本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，更具體地，涉及一種多段曝氣發(fā)生器及一種污水處理方法。

背景技術(shù)：

目前，近一個多世紀(jì)以來，溶氣浮(DAF)選被廣泛應(yīng)用于污水處理。溶氣浮選過程會產(chǎn)生細(xì)氣泡。疏水微粒離開液體，其中吸附氣泡集中或過濾廢料(分子，膠體或大微粒)。氣泡表面廢物被有選擇吸收，分離效率絕大部分取決于氣泡的數(shù)量和體積，另外一部分取決于表面活性差異，傳統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)有著以下明顯缺點：一、裝置占用空間巨大，大大提高了生產(chǎn)成本以及運營成本；二、輸出(氣泡密度和流速)不能夠即時對自輸入?yún)?shù)(供氣和泵速)進行反應(yīng)，缺乏生產(chǎn)的靈活性，因此，提出一種解決上述問題的多段曝氣發(fā)生器實為必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷(不足)。

本發(fā)明的首要目的是提供一種多段曝氣發(fā)生器，技術(shù)方案如下：

一種多段曝氣發(fā)生器，包括發(fā)生器本體，安裝在發(fā)生器本體上的壓力監(jiān)察裝置和文丘里噴嘴，還包括：毛細(xì)導(dǎo)管與同心管，所述毛細(xì)導(dǎo)管一端與文丘里噴嘴連接，另一端與同心管連接，該裝置設(shè)計新穎，文丘里噴嘴與同心管的組合，能夠提供持續(xù)和穩(wěn)定的非常細(xì)微的泡沫，同時可以對于輸入運作參數(shù)之更動立即做出輸出變動；用來調(diào)控空氣進給和泵速度，以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)呐菽芏群统叽缫杂糜诤罄m(xù)處理。

進一步的，所述文丘里噴嘴包括噴嘴本體，噴嘴前端進口裝置與噴嘴后端出口裝置，所述噴嘴本體一端與噴嘴前端進口裝置連接，另一端與噴嘴后端出口裝置連接，文丘里噴嘴采用用合理的幾何曲面參數(shù)設(shè)計而成，能形成大流量的水循環(huán)，且具有防止堵塞的噴射孔。

更進一步的，所述同心管包括內(nèi)部管狀構(gòu)件、胚體與外部管狀構(gòu)件，所述胚體一端與內(nèi)部管狀構(gòu)件連接，另一端與外部管狀構(gòu)件連接，通過制備過程的燒結(jié)時一個管在另一個管上徑向收縮的方法制備管狀體，使得物件具有在徑向變化的性能。

更進一步的，所述內(nèi)部管狀構(gòu)件上還設(shè)有多層同心層。

進一步的，所述壓力監(jiān)察裝置包括壓力傳感器與壓力顯示裝置，所述壓力傳感器與壓力顯示裝置電連接，壓力傳感器能感應(yīng)裝置中流體形成的壓力數(shù)據(jù)，并將其反饋到壓力顯示裝置中，提醒操作者注意。

更進一步的，所述同心管上設(shè)有流量監(jiān)控裝置。

本發(fā)明的又一目的是提供一種污水處理方法，包括以下步驟：

S1.空氣進入溶解泵與廢水混合；

S2.混合的廢水空氣曝氣，產(chǎn)生微氣泡和廢水液體混合；

S3.混合的溶液分散到浮選槽進行過濾和污水處理。

進一步的，步驟S2混合的廢水空氣進入上述的多段曝氣發(fā)生器，多段曝氣發(fā)生器可以為一個或者串聯(lián)在一起的多個文丘里噴嘴與同心管的組合，微氣泡通過多次曝氣提取和重復(fù)的氣泡剪切，產(chǎn)生微氣泡和廢水液體混合形成白色溶液。

進一步的，步驟S3白色溶液分散到浮選槽進行過濾和污水處理前，微氣泡和廢水液體混合形成的白色溶液先經(jīng)過噴灑裝置，所述噴灑裝置設(shè)有閥門，可以消除過多湍急水流。

更進一步的，所述噴灑裝置中間設(shè)置有分離室，作為釋放未溶解之氣，分離室之頂部放氣管排放過量懸浮氣體以及未溶解氣泡，避免影響截留質(zhì)量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：

