一种微气泡溶气水发生系统技术方案

本发明专利技术涉及气浮净水技术领域，公开了一种微气泡溶气水发生系统。微气泡溶气水发生系统包括溶气罐、安装在溶气罐内的旋流分离装置、安装在溶气罐外用于对溶气罐提供气液混合液的射流混合器。溶气罐靠近底部的侧壁上开设输入气液混合液的切向入口一。旋流分离装置包括竖立设置在溶气罐内的至少一个旋流分离管组件。本发明专利技术采用射流混合器进行气液混合，并采用切向进水和旋流管组件形成速度梯度极大的旋流对气泡进行二次切割碎化，达到比传统溶气罐更高的溶气效率和更大的溶气量，制备出的溶气水中除已溶解的气体，还携带有大量切割碎化的微细气泡，形成了超饱和溶气水。

A Microbubble Dissolved Air-Water Generation System

【技术实现步骤摘要】
一种微气泡溶气水发生系统
本专利技术涉及气浮净水
中的一种泡溶气水发生系统，尤其涉及一种微气泡溶气水发生系统。
技术介绍
气浮设备是使悬浮物附着气泡而上升到水面，从而分离水和悬浮物的水处理设备。也有使水中表面活性剂附着在气泡表面上浮，从而与水分离，称为泡沫气浮法。气浮法使用的设备，包括完成分离过程的气浮池和产生气泡的附属设备。水处理中，气浮法可用于沉淀法不适用的场合，以分离比重接近于水和难以沉淀的悬浮物，例如油脂、纤维、藻类等，也可用以浓缩活性污泥。传统的产生气泡的附属设备很少结合射流混合器进行初次气液混合，使得制备的溶气水中的气泡粒径粗大、不均匀，而且容易导致溶气水在释放过程中的扰动较大的技术缺陷，同时传统溶气罐内部容易积污，从而降低传统溶气罐上的液位开关动作灵敏性。
技术实现思路
针对现有的技术问题，本专利技术提供一种微气泡溶气水发生系统，采用射流混合器对气体与液体进行初次混合后再注入溶气罐中，既可制得微气泡溶气水也即超饱和溶气水，又能分离出大气泡，制得粒径均匀的微细气泡水，还能卷扫清洁罐内壁，并分离密度小于水的油类污染物。本专利技术采用以下技术方案实现：一种微气泡溶气水发生系统，其包括：竖立设置的溶气罐，所述溶气罐靠近底部的侧壁上开设有从相应侧壁切入、且与所述溶气罐内部相通的切向入口一；旋流分离装置，其包括竖立设置在所述溶气罐内的至少一个旋流分离管组件，每个旋流分离管组件的侧壁上开设有从相应侧壁切入、且与相应旋流分离管组件内部相通的切向入口二；射流混合器，其一端与所述切向入口一相通，用于提供气液混合液，所述气液混合液的水压满足：(1)使所述气液混合液能通过所述切向入口一而沿所述溶气罐的侧壁螺旋上升形成旋流体一，所述旋流体一具有螺旋形涡流区和位于所述涡流区中心的涡眼区，多个所述旋流分离管组件竖立于所述涡流区；(2)使所述旋流体一上升至所述切向入口二后，部分所述气液混合液经由所述切向入口二进入所述旋流分离管组件内，通过所述旋流分离管组件螺旋式下降形成所述微气泡溶气水后排出。作为上述方案的进一步改进，所述射流混合器包括依次衔接的导流管、加速管、喉管、扩散管、引流管和吸气管；其中，所述引流管远离扩散管的一端与所述切向入口一相连通；所述加速管朝向所述喉管的一端设置有喷嘴，所述喷嘴伸入所述喉管，所述喷嘴与所述喉管的内壁之间形成进气腔；所述吸气管的出气端与所述进气腔相连通；且所述吸气管的进气端与所述溶气罐相连通；所述进气腔内的气体从所述喷嘴上的气孔进入并与一个高压水流混合，以形成所述气液混合液。作为上述方案的进一步改进，所述旋流分离管组件沿竖立方向从上到下依次包括：管道一，其一端为与所述溶气罐外相通的排出端一；管道二，其一端与所述管道一的另一端相通，且直径大于所述管道一的直径，所述切向入口二开设于所述管道二的侧壁上；管道三，其一端与所述管道二的另一端相通且等径，其另一端呈变径状；以及管道四，其一端与所述管道三的另一端相通且等径，其另一端为与所述溶气罐外相通的排出端二，所述排出端二排出所述微气泡溶气水。