微纳米气泡发生装置、气浮装置及液体处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微纳米气泡发生装置、气浮装置及液体处理方法。该微纳米气泡发生装置包括：框架、微纳米气泡发生组件、驱动机构、气体压缩机和气管；所述气管具有进气孔和出气孔；所述气体压缩机与所述进气孔连接，所述气体压缩机用以产生压缩气体并将所述压缩气体通过所述进气孔送入所述气管；所述微纳米气泡发生组件包括：具有空腔的中空轴、若干套设于所述中空轴的微孔陶瓷膜片和支架，所述微孔陶瓷膜片位于相邻两个支架之间，所述微孔陶瓷膜片与所述空腔实现气体流通，所述中空轴设置于所述框架，所述中空轴的一端连接所述出气孔，另一端连接所述驱动机构。本发明专利技术使用微孔陶瓷膜片直接诱导生成纳米级气泡，气泡尺寸均匀度高。

【技术实现步骤摘要】
微纳米气泡发生装置、气浮装置及液体处理方法
本专利技术涉及气液两相混合装置领域，尤其涉及一种微纳米气泡发生装置、气浮装置及液体处理方法。
技术介绍
微纳米气泡具有气泡尺寸小、比表面积大、吸附效率高、在水中上升速度慢等特点。在水中通入微纳米气泡，可有效分离水中固体杂质、快速提高水体氧浓度、杀灭水中有害病菌、降低固液界面摩擦系数，因此在气浮净水、水体增氧、臭氧水消毒和微气泡减阻等领域中，相比于宏观气泡具有更高的效率，应用前景也更为广阔。气泡发生器是气泡制造技术中的主要设备，它的性能好坏直接影响生成的气泡尺寸、数量和均匀度，目前制造微气泡的方法有很多，如物理切割法、加压溶气释气法、水温差法、电场法等。基于物理切割法的微纳米气泡发生器，主要是通过多孔过滤介质把空气剪切破碎，其能切割形成微细气泡且效率较高，但也存在气泡均匀化程度不高，充气量需求较大时难以满足的问题；加压溶气释气法效率非常低、制造成本高；水温差法、电场法则都是操作过程复杂、能耗较高，在实际应用中难以推广。因此，本领域的技术人员致力于研究一种新型的微纳米气泡发生装置，以解决现有的制造微气泡的方法中存在的气泡均匀化程度不高、耗能高、操作复杂、结构繁琐等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，因而提供了一种具有充气量大、气泡直径小、气泡尺寸均匀度高、耗能少的微纳米气泡发生装置。具体地，本专利技术提供了一种微纳米气泡发生装置，包括：框架、微纳米气泡发生组件、驱动机构、气体压缩机和气管；所述气管具有进气孔和出气孔；所述气体压缩机与所述进气孔连接，所述气体压缩机用以产生压缩气体并将所述压缩气体通过所述进气孔送入所述气管；所述微纳米气泡发生组件包括：具有空腔的中空轴、若干套设于所述中空轴的微孔陶瓷膜片和支架，所述微孔陶瓷膜片位于相邻两个支架之间，所述微孔陶瓷膜片与所述空腔实现气体流通，所述中空轴设置于所述框架，所述中空轴的一端连接所述出气孔，进入所述气管的所述压缩气体可从所述出气孔进入所述中空轴的空腔，并进入所述微孔陶瓷膜片；所述驱动机构与所述中空轴的另一端连接，通过驱动机构带动所述中空轴旋转，从而带动所述微孔陶瓷膜片旋转。进一步地，所述框架包括相对设置的第一安装件和第二安装件，以及连接所述第一安装件和第二安装件的连接件；所述中空轴贯穿所述第一安装件和第二安装件，所述微孔陶瓷膜片位于所述第一安装件和第二安装件之间。进一步地，所述微纳米气泡发生装置还包括：第一密封件，所述第一密封件用于将所述中空轴密封安装至所述第一安装件；和/或第二密封件，所述第二密封件用于将所述中空轴密封安装至所述第二安装件。进一步地，所述气体压缩机为空气压缩机；和/或所述压缩气体以1-2bar的压力送入所述气管；和/或所述驱动机构的转速为100-1000转/分。