(1)本發(fā)明公開的多段曝氣發(fā)生器，該裝置設(shè)計新穎，文丘里噴嘴與同心管的組合，能夠提供持續(xù)和穩(wěn)定的非常細(xì)微的泡沫，同時可以對于輸入運作參數(shù)之更動立即做出輸出變動；用來調(diào)控空氣進給和泵速度，以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)呐菽芏群统叽缫杂糜诤罄m(xù)處理。

(2)本發(fā)明公開的多段曝氣發(fā)生器，文丘里噴嘴采用用合理的幾何曲面參數(shù)設(shè)計而成，能形成大流量的水循環(huán)，且具有防止堵塞的噴射孔。

(3)本發(fā)明公開的多段曝氣發(fā)生器，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。

(4)本發(fā)明公開的多段曝氣發(fā)生器，生產(chǎn)成本低廉，適合大量生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中多段曝氣發(fā)生器的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中，1為發(fā)生器本體、2為壓力監(jiān)察裝置、3為文丘里噴嘴、4為毛細(xì)導(dǎo)管、5為同心管。

具體實施方式

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以是通過中間媒介間接連接，可以說兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明的具體含義。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的說明。

如圖1所示，一種多段曝氣發(fā)生器，包括發(fā)生器本體1，安裝在發(fā)生器本體上的壓力監(jiān)察裝置2和文丘里噴嘴3，還包括：毛細(xì)導(dǎo)管4與同心管5，毛細(xì)導(dǎo)管一端與文丘里噴嘴連接，另一端與同心管連接，該裝置設(shè)計新穎，文丘里噴嘴與同心管的組合，能夠提供持續(xù)和穩(wěn)定的非常細(xì)微的泡沫，同時可以對于輸入運作參數(shù)之更動立即做出輸出變動；用來調(diào)控空氣進給和泵速度，以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)呐菽芏群统叽缫杂糜诤罄m(xù)處理，文丘里噴嘴包括噴嘴本體，噴嘴前端進口裝置與噴嘴后端出口裝置，噴嘴本體一端與噴嘴前端進口裝置連接，另一端與噴嘴后端出口裝置連接，文丘里噴嘴采用合理的幾何曲面參數(shù)設(shè)計而成，能形成大流量的水循環(huán)，且具有防止堵塞的噴射孔。同心管包括內(nèi)部管狀構(gòu)件、胚體與外部管狀構(gòu)件，胚體一端與內(nèi)部管狀構(gòu)件連接，另一端與外部管狀構(gòu)件連接，通過制備過程的燒結(jié)時一個管在另一個管上徑向收縮的方法制備管狀體，使得物件具有在徑向變化的性能，內(nèi)部管狀構(gòu)件上還設(shè)有多層同心層，壓力監(jiān)察裝置包括壓力傳感器與壓力顯示裝置，壓力傳感器與壓力顯示裝置電連接，壓力傳感器能感應(yīng)裝置中流體形成的壓力數(shù)據(jù)，并將其反饋到壓力顯示裝置中，提醒操作者注意，同心管上設(shè)有流量監(jiān)控裝置。該裝置可以提供持續(xù)和穩(wěn)定的非常細(xì)微的泡沫。其中最重要成果是，可以對于輸入運作參數(shù)之更動立即做出輸出變動；用來調(diào)控空氣進給和泵速度，以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)呐菽芏群统叽缫杂糜诤罄m(xù)處理，當(dāng)空氣與廢水混合沿著泵內(nèi)截面，被氣化至飽和時，進入文丘里噴嘴與同心管組合前，此時根據(jù)Henry定律下，在特定液壓力下可釋溶氣在這點形成“氣相水相平衡”。然而，大部分未溶解的空氣以相對大泡沫混合的形式被攪動，基於文丘里噴嘴入口和出口之間的壓力差別，已溶解在液體之空氣按Henry定律下，第一批小泡沫從飽氣化中“凝結(jié)”以形成氣體泡沫。在此階段，被提取小泡沫，并同(未溶解且攪動后的空氣所形成的)大泡沫相融合，得以制備出既穩(wěn)定又非常細(xì)微的泡沫。