进一步地，所述管道三包括：变径段一，所述变径段一与管道二远离管道一的一端连接；以及变径段二，所述变径段二与所述变径段一远离管道二的一端连接；其中，所述变径段一与变径段二均向中心收拢倾斜，且所述变径段一的倾斜度大于变径段二的倾斜度。作为上述方案的进一步改进，所述切向入口一垂直于所述溶气罐的相应侧壁水平切入或者向上倾斜于所述溶气罐的相应侧壁倾斜切入；和/或；所述切向入口二垂直于所述管道二的相应侧壁水平切入或者向下倾斜于所述管道二的相应侧壁倾斜切入。作为上述方案的进一步改进，所述溶气罐的底部隔离有一个汇流腔一，所述切向入口在所述溶气罐的位置高于所述汇流腔一，所有排出端二与所述汇流腔一相通，所述汇流腔一开设输出口；和/或；所述溶气罐开设通气孔一，所述通气孔一在所述溶气罐的位置高于所述溶气罐内的气液混合液的液面，通过所述通气孔一向所述溶气罐内补气。作为上述方案的进一步改进，所述溶气罐开设有通气孔二，所述通气孔二在所述溶气罐的位置高于所述溶气罐内的气液混合液的液面，通过所述通气孔二对所述旋流体一溢出的多余气体排出回流利用；和/或；所述溶气罐的顶部隔离有一个汇流腔二，所有排出端一与所述汇流腔二相通，所述汇流腔二开设排废口。作为上述方案的进一步改进，所述溶气罐包括溶气罐、上封头和下封头；所述切向入口一开设在所述溶气罐上，所述旋流分离装置安装在所述溶气罐内，所述上封头呈中空结构，所有排出端一与所述上封头相通，所述上封头开设排废口；所有排出端二与所述下封头相通，所述下封头开设输出口。作为上述方案的进一步改进，所述溶气罐底部安装有支撑座。作为上述方案的进一步改进，所述溶气罐上靠近顶部的位置处设置有安全排放口和排污口；所述溶气罐上靠近底部的位置处设置有清污口。本专利技术的有益效果为：1.本法专利技术通过采用射流混合器进行气液混合，并采用切向进水和旋流管组件形成速度梯度极大的旋流对气泡进行二次切割碎化，达到比传统溶气罐更高的溶气效率和更大的溶气量，制备出的溶气水中除已溶解的气体，还携带有大量切割碎化的微细气泡，形成了超饱和溶气水。2.本专利技术首先通过溶气罐上的切向入口一，且在对气液混合液加压的条件下，使气液混合液在溶气罐的侧壁螺旋上升形成旋流体一，在旋流过程中，气水混合液的大气泡会被剪切成微细气泡，从而加大了溶气水微细气泡的携带量；3.其次，通过在旋流体一的涡眼区设置旋流分离管组件，借助设计在旋流分离管组件侧壁上的切向入口二，且在对气液混合液加压的条件下，使进入旋流分离管组件内部的部分所述气液混合液朝相反的方向，在旋流分离管组件侧壁上螺旋下降形成速度梯度极大的二次旋流对气泡进行二次切割碎化，达到比传统溶气罐更高的溶气效率和更大的携气量，制备出的溶气水中除已溶解的气体，还携带有大量切割碎化的微细气泡，形成了超饱和溶气水；4.本专利技术旋流溶气罐整体的旋流结构设计，在旋流卷扫作用下，罐内壁可有效防止粘附污物，即使在停机时粘附的污物也可在开机时的旋流卷扫作用下清除，同时密度比水小的污物(如油类)，将被从溶气水中分离后随大气泡排放；5.通过本专利技术的射流混合器，经水泵泵入导流管内的工作水流在流至加速管的喷嘴处时高速喷出，并在其周围气室内形成负压将吸气管提供的大量空气吸入。高速水柱的周围裹携着大量空气高速冲进喉管，在喉管前半段内空气和水剧烈混合被切割成微气泡，在后半段内空气接近于雾化(空气在此最高效率地溶入水中)，随后流经扩散管后在引流管内被雾化的空气着水压的增大而快速溶进水里完成溶解的过程，形成超饱和的溶气水后流经切向入口一引入溶气罐。附图说明图1为本专利技术实施例提供的微气泡溶气水发生系统的立体结构示意图；图2为图1中微气泡溶气水发生系统的溶气罐的立体结构示意图；图3为图2中溶气罐的分解图；图4为图2中溶气罐去除溶气罐的一部分结构后的立体结构示意图；图5为图4中微气泡溶气水发生系统的位于溶气罐内的组成部分的结构示意图。