一种超声波气浮系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种超声波气浮系统，包括气浮池、刮油机及超声波发生器，在气浮池内一侧设置超声波反应区，另一侧设置出水区，在超声波反应区与出水区之间设置分离区，超声波反应区与分离区之间以及分离区与出水区之间竖直固装隔板，在超声波反应区下部的气浮池上安装进水口，在分离区上方安装刮油机，在出水区下底部的气浮池上安装出水口，在超声波反应区内水平安装一换能板，该换能板下底面均布间隔安装多个换能器，该换能器通过线缆连接设置在处理池外的超声波发生器，在换能板上方设置进水口，在换能板上方设置强制掺混层。本气浮系统省去了溶气气浮的溶气系统，克服了传统溶气气浮的缺点，气浮效果好，可控性强；而且超声波特有的破乳作用，使其可以应用到乳化液的分离。是一种结构紧凑、高效的新型工艺集成装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水处理领域，涉及水处理的气浮工艺，尤其是一种超声波气浮系统。
技术介绍
气浮工艺是国内外正在深人研究并不断推广的一种水处理新技术，其基本原理是通过某种方法产生大量的微小气泡，使其与污水中污染物微粒粘附，形成密度小于水的带气絮体，在浮力的作用下，上浮至水面完成固液或液液分离。气浮工艺主要应用于从污水中去除比重较小的微细悬浮颗粒，如乳化油、羊毛脂、细小纤维、纸浆、微生物和其它低密度固(液)体等，并可用于污泥的浓缩。根据气泡产生的方式不同，气浮法主要有电解气浮法、散气气浮法和溶气气浮法等，其中，溶气气浮法中的加压溶气气浮法目前国内外应用最广泛，加压溶气气浮主要由空气溶解设备、空气释放设备和气浮池等组成，传统的加压溶气气浮存在的主要问题有:I)溶气方式方面:泵吸气式直接由吸水管吸气，其吸气量较难控制，水泵挟气运行不稳定，工作效率低；而空压机供气方式除产生噪声和油污染外，对自控要求也较高。2)空气溶解设备方面:溶气罐填充填料可提高溶气速率，但填料易堵塞，特别是对含悬浮物浓度较高的废水。3)空气释放设备方面:减压阀释放出的气泡尺寸较大且不均匀，当管道较长，则气泡并大现象严重，从而影响气浮效果。专用释放器存在堵塞现象。超声波是一种超过人类听力频率范围的声波，具有频率高、方向性准、穿透能力强等特点，广泛应用于清洗、距离测量、医学等领域。当超声波作用于液体时，存在于液体中的微气泡(称为空化核)在声波的作用下振动，当声压或声强达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合；在气泡闭合时，产生冲击波，在气泡周围产生IO-1OKPa的压力及局部高温，这种物理现象称为超声空化。超声空化的过程中能产生大量的微小气泡；同时，超声波特有的破乳作用使得污水乳状液内的分散相小液珠聚集成团，形成大液滴，最终使油水两相分层析出。目前，超声波在乳化液废水处理中的破乳作用研究的比较多，而对于超声波空化作用产生的气泡的应用，目前尚无研究。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种气浮效果好、可控性强的新型超声波气浮系统。本技术实现目的的技术方案是:一种超声波气浮系统，包括气浮池、刮油机及超声波发生器，其特征在于:在气浮池内一侧设置超声波反应区，另一侧设置出水区，在超声波反应区与出水区之间设置分离区，超声波反应区与分离区之间以及分离区与出水区之间竖直固装隔板，在超声波反应区下部的气浮池上安装进水口，在分离区上方安装刮油机，在出水区下底部的气浮池上安装出水口，在超声波反应区内水平安装一换能板，该换能板下底面均布间隔安装多个换能器，该换能器通过线缆连接设置在处理池外的超声波发生器，在换能板上方设置进水口，在换能板上方设置强制掺混层。而且，所述处理池为长方形气浮池，或者是圆形气浮池。而且，所述超声波反应区与分离区之间竖直固装的隔板为斜隔板，分离区与出水区之间竖直固装的隔板为直隔板。而且，所述换能板上方50-80cm设置强制掺混层，该强制接触层采用旋流混合器或者混合填料层。本技术的优点和积极效果是:1、本气浮系统省去了溶气气浮的溶气系统，克服了传统溶气气浮的缺点，超声空化产生的微气泡小，气浮效果好，可控性强。