利用微气泡改性技术强化气浮工艺分离效果的方法，本发明专利技术涉及气浮分离工艺。本发明专利技术是要解决目前气浮工艺存在的混凝前处理投药量大，反应时间长，操控复杂、不能从根本上消除带同种负电荷气泡与目标去除物之间的静电排斥问题。方法：一、将微气泡正电荷改性药剂投加到气浮系统的微气泡发生系统中；二、产生带正电荷的微气泡，形成稳定的浮渣层；三、去除浮渣层。本发明专利技术省去了现有气浮工艺中的，混凝预处理段，直接在微气泡发生过程中投加微气泡正电荷改性药剂，产生带正电荷的功能性微气泡表面，提高气浮过程的分离收集效率。技术要求不高，处理时间缩短，建设和运行成本低，使工艺组合简化。本发明专利技术用于强化气浮工艺分离效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气浮分离工艺。
技术介绍
在气浮工艺过程中微气泡与目标颗粒物的有效碰撞和粘附几率，是决定气浮效果的主要因素。在微气泡与目标颗粒物的粘附过程中，静电力又起主导作用。在绝大部分运用气浮工艺的场合下，目标去除物由于自身结构电离、对阴离子的吸附、配位络合作用等，都显示出不同程度的负电性，例如:胶体颗粒、腐殖质类大分子有机物、藻细胞、病原微生物、油滴、矿物颗粒等，同时气浮工艺过程中产生的微气泡也显不同程度的负电性，这就造成在微气泡与目标去除物粘附之前，就必须克服静电斥力的作用。常规的气浮工艺组合是在气浮工艺之前设置混凝预处理，通过投加混凝剂，使目标去除物脱稳，促进其与微气泡的结合。但是，通过投加混凝剂只能对目标去除物电负性产生一定程度的降低，其电负性并没有发生根本性的转变，在其与微气泡的结合过程中仍然要克服由于静电斥力所产生的能垒，导致微气泡与目标分离物的粘附几率较低，同时混凝预处理段的设置以及混凝剂的大量投力口，增加了气浮工艺的建设及运行成本。此外由于混凝预处理过程中形成的絮体形态不同，其与微气泡作用效果相差较大，若要形成有利于气浮分离过程的良好形态分形的絮体，需要对混凝预处理过程进行严格复杂的控制。综上所述，目前气浮工艺存在混凝前处理投药量大，反应时间长，操控复杂、不能从根本上消除带同种负电荷气泡与目标去除物之间的静电排斥问题。
技术实现思路
本专利技术是要解决目前气浮工艺存在混凝前处理投药量大，反应时间长，操控复杂、不能从根本上消除带同种负电荷气泡与目标去除物之间的静电排斥问题，而提供。一、将微气泡正电荷改性药剂投加到气浮系统的微气泡发生系统中，微气泡正电荷改性药剂与水和气源混合均匀，在压力溶气罐内，形成过饱和溶气水，其中，微气泡正电荷改性药剂的投加量为0.lmg/L 30mg/L，压力溶气罐内压力保持在0.3MPa^0.6MPa，过饱和溶气水中的水与待处 理水的体积比为5°/Γ70% ；气浮系统包括气浮池体、微气泡发生系统和浮渣收集系统，微气泡发生系统为加压溶气微气泡发生系统或气浮泵微气泡发生系统，加压溶气微气泡发生系统由空气压缩机、压力溶气罐、增压水泵和释放器构成，气浮泵微气泡发生系统由气浮泵、压力溶气罐和释放器构成；浮渣收集系统设置于气浮池体上端，气浮池体分为浮渣收集槽、混合区和分离区，浮渣收集槽设置在气浮池体左侧，浮渣收集槽外侧与不完全封闭的挡板共同形成混合区，混合区和分离区之间设有不完全封闭的挡板，混合区左侧下端设有进水口，压力溶气罐的出水口与释放器连通，释放器置于混合区下端，临近进水口，穿孔集水管置于分离区右侧下端与出水口相通；若微气泡发生系统为加压溶气微气泡发生系统时，空气压缩机的出气口与压力溶气罐的进气口连通，增压水泵的出水孔与压力溶气罐的进水口连通；若微气泡发生系统为气浮泵微气泡发生系统时，气浮泵的出水口与压力溶气罐的进水口连通；二、待处理水通过气浮池体的进水口进入混合区，同时过饱和溶气水通过释放器产生正电荷微气泡进入混合区内，与待处理水混合，然后进入分离区，在分离区表面形成稳定的浮渣层，其中待处理水在气浮池体内的停留时间为10mirT40min ；三、采用浮渣收集系统去除浮渣层，洁净的水通过穿孔集水管收集，完成。 