本发明专利技术提供了一种间歇气浮净水设备，用于处理水中悬浮物质。该设备由空气压缩机、溶气罐、循环水泵、压力传感器、喷嘴、释气器、气浮柱、搅拌器、搅拌桨、水泵、液位传感器、电磁阀、计量泵、混凝剂槽、絮凝剂槽和自动控制装置组成。它集搅拌与气浮于一体，降低了设备占地面积，同时在气浮柱内形成的弱旋流促进了溶气水与待处理水的逆向扩散混合，延长了气泡与颗粒的接触时间，提高了处理效率。具有适应性强、结构紧凑、易维护和处理效果好等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种气浮净水设备，尤其是一种基于溶气气浮技术的间歇净水设备。
技术介绍
溶气气浮技术(Dissolvedairflotation，DAF)是一种固液分离技术，利用大量的微气泡粘附水中悬浮物，形成比重小于水的气泡-絮体聚集体并上浮至水面，从而达到液固分离(净水)的目的。它具有处理效率高和启动快等特点，常用于一级处理或三级处理。对于大流量和低负荷的水质而言，采用连续性操作的溶气气浮系统具有较大优越性。然而对于小流量和中高负荷或负荷波动变化大的水质而言，传统溶气气浮系统的处理效率会明显降低，最终导致出水水质不达标。完整的传统溶气气浮净水系统应该包括两大部分：前处理系统和溶气气浮系统。前处理系统主要是对待处理水进行化学调理(即混凝-絮凝)，以提高后续气浮效果，一般水力停留时间在15-30min。溶气气浮系统一般包括溶气设备、释气装置、气浮池和刮渣装置，其水力停留时间一般为5-15min。由此可以看出前处理系统的体积一般占整个溶气气浮净水系统的相当一部分。此外，传统溶气气浮系统结构相对复杂，对维护和操作要求相对较高。针对以上的问题，有必要研制出一种新型间歇气浮净水系统来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，目的在于提供一种间歇气浮净水设备，它集搅拌与气浮于一体，降低了设备占地面积，同时在气浮柱内形成的弱旋流促进了溶气水与待处理水的逆向扩散混合，延长了气泡与颗粒的接触时间，提高了处理效率，采用PLC实现全自动控制，具有适应性强、结构紧凑、易维护、自动化程度高和处理效果好等特点。本专利技术提供的一种间歇气浮净水设备，包括空气压缩机(1)、溶气罐(2)、循环水泵(3)、压力传感器(4)、喷嘴(5)、释气器(6)、气浮柱(7)、搅拌器(8)、搅拌桨(9)、水泵(10，16)、液位传感器(T1-T3)、电磁阀(V1-V8)、计量泵(19，20)、混凝剂槽(21)、絮凝剂槽(22)和自动控制装置。搅拌桨(9)置于气浮柱(8)内，释气器(6)从气浮柱(7)的底部切向引入溶气水，形成旋流。自动控制装置根据压力传感器(4)和液位传感器(T1-T3)的信号采用PLC控制搅拌器(8)的启停与转速、电磁阀(V1-V8)的开闭、水泵(10、16)、计量泵(19，20)和循环水泵(3)的启停。上述压力传感器(4)用于监测溶气罐(2)上部空气的压力，液位传感器(T1)用于监测溶气罐(2)内液位高度。溶气罐(2)的进气管(16)与三通(17)相连，三通另外两端分别与电磁阀(V1)和电磁阀(V2)相连，电磁阀(V1)的另一端与空气压缩机(1)相连，电磁阀(V2)的另一端排空。溶气罐(2)、循环水泵(3)和喷嘴(5)通过管道形成环路。上述的水泵(10)通过三通(18)分别与电磁阀(V4)和电磁阀(V5)相连，电磁阀(V4)另一端与溶气罐(2)相连，电磁阀(V5)的另一端与气浮柱(7)相连。