图6为图5中旋流分离管组件的局部剖视图；图7为图1中微气泡溶气水发生系统的射流混合器局部剖视图。主要符号说明：11-溶气罐；111-切向入口一；112-通气孔一；113-通气孔二；114-安全排放口；115-清污口；116-排污口；12-上封头；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微气泡溶气水发生系统，其特征在于，其包括：竖立设置的溶气罐，所述溶气罐靠近底部的侧壁上开设有从相应侧壁切入、且与所述溶气罐内部相通的切向入口一；旋流分离装置，其包括竖立设置在所述溶气罐内的至少一个旋流分离管组件，每个旋流分离管组件的侧壁上开设有从相应侧壁切入、且与相应旋流分离管组件内部相通的切向入口二；射流混合器，其一端与所述切向入口一相通，用于提供气液混合液，所述气液混合液的水压满足：(1)使所述气液混合液能通过所述切向入口一而沿所述溶气罐的侧壁螺旋上升形成旋流体一，所述旋流体一具有螺旋形涡流区和位于所述涡流区中心的涡眼区，多个所述旋流分离管组件竖立于所述涡流区；(2)使所述旋流体一上升至所述切向入口二后，部分所述气液混合液经由所述切向入口二进入所述旋流分离管组件内，通过所述旋流分离管组件螺旋式下降形成所述微气泡溶气水后排出。

【技术特征摘要】
1.一种微气泡溶气水发生系统，其特征在于，其包括：竖立设置的溶气罐，所述溶气罐靠近底部的侧壁上开设有从相应侧壁切入、且与所述溶气罐内部相通的切向入口一；旋流分离装置，其包括竖立设置在所述溶气罐内的至少一个旋流分离管组件，每个旋流分离管组件的侧壁上开设有从相应侧壁切入、且与相应旋流分离管组件内部相通的切向入口二；射流混合器，其一端与所述切向入口一相通，用于提供气液混合液，所述气液混合液的水压满足：(1)使所述气液混合液能通过所述切向入口一而沿所述溶气罐的侧壁螺旋上升形成旋流体一，所述旋流体一具有螺旋形涡流区和位于所述涡流区中心的涡眼区，多个所述旋流分离管组件竖立于所述涡流区；(2)使所述旋流体一上升至所述切向入口二后，部分所述气液混合液经由所述切向入口二进入所述旋流分离管组件内，通过所述旋流分离管组件螺旋式下降形成所述微气泡溶气水后排出。2.如权利要求1所述的微气泡溶气水发生系统，其特征在于，所述射流混合器包括依次衔接的导流管、加速管、喉管、扩散管、引流管和吸气管；其中，所述引流管远离扩散管的一端与所述切向入口一相连通；所述加速管朝向所述喉管的一端设置有喷嘴，所述喷嘴伸入所述喉管，所述喷嘴与所述喉管的内壁之间形成进气腔；所述吸气管的出气端与所述进气腔相连通；且所述吸气管的进气端与所述溶气罐相连通；所述进气腔内的气体从所述喷嘴上的气孔进入并与一个高压水流混合，以形成所述气液混合液。3.如权利要求1所述的微气泡溶气水发生系统，其特征在于，所述旋流分离管组件沿竖立方向从上到下依次包括：管道一，其一端为与所述溶气罐外相通的排出端一；管道二，其一端与所述管道一的另一端相通，且直径大于所述管道一的直径，所述切向入口二开设于所述管道二的侧壁上；管道三，其一端与所述管道二的另一端相通且等径，其另一端呈变径状；以及管道四，其一端与所述管道三的另一端相通且等径，其另一端为与所述溶气罐外相通的排出端二，所述排出端二排出所述微气泡溶气水。4.如权利要求3所述的微...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩隆，
申请(专利权)人：浙江晟科环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33