本专利技术的有益效果是:本专利技术，通过向微气泡发生装置中，投加金属混凝剂、阳离子表面活性剂、阳离子聚合物、壳聚糖、改性壳聚糖衍生物对微气泡进行正电荷改性。金属混凝剂中的金属阳离子通过直接吸附、配位结合或氢氧化物沉积的方式在微气泡表面聚集，使微气泡表面部分区域显正电性，阳离子表面活性剂、阳离子聚合物、壳聚糖、改性壳聚糖衍生物的疏水端通过疏水力作用，吸附在微气泡表面，带正电荷的亲水端则朝向液相主体，使微气泡表面部分区域显正电性。微污染饮用水源水中的腐殖质类大分子有机物、胶体和矿物颗粒、致嗅味物质、纳米粒子、贾第虫和隐孢子虫、病原微生物都不同程度的显负电性，本专利技术在气浮工艺中运用微气泡正电荷改性技术，通过投加无毒、无害，易生物降解的微气泡改性剂，对微气泡进行改性，可以提高改性后带正电荷的微气泡与水中的目标去除物的粘附效率，获得理想的分离效率。即满足水质净化的要求，又不会由于投加化学药剂带来二次污染。在藻类过度繁殖的富营养化水体的藻类治理领域和以藻类养殖、收获、深加工为目的生产过程中，藻类的分离、收集是至关重要的。藻细胞表面都带有不同电量的负电荷，本专利技术在气浮工艺中运用微气泡正电荷改性技术，通过投加微气泡改性药剂，对微气泡进行正电荷改性，可以提高改性后带正电荷的微气泡与水中藻细胞的粘附几率，大大提高藻类细胞的分离、收集效率，降低含藻浮渣的含水率。在石油化工领域，均涉及到含油水的油水分离过程，由于油滴显负电性，本专利技术在气浮工艺中运用微气泡正电荷改性技术，通过投加微气泡改性药剂，对微气泡进行正电荷改性，可以提高改性后带正电荷的微气泡与水中油滴的粘附几率，大大提高油滴的分离回收效率。在矿物浮选领域，由于煤粉颗粒、金属、有机、无机矿物颗粒表面的组成成份不同，而在其表面不同的区域显负电性，本专利技术在气浮工艺中运用微气泡正电荷改性技术，通过投加微气泡改性药剂，对微气泡进行正电荷改性，可以提高改性后带正电荷的微气泡与水中矿物颗粒的粘附几率，大大提高矿物颗粒的分离回收效率。在污水处理领域和污泥浓缩过程中，大量的有机物、病原微生物、矿物颗粒吸附在悬浮胶体颗粒物和污泥絮体中，这些物质不同程度的显负电性，本专利技术在气浮工艺中运用微气泡正电荷改性技术，通过投加微气泡改性药剂，对微气泡进行正电荷改性，可以提高改性后带正电荷的微气泡与污水中胶体颗粒和污泥絮体的粘附几率，大大提高水中污染物的分离效率和污泥的浓缩效率。并且经微气泡正电荷改性气浮技术浓缩后的污泥含水率要低于常规的污泥浓缩工艺。本专利技术在微气泡正电荷改性药剂的选择上，既可以选择现有的金属阳离子混凝齐U、阳离子表面活性剂、阳离子聚合物，也可以选用无毒、无害，易生物降解的生物型表面活性剂和阳离子聚合物，如壳聚糖聚合物和改性壳聚糖衍生物。本专利技术，省去了现有气浮工艺中的，混凝预处理段，直接在微气泡发生过程中投加微气泡正电荷改性药剂，产生带正电荷的功能性微气泡表面，提高气浮过程的分离收集效率。技术要求不高，处理时间缩短，建设和运行成本低，使工艺组合简化。本专利技术用于强化气浮工艺分离效果。附图说明图1为加压溶气气浮系统，A为气浮池体、B为微气泡发生系统、C为浮渣收集系统、I为压力溶气罐、2为 增压水泵、3为空气压缩机、4为混合区、5为释放器、6为分离区、7为穿孔集水管、8为进水口、9为出水口、10为浮渣收集槽；图2为气浮泵气浮系统，A为气浮池体、B为微气泡发生系统、C为浮渣收集系统、I为压力溶气罐、4为混合区、5为释放器、6为分离区、7为穿孔集水管、8为进水口、9为出水口、10为浮渣收集槽、11为气浮泵。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。具体实施方式一:本实施方式，具体是按以下步骤完成的:一、将微气泡正电荷改性药剂投加到气浮系统的微气泡发生系统B中，微气泡正电荷改性药剂与水和气源混合均匀，在压力溶气罐I内，形成过饱和溶气水，其中，微气泡正电荷改性药剂的投加量为0.lmg/L 30mg/L，压力溶气本文档来自技高网...