本發(fā)明提供一種污水處理方法，包括以下步驟：

1.空氣進入溶解泵與廢水混合

本發(fā)明的污水處理方法包括空氣溶解泵，空氣通過泵的進氣總管直接直接夾帶入廢水流。空氣與廢水合物被壓縮至設(shè)計壓力10bar，其中確?？諝饽茉诳扇鼙认?根據(jù)Henry定律)充分進溶解入混合液體，調(diào)節(jié)以改變進氣量及空氣溶解泵的速度，從而獲得在期望的泡沫大小尺寸和氣泡沫之濃度。一般情況下，當(dāng)泵的速度保持恒定時，當(dāng)進氣增加相對泡沫尺寸亦會較大。同樣，通過在持恒的進氣速度下，調(diào)高泵的速度，我們可以觀測到泡沫尺寸也會減小，而傳統(tǒng)的溶氣浮系統(tǒng)只在特定的空氣和廢水壓設(shè)置下才能發(fā)揮曝氣功能。

2.混合的廢水空氣進入權(quán)利要求1-6所述的多段曝氣發(fā)生器，產(chǎn)生微氣泡和廢水液體混合形成白色溶液

廢水空氣混合遞入文丘里噴嘴與同心管耦合之曝氣發(fā)生器，其中，同心管之截面面積是與文丘里噴嘴之入口接近，在這種情況下壓力可以恢復(fù)。第一個文丘里噴嘴與同心管組合的出口和第二個文丘里噴嘴與同心管入口連接。多個文丘里管和同心管組成多段曝氣發(fā)生器。微氣泡通過多次曝氣提取和重復(fù)之氣泡剪切包括以下步驟：

(1)首先，空氣與廢水混合沿著泵內(nèi)截面，被氣化至飽和，當(dāng)進入第一個文丘里噴嘴與同心管組合前，此時根據(jù)Henry定律，在特定液壓力下可釋溶氣在這點形成“氣相水相平衡”。大部分未溶解的空氣以相對大泡沫混合的形式被攪動。

(2)基於文丘里噴嘴入口和出口之間的壓力差別，已溶解在液體之空氣按Henry定律下，第一批小泡沫從飽氣化中“凝結(jié)”以形成氣體泡沫。在此階段，被提取小泡沫，并同(未溶解且攪動后的空氣所形成的)大泡沫相融合。

(3)此時的同心管總橫切面與“(1)”等同，所以液體之壓力得以恢復(fù)，由于大泡沫之表面張力比微泡弱，因此大泡首先打被破裂，并且空氣首先反溶解。

(4)同心管的總橫切面同“(3)”保持平衡狀態(tài)，在設(shè)計時兩個實心管壁之間的內(nèi)部距離，可給予足夠的湍流剪切力以縮減小微氣泡沫體積。

(5)重復(fù)“(2)”至“(4)”過程，直至產(chǎn)生”懷特水流”為止。

相較于傳統(tǒng)溶氣浮選，本發(fā)明可以方便地從廢水中移除疏水的和親水的污染物，并且在啟動設(shè)備和營運成本上與傳統(tǒng)型空氣溶解浮選相比，分別有30％和40％減少。另外，泡沫的尺寸從通常從10-50um減小至1-10um，并且空氣溶解度從12％(根據(jù)Herny定律)提高到15-25％體積/體積，營運液體溫度可高至45度。

3.白色溶液分散到浮選槽進行過濾和污水處理

多段曝氣發(fā)生器之輸出是通過管道輸送到噴灑裝置。其中微氣泡和廢水液體混合形成白色溶液，分散到浮選槽進行過濾和污水處理。噴灑裝置是沒有閥門裝置，可以消除過多湍急水流。在噴灑裝置中間裝備有分離室，設(shè)計作為釋放未溶解之氣，分離室之頂部放氣管排放過量懸浮氣體以及未溶解氣泡，避免影響截留質(zhì)量。

噴灑裝置包括上部和下部的金屬圓盤，這兩個圓盤被栓在一起，之間留有可調(diào)節(jié)的空隙，以便精準(zhǔn)地調(diào)節(jié)分散流動速率以便于同浮選池和脫泥機設(shè)計相同步。噴灑裝置是一個種工程設(shè)計，具有以下兩個功能：

a.將“懷特水流”平均地分散至浮選池，

b.提取并從“懷特水流”中排出未溶解的空氣。這兩種具體化的目的都是將(由空氣泡沫懸浮速度而形成)聚集滯留破壞最小化。

“懷特水流”從下往上排出，暫時保持在(由上部和下部保留環(huán)所形成的)中央室內(nèi)?！鞍咨魅胍骸痹谒蟹矫姹宦胤稚⒅粮∵x槽。圓盤中央的空隙將未溶解空氣困住，然后通過位于頂部的通氣管溢出。

圖中，描述位置關(guān)系僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。