成對(duì)受污染水體進(jìn)行凈化處理的可移動(dòng)式氣浮凈水方法及裝置，主要是通過(guò)絮凝、氣浮和固液分離技術(shù)對(duì)受污染水體進(jìn)行凈化處理，在水中圍出水流通道，水從通道一端流入，在通道進(jìn)口端加入絮凝藥劑，絮凝藥劑與水充分混合反應(yīng)產(chǎn)生絮凝物，在通道內(nèi)利用微氣泡發(fā)生器產(chǎn)生微氣泡，水中的絮凝物由微氣泡攜帶浮出水面形成浮渣，最后去除浮渣。本發(fā)明的裝置可靜止或移動(dòng)設(shè)置在水中任何位置，加藥、氣浮、收渣、脫水等設(shè)備置于同一操作平臺(tái)上(內(nèi))運(yùn)行，因此，整個(gè)裝置在水中可移動(dòng)作業(yè)，操作性強(qiáng)，其可對(duì)河流、湖泊和水庫(kù)等富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行除藻，對(duì)微污染水體和中度污染水體水質(zhì)進(jìn)行改善與治理。
文檔編號(hào)C02F1/24GK1544341SQ20031011362
公開日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月13日
發(fā)明者李啟軍, 井艷文, 胡秀琳, 許志蘭, 劉虎城 申請(qǐng)人:北京市水利科學(xué)研究所