CN107445327A - 一种水力协同浮选处理污水的一体化装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水力协同浮选处理污水的一体化装置及方法。该装置由水力分离区和浮选区组成；水力分离区由上至下主要包括切向入口进水管、旋流腔、溢流管、旋流筒体、集砂区和富固体相出口管等，通过水力作用使得大颗粒固体物质从水中分离出来；浮选区位于水力分离区上部，由下至上主要包括承托盘、释放器和浮渣区等；浮渣区设置导流板、溢油堰，用于收集浮渣；浮渣区外圈是出水堰，用于排出净水。本发明提出的水力协同浮选处理污水的一体化装置在水处理领域除砂、降浊、固液的分离等效果显著，该装置集成度高，结构紧凑，占地面积小，自动化程度高，操作简便，移运方便，处理速度快，耗能低。

Description

一种水力协同浮选处理污水的一体化装置及方法

技术领域

本发明涉及固、液、气分离领域，更进一步说，特别涉及一种水力协同浮选处理污水的一体化装置及方法。

背景技术

废水在迁移、流动和汇集过程中不可避免混入泥砂等比重较大的固体颗粒物，再加上水中已含有的悬浮颗粒，造成废水中所含固体颗粒比重不一。此外，废水中往往带有一定程度的油类物质，因此前期预处理阶段尤为重要，首先要去除水中悬浮颗粒以及油类成分，才能进行后续处理工艺。若预处理效果不佳，不仅影响后续生化以及深度处理，且对管路、设备、阀门管件等造成一定损害。

目前，市场上常用的大颗粒除砂装置对于用来处理较轻的悬浮物或油珠是有困难的，此类装置主要是利用机械力控制水流流态与流速、加速颗粒的沉淀并使有机物随水流带走，虽然其除砂效率大大提升，但是其仍需要利用机械力搅拌等设施，故耗能也较高。同时，对于细小颗粒的去除，废水中较轻的悬浮物和油污就轻而易举地被微气泡托至液面，从设施高处排出，但对较重的悬浮物，就很难被微气泡托至液面，使其分离出来的水，夹杂着较重的悬浮物。现有水处理行业内的固液分离技术无法同时有效去除水中不同比重的悬浮颗粒和油类成分等，前期预处理出水效果较差。业内亟需一种能作为此类污水预处理，以达到去除水中泥砂及有机悬浮颗粒的高效率、低耗能的技术及其产品。

发明内容

本发明所要解决的问题是在现有的处理技术基础上，针对现有技术的不足而提出的一种水力协同浮选处理污水的一体化装置及方法。所述水力协同浮选处理污水的一体化装置是根据流体中的固体颗粒物利用旋流离心作用制成，集水力离心分离与气体浮选为一体，在水处理领域实现除砂、降浊、固液分离等效果显著。

本发明所采用的技术方案是：

一种水力协同浮选处理污水的一体化装置及方法，具有这样的特征，包括：装置由水力分离区和浮选区组成，浮选区位于水力分离区的上部。

进一步，本发明的水力协同浮选处理污水的一体化装置还可以具备这样的特征：所述水力分离区由上至下主要包括切向入口进水管、旋流腔、旋流筒体、溢流管、集砂区、排泥阀、富固体相出口管、和溢流口；旋流腔设置在水力分离区的上部；旋流筒体设置在水力分离区的下部；旋流筒体底部接富固体相出口管；切向入口进水管设置在旋流腔外侧，与旋流腔紧密相连；溢流管设置在水力分离区的顶部中间；溢流口设置在溢流管出口处，位于浮选区的底部。

进一步，本发明的水力协同浮选处理污水的一体化装置还可以具备这样的特征：所述浮选区由下至上主要包括承托盘、释放器和浮渣区等组成；释放器置于承托盘中；浮渣区设置导流板、溢油堰，用于收集浮渣；浮渣区外圈是出水堰，用于排出净水；浮渣区顶部设置通气管道。

进一步，本发明的水力协同浮选处理污水的一体化装置还可以具备这样的特征：含有固体颗粒物的污水由水泵升压后经过切向入口进水管进入水力分离区，通过液固旋流分离过程，将悬浮固体颗粒物的污水分离为富固体相和液体相；富固体相从水力分离区底部的富固体相出口管排出，排放的富固体相污泥进行浓缩、回收处理；液体相由部溢流管溢出后进入浮选区。

进一步，本发明的水力协同浮选处理污水的一体化装置还可以具备这样的特征：液体相从水力分离区内部溢流管溢出后进入浮选区，通过释放器的作用，浮选出液体相中密度比水小的悬浮、漂浮固体颗粒，还可通过溶气吹脱出水中易挥发物质；浮选出的有机污染物经导流板进入浮渣区，后经溢油堰排出浮渣；经浮选后的净化液体最终经出水堰外排；水中易挥发物质由通气管道排出。