上述的间歇气浮净水设备，至少含有一个释气器(6)，释气器(6)与电磁阀(V3)相连，切向向气浮柱(7)内释放溶气水，释气器(6)与气浮柱(7)底面的距离为气浮柱(7)高度的0-1/6。若含有多个释气器(6)，则应呈环形对称排布。上述的气浮柱(7)为圆柱形，高径比为1∶1-10∶1，气浮柱(7)底部呈渐缩结构或倒圆角结构。气浮柱(7)的顶部有一个溢渣槽(14)，截面为圆环形或方环形，溢渣槽(14)有一个轻质排渣口(15)。气浮柱(7)含有一个进水口(11)，一个出水口(12)和一个重质排渣口(13)，电磁阀(V6)一端与进水口(11)相连，另一端与水泵(16)相连，出水口(12)与电磁阀(V7)相连，重质排渣口(13)与电磁阀(V8)相连。上述的气浮柱(7)内安装2个液位传感器(T2、T3)，一个液位传感器(T2)位于气浮柱(7)的中部，用于监测气浮柱(7)内进水液位，另一个液位传感器(T3)位于气浮柱(7)顶部，用于监测气浮柱(7)通入溶气水后的液位。上述的搅拌器(8)位于气浮柱(7)的正上方，搅拌器(8)与搅拌桨(9)相连，搅拌桨(9)与气浮柱(7)底面的距离为气浮柱(7)内液面高度的1/6-1/3。上述的混凝剂槽(21)内的混凝剂通过计量泵(19)加入到气浮柱(7)内，絮凝剂槽(22)内的絮凝剂通过计量泵(20)加入到气浮柱(7)内。上述的自动控制装置采用PLC进行自动控制。PLC通过液位传感器(T1)、电磁阀(V2、V4、V5)、水泵(10)来控制溶气罐(2)的液位，通过压力传感器(4)、电磁阀(V1、V2)控制溶气罐(2)内压力，通过液位传感器(T2)、电磁阀(V6)和水泵(16)来控制(待处理水)进水量，通过液位传感器(T3)和电磁阀(V3)来控制溶气水量。PLC通过内部定时器来控制溶气时间、快速搅拌时间、慢速搅拌时间、溶气水混合时间和轻质排渣时间。附图说明图1间歇气浮净水系统示意图图2自动控制原理示意图具体实施方法以下列举1个实施例用于说明本专利技术的效果，但本专利技术的要求范围并非仅限于此。如图1所示，一种间歇气浮净水设备，包括空气压缩机(1)、溶气罐(2)、循环水泵(3)、压力传感器(4)、喷嘴(5)、释气器(6)、气浮柱(7)、搅拌器(8)、搅拌桨(9)、水泵(10，16)、液位传感器(T1-T3)、电磁阀(V1-V8)、计量泵(19，20)、混凝剂槽(21)、絮凝剂槽(22)和自动控制装置。搅拌桨(9)置于气浮柱(8)内，释气器(6)从气浮柱(7)的底部切向引入溶气水，形成旋流。自动控制装置根据压力传感器(4)和液位传感器(T1-T3)的信号采用PLC控制搅拌器(8)的启停与转速、电磁阀(V1-V8)的开闭、水泵(10、16)、计量泵(19，20)和循环水泵(3)的启停。压力传感器(4)用于监测溶气罐(2)上部空气的压力，液位传感器(T1)用于监测溶气罐(2)内液位高度。溶气罐(2)的进气管(16)与三通(17)相连，三通另外两端分别与电磁阀(V1)和电磁阀(V2)相连，电磁阀(V1)的另一端与空气压缩机(1)相连，电磁阀(V2)的另一端排空。溶气罐(2)、循环水泵(3)和喷嘴(5)通过管道形成环路。压力传感器(4)输出0-5V的电压信号，水泵(10，16)配置交流接触器和固态继电器，可通过5V或0V电压信号对水泵进行启停控制。水泵(10)通过三通(18)分别与电磁阀(V4)和电磁阀(V5)相连，电磁阀(V4)另一端与溶气罐(2)相连，电磁阀(V5)的另一端与气浮柱(7)相连。间歇气浮净水设备含有一个释气器(6)，释气器(6)与电磁阀(V3)相连，切向向气浮柱(7)内释放溶气水，并形成弱旋流。释气器(6)与气浮柱(7)底面的距离为气浮柱(7)高度的1/20。