2、本气浮系统利用超声波特有的破乳作用，使其可以应用到乳化液的分离，是一种结构紧凑、高效的新型工艺集成装置。3、本气浮系统适用与含油、乳化态及相似性质的废水处理，在石油化工、机械制造、冶炼发电等领域都有着广泛的应用。附图说明图1为本技术的平面布置图；图2为图1的A-A向截面剖视图。具体实施方式下面以附图实施方式为例对本技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本技术的保护范围。一种超声波气浮系统，在气浮池5内一侧设置超声波反应区8，另一侧设置出水区2，在超声波反应区与出水区之间设置分离区6，超声波反应区与分离区之间竖直固装向外倾斜的斜隔板7，以稳定水流；分离区与出水区之间竖直固装直隔板3，在超声波反应区下部的气浮池上安装进水口 10，在分离区上方安装刮油机4，在出水区下底部的气浮池上安装出水口 1，气浮池池底根据需要可以设置排泥管(本实施例附图没有示出)。所述超声波反应区内水平安装一换能板13，该换能板下底面均布间隔安装多个换能器9，该换能器通过线缆连接设置在处理池外的超声波发生器11，换能器将超声信号转换为超声波振动，施加在换能板上并在换能板上侧产生空化作用，发生气泡，根据工艺运行的需要，可以调节微波的频率控制生成气泡的粒径；在换能板上方IOcm左右设置进水口，在换能板上方50-80cm左右形成强制掺混层12，强制接触层可以采用旋流混合器或者混合填料层，该强制掺混层上方30cm左右形成稳流层。本实施例附图所示的处理池是以长方形气浮池为例，圆形气浮池可以同样采取此设计。污水在超声波反应区停留时间为lmin，分离区停留时间为10_30min，并可根据实际水质的差异选择。超声波反应区所设计的上升流速为5-10mm/s，分离区的下行流速为1_2.5mm/s。本气浮系统不需要回流，相比传统溶气气浮法节约15-30%的反应体积。本技术的工作原理为:外置超声波发生器发生超声波信号，经线缆传入换能器并将超声波信号转换为超声波振动，施加在换能板上，产生气泡。气泡与进水口进入的污水混合，与污水内的油态污染物结合；同时，乳化态的污染物在超声波振动的作用下，破乳形成油滴，同时与气泡结合。污水携带气泡进入强制混合层进行进一步掺混、聚集，辅助污染物的聚合，小油滴聚合成大油滴，同时与微气泡进行混合。污水离开强制混合层之后，经过短暂的稳流层，越过斜隔板进入气浮系统的分离区。斜隔板上口采用倾斜式设计，倾角不小于30°，以利于油层的稳定聚集。在分离区，污水内油质污染物聚集浮于表面，处理后污水位于下层。刮油机将表面的浮油刮至储油槽，外运处理或回用。处理后污水则通过中部的直隔板进入出水口，进入下一个处理流程或者直接外排。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波气浮系统，包括气浮池、刮油机及超声波发生器，其特征在于：在气浮池内一侧设置超声波反应区，另一侧设置出水区，在超声波反应区与出水区之间设置分离区，超声波反应区与分离区之间以及分离区与出水区之间竖直固装隔板，在超声波反应区下部的气浮池上安装进水口，在分离区上方安装刮油机，在出水区下底部的气浮池上安装出水口，在超声波反应区内水平安装一换能板，该换能板下底面均布间隔安装多个换能器，该换能器通过线缆连接设置在处理池外的超声波发生器，在换能板上方设置进水口，在换能板上方设置强制掺混层。

【技术特征摘要】
1.一种超声波气浮系统,包括气浮池、刮油机及超声波发生器,其特征在于:在气浮池内一侧设置超声波反应区，另一侧设置出水区，在超声波反应区与出水区之间设置分离区，超声波反应区与分离区之间以及分离区与出水区之间竖直固装隔板，在超声波反应区下部的气浮池上安装进水口，在分离区上方安装刮油机，在出水区下底部的气浮池上安装出水口，在超声波反应区内水平安装一换能板，该换能板下底面均布间隔安装多个换能器，该换能器通过线缆连接设置在处理池外的超声波发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁冠亮，白雪飞，安惠欣，胡新雨，谭丽，刘婷，
申请(专利权)人：航天环境工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：