进一步，本发明的水力协同浮选处理污水的一体化装置还可以具备这样的特征：含固体颗粒物的污水和聚集剂一起进入旋流分离装置，聚集剂与固体颗粒进行有效反应和结合，提高水中固体颗粒的去除效率。

进一步，本发明的水力协同浮选处理污水的一体化装置还可以具备这样的特征：所述装置外观为圆柱体，中部进水，上部出水。

进一步，本发明的水力协同浮选处理污水的一体化装置还可以具备这样的特征：所述装置可以根据污水水质情况选择为多台串联或并联使用。

本发明的有益效果在于：

相比现有技术，本发明提出的一种水力协同浮选处理污水的一体化装置，是利用流体的旋流离心作用进行固液筛分，将水中大颗粒物质分离出，并通过气泡浮选作用，进一步将水中油类、细小颗粒物等物质分选出，因此，针对水中粒径范围不同、性质不同的固体颗粒，均可实现较好的分离效果。该装置集水力分离与浮选为一体，在水处理领域实现除砂、降浊、固液分离等效果显著，对于不易在液体中沉降聚结的污染物来说，添加有针对性的聚集剂，可以促进污染物的混合、絮凝、聚结或沉降，从而可以有效地改善污水初步固液分离的过程，改善该装置的操作苛刻度，能有效提高固液分离效率。另外，所述设备装置适用于多种废水的预处理，集成度高，结构紧凑，占地面积小，自动化程度高，操作简便，移运方便，处理速度快，耗能低。

附图说明

图1是本发明所述水力协同浮选处理污水的一体化装置的示意图；

附图标记：

1-切向入口进水管；2-旋流腔；3-旋流筒体；4-集砂区；5-排泥阀；6-富固体相出口管；7-溢流管；8-溢流口；9-释放器；10-曝气盘；11-浮渣区；12-导流板；13-溢油堰；14-出水堰；15-通气管道；16-浮选区；17-水力分离区。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图和具体实施方式详细说明本发明的优选实施例。

图1是本发明所述水力协同浮选处理污水的一体化装置的示意图。

如图1所示，本发明提供了一种水力协同浮选处理污水的一体化装置及方法，其中水力协同浮选处理污水的一体化装置主要由水力分离区17与浮选区16两部分组成。

水力协同浮选处理污水的一体化装置由浮选区16与水力分离区17两部分组成。其中，释放器9置于承托盘10中；承托盘10设置于溢流口8上侧；导流板12设置于所述浮选区内部；溢油堰13设置于导流板12上侧；出水堰14设置于浮选区内部外圆周一侧；旋流腔2设置在水力分离区17的中部；旋流筒体3设置在水力分离区17的下部；旋流筒体3下部接富固体相出口管6；切向入口进水管1设置在旋流腔5外侧；溢流管7设置在水力分离区17顶部中间；溢流口8设置在溢流管7出口处；通气管道15接在所述水力协同浮选处理污水的一体化装置的上表面。

本发明的工作原理简述：

如图1所示，含各种粒径大小固体颗粒物的污水由水泵升压后经过切向入口进水管1进入水力分离区17内，废水进入旋流腔2后由于重力和离心切向力的作用沿着旋流筒体3旋流运作，进行固液旋流分离，将悬浮固体颗粒物的污水分离为富固体相和液体相；富固体相从水力分离区底部的富固体相出口管6排出，排放的富固体相污泥进行浓缩、回收处理；液体相从水力分离区17内部溢流管7溢出后进入浮选区16；通过浮选作用，将液体相中密度与水相近或比水小的悬浮、漂浮有机污染物，通过承托盘10中的释放器9释放溶气吹脱出水中易挥发物质，浮选出的有机污染物经导流板12进入浮渣区11，后经溢油堰13排出浮渣；经浮选后的净化液体最终由出水堰14外排；水中易挥发物质由通气管道15排出。

对于不易在液体中沉降聚结的污染物来说，添加有针对性的聚集剂，可以促进污染物的混合、絮凝、聚结或沉降，从而可以有效地改善污水初步固液分离的过程。

该水力协同浮选处理污水的一体化装置外观为圆柱体，中部进水，上部出水；还可以根据污水水质情况选择为多台串联或并联使用，以提升固液分离的效率。

实施例的作用和效果在于：

本发明提供的水力协同浮选处理污水的一体化装置，集水力分离与浮选一体化，充分利用水力分离与浮选各自的作用和特点，将水力分离与浮选进行有效结合，实现对不同性质、不同粒径范围固体颗粒的有效去除。首先，在水力分离区，利用水体和装置本身的特性，通过水体重力作用和水力离心就能实现对水中大颗粒物质的有效去除；随后，在浮选区内，利用气泡浮选对水中细小颗粒以及分散油类进行有效分离；针对水中含有的较难去除的如花油类等物质，通过进水处聚集剂的添加，并再次通过水力分离和浮选即可去除。

