一种利用恒压微气泡发生器供气的臭氧气浮装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种利用恒压微气泡发生器供气的臭氧气浮装置及方法，该装置由臭氧气浮区I、隔膜式恒压溶臭氧微气泡发生装置II和臭氧发生系统Ⅲ组成，臭氧气浮区I进水，通过混凝、臭氧氧化和气浮协同作用净化污水，微气泡发生装置II，产生恒压溶臭氧的微气泡通过内循环方式进入臭氧气浮区I，臭氧发生系统Ⅲ由纯氧生成臭氧，通过隔膜式恒压泵作用完成压力溶臭氧空气水的生产，本装置解决了现有臭氧气浮装置工序繁复，设备繁多的不足，具有供溶气水压力恒定，微气泡直径分布窄，节能高效的特点。通过本装置为臭氧空气气浮体系提供恒压微气泡，获得废水深度处理最佳效果。

Ozone air flotation device and method using constant pressure micro bubble generator for air supply

The invention provides a micro bubble generator with constant pressure gas ozone flotation device and method, which is composed of ozone I, diaphragm type constant pressure dissolved ozone micro bubble generator II and ozone system III, ozone I water by coagulation, ozone oxidation and flotation synergistic effect of sewage purification, micro bubbles device II, dissolved ozone produced constant pressure microbubbles through internal circulation into the ozone flotation zone I, ozone generated by the ozone generating system of oxygen, through the diaphragm pump with constant pressure to complete the function of pressure dissolved ozone air water production, the utility model solves the existing ozone flotation device process complex, lack of various equipment, has a solution for gas water pressure constant, micro bubble size distribution is narrow, energy saving and high efficiency characteristics. Through this device, constant pressure micro bubbles are provided for ozone air flotation system to obtain the best effect of advanced treatment of wastewater.

【技术实现步骤摘要】
一种利用恒压微气泡发生器供气的臭氧气浮装置及方法
本专利技术属于水处理
，涉及臭氧气浮，特别涉及臭氧空气在水中的加压溶解，为一种利用恒压微气泡发生器供气的臭氧气浮装置及方法。
技术介绍
溶气气浮是一种传统水处理技术，广泛应用于微污染地表水净化和污水深度处理领域。通过加压或高速旋转的切割作用，将空气溶解到水中，然后溶气在常压下释放到水环境，会产生大量微气泡。微气泡与捕集了污染物颗粒的絮凝体结合，将絮凝体和水分离，实现污染物去除的目的。与常规曝气装置释放出的气泡(气泡直径为毫米级别)相比，溶气释放器释放产生的微气泡直径为100微米以下，微米气泡具有很多独特的优势。比如具有非常大的比表面积，很高的内部压力，很快的溶解速度以及很慢的上升速度。这也就使得微气泡中的活性物质容易与污水中的污染物结合反应，活性物质去除污染物效率会有很大提高。臭氧的氧化能力极强，其氧化还原电位为2.07mv，仅次于F2，同时，臭氧反应后的生成物是氧气，所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。但是，传统臭氧处理技术在气液传质速率和利用效率方面不够高。