【技术保护点】
利用微气泡改性技术强化气浮工艺分离效果的方法，其特征在于利用微气泡改性技术强化气浮工艺分离效果的方法，具体是按以下步骤完成的：一、将微气泡正电荷改性药剂投加到气浮系统的微气泡发生系统（B）中，微气泡正电荷改性药剂与水和气源混合均匀，在压力溶气罐（1）内，形成过饱和溶气水，其中，微气泡正电荷改性药剂的投加量为0.1mg/L~30mg/L，压力溶气罐（1）内压力保持在0.3MPa~0.6MPa，过饱和溶气水中的水与待处理水的体积比为5%~70%；气浮系统包括气浮池体（A）、微气泡发生系统（B）和浮渣收集系统（C），微气泡发生系统（B）为加压溶气微气泡发生系统或气浮泵微气泡发生系统，加压溶气微气泡发生系统由空气压缩机（3）、压力溶气罐（1）、增压水泵（2）和释放器（5）构成，气浮泵微气泡发生系统由气浮泵（11）、压力溶气罐（1）和释放器（5）构成；浮渣收集系统（C）设置于气浮池体（A）上端，气浮池体（A）分为浮渣收集槽（10）、混合区（4）和分离区（6），浮渣收集槽（10）设置在气浮池体（A）左侧，浮渣收集槽（10）外侧与不完全封闭的挡板共同形成混合区（4），混合区（4）和分离区（6）之间设有不完全封闭的挡板，混合区（4）左侧下端设有进水口（8），压力溶气罐（1）的出水口与释放器（5）连通，释放器（5）置于混合区（4）下端，临近进水口（8），穿孔集水管（7）置于分离区（6）右侧下端与出水口（9）相通；若微气泡发生系统为加压溶气微气泡发生系统时，空气压缩机（3）的出气口与压力溶气罐（1）的进气口连通，增压水泵（2）的出水孔与压力溶气罐（1）的进水口连通；若微气泡发生系统为气浮泵微气泡发生系统时，气浮泵（11）的出水口与压力溶气罐（1）的进水口连通；二、待处理水通过气浮池体（A）的进水口（8）进入混合区（4），同时过饱和溶气水通过释放器（5）产生正电荷微气泡进入混合区（4）内，与待处理水混合，然后进入分离区（6），在分离区（6）表面形成稳定的浮渣层，其中待处理水在气浮池体（A）内的停留时间为10min~40min；三、采用浮渣收集系统（C）去除浮渣层，洁净的水通过穿孔集水管（7）收集，完成利用微气泡改性技术强化气浮工艺分离效果的方法。...
【技术特征摘要】
1.用微气泡改性技术强化气浮工艺分离效果的方法，其特征在于利用微气泡改性技术强化气浮工艺分离效果的方法，具体是按以下步骤完成的: 一、将微气泡正电荷改性药剂投加到气浮系统的微气泡发生系统(B)中,微气泡正电荷改性药剂与水和气源混合均匀，在压力溶气罐(1)内，形成过饱和溶气水，其中，微气泡正电荷改性药剂的投加量为0.lmg/L 30mg/L，压力溶气罐(1)内压力保持在0.3MPa^0.6MPa，过饱和溶气水中的水与待处理水的体积比为5°/Γ70% ； 气浮系统包括气浮池体(Α)、微气泡发生系统(B)和浮渣收集系统(C)，微气泡发生系统(B)为加压溶气微气泡发生系统或气浮泵微气泡发生系统，加压溶气微气泡发生系统由空气压缩机(3)、压力溶气罐(1)、增压水泵(2)和释放器(5)构成，气浮泵微气泡发生系统由气浮泵(11)、压力溶气罐(1)和释放器(5)构成；浮渣收集系统(C)设置于气浮池体(A)上端，气浮池体(A)分为浮渣收集槽(10)、混合区(4)和分离区(6)，浮渣收集槽(10)设置在气浮池体(A)左侧，浮渣收集槽(10)外侧与不完全封闭的挡板共同形成混合区(4)，混合区(4)和分离区(6)之间设有不完全封闭的挡板，混合区(4)左侧下端设有进水口(8)，压力溶气罐(1)的出水口与释放器(5)连通，释放器(5)置于混合区(4)下端，临近进水口(8)，穿孔集水管(7)置于分离区(6)右侧下端与出水口(9)相通； 若微气泡发生系统为加压溶气微气泡发生系统时，空气压缩机(3)的出气口与压力溶气罐(I)的进气口连通，增压水泵(2)的出水孔与压力溶气罐(1)的进水口连通； 若微气泡发生系统为气浮泵微气泡发生系统时，气浮泵(11)的出水口与压力溶气罐Cl)的进水口连通； 二、待处理水通过气浮池体(A)的进水口(8)进入混合区(4)，同时过饱和溶气水通过释放器(5)产生正电荷微气泡进入混合区(4)内，与待处理水混合，然后进入分离区(6)，在分离区(6)表面形成稳定的浮渣层，其中待处理水在气浮池体(A)内的停留时间为IOmin 40min ； 三、采用浮渣收集系统(...
【专利技术属性】
技术研发人员：马军，时玉龙，邹景，田海，江进，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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