本发明装置可有效分离水中不同类型的油类物质和不同粒径范围的固体颗粒，对不同类型的进水水质适应能力强，进水要求低，耗能少，占地面积小。后期运行和维护过程中，人工操作简单，无需投入大量人力物力。

实施例2

根据以上实施例提供的水力协同浮选处理污水的一体化装置及方法，根据流体中的固体颗粒在除砂器里旋转时的筛分原理，集水力分离与气态浮选技术为一体，通过二者的协同作用，在水处理领域实现除砂、降浊、固液分离等效果显著。另外，本发明提出的水力协同浮选处理污水的一体化装置及方法成本低，处理效果稳定，运行可靠，固液分离效率为95%；当设计进水水质COD≤400mg/L，BOD₅≤180 mg/L，SS≤220mg/L，进行连续试验，出水水质COD≤320mg/L，BOD₅≤144mg/L，SS≤10mg/L，处理效果稳定，COD去除效率稳定在60%～80%，可自动化控制，操作简便，移运方便，处理速度快，耗能低。

这里对本发明的描述和应用是说明性的，而非想将发明的范围限制在上述实施例中。本发明领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明技术方案的实质和范围的情况下，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换。

Claims (8)

1.一种水力协同浮选处理污水的一体化装置，其特征在于：

装置由水力分离区（17）和浮选区（16）组成，浮选区（16）位于水力分离区（17）的上部。

2.根据权利要求1所述的水力协同浮选处理污水的一体化装置，其特征在于：

所述水力分离区（17）由上至下主要包括切向入口进水管（1）、旋流腔（2）、旋流筒体（3）、溢流管（7）、集砂区（4）、排泥阀（5）、富固体相出口管（6）、和溢流口（8）；

旋流腔（2）设置在水力分离区（17）的上部；

旋流筒体（3）设置在水力分离区（17）的下部；

旋流筒体（3）底部接富固体相出口管（6）；

切向入口进水管（1）设置在旋流腔（2）外侧，与旋流腔（2）紧密相连；

溢流管（7）设置在水力分离区（17）的顶部中间；

溢流口（8）设置在溢流管（7）出口处，位于浮选区（16）的底部。

3.根据权利要求1所述的水力协同浮选处理污水的一体化装置，其特征在于：

所述浮选区（16）由下至上主要包括承托盘（10）、释放器（9）和浮渣区（11）等组成；

释放器（9）置于承托盘（10）中；

浮渣区（11）设置导流板（12）、溢油堰（13），用于收集浮渣；

浮渣区（11）外圈是出水堰（14），用于排出净水；

浮渣区（11）顶部设置通气管道（15）。

4.根据权利要求2所述的水力协同浮选处理污水的一体化装置，其特征在于：

含有固体颗粒物的污水由水泵升压后经过切向入口进水管（1）进入水力分离区（17），通过液固旋流分离过程，将悬浮固体颗粒物的污水分离为富固体相和液体相；

富固体相从水力分离区（17）底部的富固体相出口管排出，排放的富固体相污泥进行浓缩、回收处理；

液体相由部溢流管（7）溢出后进入浮选区（16）。

5.根据权利要求3所述的水力协同浮选处理污水的一体化装置，其特征在于所述包括：

液体相从水力分离区（17）内部溢流管溢出后进入浮选区（16），通过释放器（9）的作用，浮选出液体相中密度比水小的悬浮、漂浮固体颗粒，还可通过溶气吹脱出水中易挥发物质；浮选出的有机污染物经导流板（12）进入浮渣区（11），后经溢油堰（13）排出浮渣；

经浮选后的净化液体最终经出水堰（14）外排；水中易挥发物质由通气管道（15）排出。

6.如权利要求4所述的水力协同浮选处理污水的一体化装置，其特征在于：

含固体颗粒物的污水和聚集剂一起进入旋流分离装置，聚集剂与固体颗粒进行有效反应和结合，提高水中固体颗粒的去除效率。

7.根据权利要求1所述的水力协同浮选处理污水的一体化装置，其特征在于，包括：

所述装置外观为圆柱体，中部进水，上部出水。

8.一种实现如权利要求1~6所述的一种水力协同浮选处理污水的一体化装置，其特征在于，还包括：

所述装置可以根据污水水质情况选择为多台串联或并联使用。