由于溶气气浮技术具有前述优势，将臭氧氧化和气浮相结合，能有效提高臭氧利用效率和氧化能力。目前溶臭氧气浮装置有ZL2004100735004和ZL201110122083.8等。这些装置中的关键部件，就是微气泡发生与释放器。微气泡发生装置分为压力溶气罐微气泡发生器、射流微气泡发生器和加压回旋微气泡发生器等。空气源臭氧发生器通过空压机供气，空压机从0.4-0.7MPa之间变化，由于其周期性变化，导致臭氧气浮装置溶气释放器末端压力稳定性差。不稳定的压力导致的直接后果就是臭氧微气泡直径随压力波动，时大时小，严重影响了臭氧气浮水处理效果。此外，臭氧往往同时供给给多个曝气头，存在流量和压力的双重不均衡，也使得臭氧气浮效率在反应器内分布很不均匀。ZL2004100735004公布了配备压力溶气罐微气泡发生系统的臭氧气浮装置，气浮效果良好。但是，由于压力溶气罐的压力源为空压机，其压力经常在0.4-0.7MPa之间往复变化，使得整个系统中压力变化很大。释放器压力变化大，不均匀的压力变化使得气泡中位径发生变化，也会减少系统使用效率，因此，溶臭氧气浮系统具有稳定的压力十分重要。为保持系统稳定性，专利技术专利ZL201110122083.8公布了一种臭氧供气压力稳定装置及使用该装置的气浮反应器，采用顶部泄压，底部进气和侧面出气的特殊结构，获得稳压目的，但设备构造较复杂，效果一般。北京本洲纳米科技有限公司开发的臭氧微气泡发生器，采用射流方式，气-液混合物通过射流器进入反应器底部，产生臭氧空气混合气体微气泡，气泡平均直径为51μm。射流方式提供的很大水头，源于配备了较大功率的提升泵，在臭氧气浮过程中，希望微气泡缓慢上升与污染物进行反应，而射流出的高速气水混合流不符合这一要求。因此，射流方式应用受到了限制。加压回旋微气泡发生器，通过泵叶轮的高速切割作用，将臭氧空气溶解到水中。日本Kyowa工程公司开发的加压回旋微气泡发生器，采用自吸供气方式，回流水经过加压后在回旋加速器内呈旋转状态，吸入的气体与加压回流水在回旋加速器内混合、溶解，气液混合物以较高的速度由分散器射流排出，形成微米级气泡。与射流方式一样，存在耗能高的不足。总体而言，目前设备和系统包括气源、压力调节装置、空压机、加压泵、溶气罐和释放器等等一系列设备，结构十分复杂，流程冗长。从这些技术背景可以看出，研究一种具有稳定压力释放特征、耗能低且微气泡产生效率高的发生装置，对于提高装置的溶臭氧气浮效果具有十分重要意义。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种利用恒压微气泡发生器供气的臭氧气浮装置及方法，具体是利用一种隔膜式溶臭氧微气泡发生器供气，通过二冲程二吸程隔膜式液压泵的泵吸作用，将臭氧空气溶解在水中形成溶气水混合物，溶气水混合物通过泄压管道释放到臭氧气浮区，在减压作用下生成大量微气泡；通过调节隔膜式液压泵的泵杆的冲程调节压力，压力越大，释放的微气泡平均直径越小；在设定泵杆冲程条件下，能得到恒定压力溶气水；泵杆往复频率越大，产生溶气水的量越大。具有溶气压力恒定、溶气释放效果好、操作运行简单和处理流程短等优点。本专利技术具有溶臭氧微气泡分布均匀，溶气压力恒定，溶气释放效果好，微气泡尺寸分布面窄、大小可调、操作运行简单和处理流程短等优点，为臭氧空气气浮体系提供恒压微气泡，以获得装置的最佳处理效果。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种利用恒压微气泡发生器供气的臭氧气浮装置，包括：臭氧气浮区I，为水处理区，实现臭氧气浮工艺，连接有进水管1、溶气管2、排渣管5、回流管6和带出水电动阀4的出水管3，通过启闭出水电动阀4，实现排渣和运行的间歇操作；臭氧发生系统Ⅲ，产生臭氧空气混合气体并提供给所述隔膜式恒压溶臭氧微气泡发生装置II；隔膜式恒压溶臭氧微气泡发生装置II，主要包括进水电磁阀7、进气电磁阀8、出水电磁阀9、隔膜式恒压泵10以及电动机11，从回流管6排出的深度处理出水，经进水电磁阀7进入隔膜式恒压泵10的腔体，臭氧空气混合气体经进气电磁阀8进入隔膜式恒压泵10的腔体，电动机11带动隔膜式恒压泵10的泵杆103做行程运动，加压条件下，将臭氧空气混合气体溶入水中，压力溶气水经出水电磁阀9和溶气管2进入到臭氧气浮区I减压释放。臭氧发生系统Ⅲ，产生臭氧空气混合气体并提供给所述隔膜式恒压溶臭氧微气泡发生装置II。所述臭氧气浮区I中，包括外筒体和内筒体，内筒体与外筒体共底，且内筒体的高度小于外筒体，进水管1和溶气管2连接在内筒体的底部，出水管3设置在外筒体和内筒体之间，穿出外筒体，回流管6设置在外筒体侧壁，位于出水管3的上方，排渣管5设置在臭氧气浮区I的顶部。在臭氧气浮区I，通过臭氧的氧化作用和铝的催化臭氧化作用，将有机物分解为小分子；在混凝剂作用下，悬浮物和疏水性易混凝物质被捕集，在气浮作用下得以分离。