进一步地，所述微孔陶瓷膜片的两侧设置有用以将所述微孔陶瓷膜片密封于相邻两个支架之间的第一密封圈和第二密封圈，所述相邻两个支架中的一个支架上设置有与所述第一密封圈配合的第一容纳槽，另一个支架上设置有与所述第二密封圈配合的第二容纳槽。进一步地，所述中空轴具有沿其周向设置的凹槽，当所述微孔陶瓷膜片套设于所述中空轴时，所述凹槽与所述微孔陶瓷膜片的内侧壁相对；所述凹槽的内壁设有第二通孔，所述第二通孔与所述中空轴的空腔连通，进入所述中空轴的空腔的压缩气体通过所述第二通孔进入所述微孔陶瓷膜片。进一步地，所述中空轴具有沿其周向设置的挡板，当所述支架安装至所述中空轴时，所述挡板与所述支架抵接。进一步地，所述微孔陶瓷膜片具有用于套设于所述中空轴的第三通孔，所述微孔陶瓷膜片的内部设有若干个气流通道，所述气流通道的入口与所述第三通孔连通，所述压缩气体通过所述气流通道进入所述微孔陶瓷膜片。进一步地，所述微孔陶瓷膜片产生的微纳米气泡的直径为30nm-100μm；和/或相邻的所述微孔陶瓷膜片之间的距离为1cm-5cm。本专利技术还提供了一种气浮装置，包括：用于容纳待处理液体的容器，所述容器具有进液口和出液口，所述待处理液体从所述进液口进入所述容器，所述待处理液体经所述气浮装置处理后从所述出液口流出；设置于所述容器的上述微纳米气泡发生装置。本专利技术还提供了一种液体处理方法，包括如下步骤：1)提供上述气浮装置；2)使得待处理液体从所述进液口进入所述容器，经所述气浮装置处理完成后从所述出液口流出。进一步地，所述液体处理为废水净化、水体增氧、臭氧水消毒、河流水体净化或微气泡减阻。本专利技术提供的微纳米气泡发生装置、气浮装置及液体处理方法具有以下技术效果：1、本专利技术的微纳米气泡发生装置基于旋转膜技术研发而来，使用的微孔陶瓷膜片直接诱导生成纳米级气泡，无需将气体溶解于水中，本专利技术的微纳米气泡发生装置产生的气泡直径小、气泡尺寸均匀度高。2、本专利技术的微纳米气泡发生装置组件少、结构简单，易于安装、操作和维护，占地面积最小。3、本专利技术的气浮装置使用的微孔陶瓷膜片比传统扩散器的表面积多600多倍。大的气液界面加上低压产生的缓慢上升的气泡速度，能实现更高的气体传输效率。4、使用本专利技术微纳米气泡发生装置的气浮装置，通过将压缩气体以低压(1-2bar)注入中空轴中，并通过微孔陶瓷膜片注入液体中。在能耗极低(<0.05kWh/m3)的情况下，产生纳米级气泡，非常节能，适于低压下工作仅需要较小的气量。另外，与传统DAF(溶气气浮)系统相比，本专利技术的气浮装置不需要溶气罐、循环泵和喷嘴，系统更可靠并且产生更大的经济效益。5、本专利技术的气浮装置可使用任何种类的气体，气泡大小和数量可调节，不受盐度、温度和pH值影响，在极端条件下依旧可靠。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术的微纳米气泡发生装置的一个较佳实施例的结构示意图；图2是图1中的中空轴的结构示意图；图3是图1中的微孔陶瓷膜片的结构示意图；图4是图1中的微孔陶瓷膜片与支架配合的结构示意图；图5是图1中的微孔陶瓷膜片与支架配合的剖视图；图6是微孔陶瓷膜片与支架配合的结构示意图，其示出了支架的又一实现方式；图7是本专利技术的气浮装置的一个较佳实施例的结构示意图。附图标号说明：驱动机构1、中空轴2、凹槽21、第二通孔22、空腔23、挡板25、微孔陶瓷膜片3、第三通孔31、入口32、微孔陶瓷膜片的内侧壁33、支架4、第四通孔41、尾部42、第一容纳槽43、第二容纳槽44、气管5、进气孔51、出气孔52、气管接头53、连接头54、第一密封件61、第二密封件62、框架7、第一安装件71、第二安装件72、连接件73、气体压缩机8、第一密封圈91、第二密封圈92、微纳米气泡发生装置10、进液口111、出液口112、浮渣池113、容器114、折流板115、浮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