气浮柱(7)为圆柱形，高径比为3∶1，气浮柱(7)底部呈渐缩结构。气浮柱(7)的顶部有一个溢渣槽(14)，截面为圆环形，溢渣槽(14)有一个轻质排渣口(15)。气浮柱(7)含有一个进水口(11)，一个出水口(12)和一个重质排渣口(13)，电磁阀(V6)一端与进水口(11)相连，另一端与水泵(16)相连，出水口(12)与电磁阀(V7)相连，重质排渣口(13)与电磁阀(V8)相连。气浮柱(7)内安装2个液位传感器(T2、T3)，一个液位传感器(T2)位于气浮柱(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种间歇气浮净水设备，包括空气压缩机(1)、溶气罐(2)、循环水泵(3)、压力传感器(4)、喷嘴(5)、释气器(6)、气浮柱(7)、搅拌器(8)、搅拌桨(9)、水泵(10，16)、液位传感器(T1‑T3)、电磁阀(V1‑V8)、计量泵(19，20)、混凝剂槽(21)、絮凝剂槽(22)和自动控制装置，其特征在于：搅拌桨(9)置于气浮柱(8)内，释气器(6)从气浮柱(7)的底部切向引入溶气水，自动控制装置根据压力传感器(4)和液位传感器(T1‑T3)的信号采用PLC控制搅拌器(8)的启停与转速、电磁阀(V1‑V8)的开闭、水泵(10、16)、计量泵(19，20)和循环水泵(3)的启停。
【技术特征摘要】
1.一种间歇气浮净水设备，包括空气压缩机(1)、溶气罐(2)、循环水泵(3)、压力传感器(4)、喷嘴(5)、释气器(6)、气浮柱(7)、搅拌器(8)、搅拌桨(9)、水泵(10，16)、液位传感器(T1-T3)、电磁阀(V1-V8)、计量泵(19，20)、混凝剂槽(21)、絮凝剂槽(22)和自动控制装置，其特征在于：搅拌桨(9)置于气浮柱(8)内，释气器(6)从气浮柱(7)的底部切向引入溶气水，自动控制装置根据压力传感器(4)和液位传感器(T1-T3)的信号采用PLC控制搅拌器(8)的启停与转速、电磁阀(V1-V8)的开闭、水泵(10、16)、计量泵(19，20)和循环水泵(3)的启停。2.根据权利要求1所述的间歇气浮净水设备，其特征在于压力传感器(4)用于监测溶气罐(2)上部空气的压力，液位传感器(T1)用于监测溶气罐(2)内液位高度；溶气罐(2)的进气管(16)与三通(17)相连，三通另外两端分别与电磁阀(V1)和电磁阀(V2)相连，电磁阀(V1)的另一端与空气压缩机(1)相连，电磁阀(V2)的另一端排空；溶气罐(2)、循环水泵(3)和喷嘴(5)通过管道形成环路。3.根据权利要求1所述的间歇气浮净水设备，其特征在于水泵(10)通过三通(18)分别与电磁阀(V4)和电磁阀(V5)相连，电磁阀(V4)的另一端与溶气罐(2)相连，电磁阀(V5)的另一端与气浮柱(7)相连。4.根据权利要求1所述的间歇气浮净水设备，其特征在于至少含有一个释气器(6)，释气器(6)与电磁阀(V3)相连，切向向气浮柱(7)内释放溶气水，释气器(6)与气浮柱(7)底面的距离为气浮柱(7)高度的0-1/6；若含有多个释气器(6)，则应呈环形对称排布。5.根据权利要求1所述的间歇气浮净水设备，其特征在于气浮柱(7)为圆柱形，高...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文晖，翁良宇，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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