所述臭氧发生区Ⅲ，主要包括流量调节阀12、臭氧发生器13和氧气罐14，臭氧发生器13的气源为氧气罐14提供的氧气源，在供气量减少条件下，提升臭氧浓度以满足需要的臭氧消耗量。臭氧发生器13产生的臭氧空气混合气体经流量调节阀12和进气电磁阀8进入隔膜式恒压泵10的腔体。所述臭氧发生器13带冷却水循环系统。所述隔膜式恒压溶臭氧微气泡发生系统Ⅱ中，在高压作用下溶气水经溶气管2进入臭氧气浮区I释放时，稳定压力瞬时得到释放，溶解在水中的气体，形成大量直径为30-50μm的微气泡。与絮体结合将絮体携带到臭氧气浮区I的分离区，以浮渣的形式排出臭氧气浮装置外，实现水的净化。所述隔膜式恒压泵10的腔体被隔膜101分开，其中，与泵杆103同侧的空间为液压室102，另一侧的空间为水气混合室104，液压室102充满液压剂，泵杆103压力通过液压剂传递到隔膜101，隔膜101将压力传递给水气混合室104中的气体和液体，使得臭氧空气混合气体溶解到回流水中，生成恒压溶气水。其中，隔膜101的材质为耐压耐臭氧具四氟乙烯材料或氯丁橡胶、氟橡胶、聚偏氟乙烯。所述隔膜式恒压泵10的泵杆103吸程分为2步，第一步，关闭出水电磁阀9和进气电磁阀8，开启进水电磁阀7，充满水气混合室104内80-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用恒压微气泡发生器供气的臭氧气浮装置，其特征在于，包括：臭氧气浮区I，为水处理区，实现臭氧气浮工艺，连接有进水管(1)、溶气管(2)、排渣管(5)、回流管(6)和带出水电动阀(4)的出水管(3)，通过启闭出水电动阀(4)，实现排渣和运行的间歇操作；隔膜式恒压溶臭氧微气泡发生装置II，主要包括进水电磁阀(7)、进气电磁阀(8)、出水电磁阀(9)、隔膜式恒压泵(10)以及电动机(11)，从回流管(6)排出的深度处理出水，经进水电磁阀(7)进入隔膜式恒压泵(10)的腔体，臭氧空气混合气体经进气电磁阀(8)进入隔膜式恒压泵(10)的腔体，电动机(11)带动隔膜式恒压泵(10)的泵杆(103)做行程运动，加压条件下，将臭氧空气混合气体溶入水中，压力溶气水经出水电磁阀(9)和溶气管(2)进入到臭氧气浮区I减压释放；臭氧发生系统Ⅲ，产生臭氧空气混合气体并提供给所述隔膜式恒压溶臭氧微气泡发生装置II。

【技术特征摘要】
1.一种利用恒压微气泡发生器供气的臭氧气浮装置，其特征在于，包括：臭氧气浮区I，为水处理区，实现臭氧气浮工艺，连接有进水管(1)、溶气管(2)、排渣管(5)、回流管(6)和带出水电动阀(4)的出水管(3)，通过启闭出水电动阀(4)，实现排渣和运行的间歇操作；隔膜式恒压溶臭氧微气泡发生装置II，主要包括进水电磁阀(7)、进气电磁阀(8)、出水电磁阀(9)、隔膜式恒压泵(10)以及电动机(11)，从回流管(6)排出的深度处理出水，经进水电磁阀(7)进入隔膜式恒压泵(10)的腔体，臭氧空气混合气体经进气电磁阀(8)进入隔膜式恒压泵(10)的腔体，电动机(11)带动隔膜式恒压泵(10)的泵杆(103)做行程运动，加压条件下，将臭氧空气混合气体溶入水中，压力溶气水经出水电磁阀(9)和溶气管(2)进入到臭氧气浮区I减压释放；臭氧发生系统Ⅲ，产生臭氧空气混合气体并提供给所述隔膜式恒压溶臭氧微气泡发生装置II。2.根据权利要求1所述利用恒压微气泡发生器供气的臭氧气浮装置，其特征在于，所述臭氧气浮区I中，包括外筒体和内筒体，内筒体与外筒体共底，且内筒体的高度小于外筒体，进水管(1)和溶气管(2)连接在内筒体的底部，出水管(3)设置在外筒体和内筒体之间，穿出外筒体，回流管(6)设置在外筒体侧壁，位于出水管(3)的上方，排渣管(5)设置在臭氧气浮区I的顶部。3.根据权利要求1所述利用恒压微气泡发生器供气的臭氧气浮装置，其特征在于，所述臭氧发生区Ⅲ，主要包括流量调节阀(12)、臭氧发生器(13)和氧气罐(14)，臭氧发生器(13)产生的臭氧空气混合气体经流量调节阀(12)和进气电磁阀(8)进入隔膜式恒压泵(10)的腔体，在供气量减少情况下，提升臭氧浓度以满足需要的臭氧消耗量。4.根据权利要求3所述利用恒压微气泡发生器供气的臭氧气浮装置，其特征在于，所述臭氧发生器(13)带冷却水循环系统。5.根据权利要求1所述利用恒压微气泡发生器供气的臭氧气浮装置，其特征在于，所述隔膜式恒压溶臭氧微气泡发生系统Ⅱ中，在高压作用下溶气水经溶气管(2)进入臭氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫，金鹏康，王锐，王丹，蒋丹丹，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61