微纳米气泡发生装置，其特征在于，包括：框架(7)、微纳米气泡发生组件、驱动机构(1)、气体压缩机(8)和气管(5)；/n所述气管(5)具有进气孔(51)和出气孔(52)；/n所述气体压缩机(8)与所述进气孔(51)连接，所述气体压缩机(8)用以产生压缩气体并将所述压缩气体通过所述进气孔(51)送入所述气管(5)；/n所述微纳米气泡发生组件包括：具有空腔(23)的中空轴(2)、若干套设于所述中空轴(2)的微孔陶瓷膜片(3)和支架(4)，所述微孔陶瓷膜片(3)位于相邻两个支架(4)之间，所述微孔陶瓷膜片(3)与所述空腔(23)实现气体流通，所述中空轴(2)设置于所述框架(7)，所述中空轴(2)的一端连接所述出气孔(52)，进入所述气管(5)的所述压缩气体可从所述出气孔(52)进入所述中空轴(2)的空腔(23)，并进入所述微孔陶瓷膜片(3)；/n所述驱动机构(1)与所述中空轴(2)的另一端连接，通过所述驱动机构(1)带动所述中空轴(2)旋转，从而带动所述微孔陶瓷膜片(3)旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种微纳米气泡发生装置，其特征在于，包括：框架(7)、微纳米气泡发生组件、驱动机构(1)、气体压缩机(8)和气管(5)；
所述气管(5)具有进气孔(51)和出气孔(52)；
所述气体压缩机(8)与所述进气孔(51)连接，所述气体压缩机(8)用以产生压缩气体并将所述压缩气体通过所述进气孔(51)送入所述气管(5)；
所述微纳米气泡发生组件包括：具有空腔(23)的中空轴(2)、若干套设于所述中空轴(2)的微孔陶瓷膜片(3)和支架(4)，所述微孔陶瓷膜片(3)位于相邻两个支架(4)之间，所述微孔陶瓷膜片(3)与所述空腔(23)实现气体流通，所述中空轴(2)设置于所述框架(7)，所述中空轴(2)的一端连接所述出气孔(52)，进入所述气管(5)的所述压缩气体可从所述出气孔(52)进入所述中空轴(2)的空腔(23)，并进入所述微孔陶瓷膜片(3)；
所述驱动机构(1)与所述中空轴(2)的另一端连接，通过所述驱动机构(1)带动所述中空轴(2)旋转，从而带动所述微孔陶瓷膜片(3)旋转。


2.如权利要求1所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于：
所述框架(7)包括相对设置的第一安装件(71)和第二安装件(72)，以及连接所述第一安装件(71)和第二安装件(72)的连接件(73)；
所述中空轴(2)贯穿所述第一安装件(71)和第二安装件(72)，所述微孔陶瓷膜片(3)位于所述第一安装件(71)和第二安装件(72)之间。


3.如权利要求2所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，还包括：
第一密封件(61)，所述第一密封件(61)用于将所述中空轴(2)密封安装至所述第一安装件(71)；和/或
第二密封件(62)，所述第二密封件(62)用于将所述中空轴(2)密封安装至所述第二安装件(72)。


4.如权利要求1所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于：
所述气体压缩机(8)为空气压缩机；和/或
所述压缩气体以1-2bar的压力送入所述气管(5)；和/或
所述驱动机构的转速为100-1000转/分。


5.如权利要求4所述的微纳米气泡发生装...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，
申请(专利权)人：浙江荣弘科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33