专利名称：逆流共聚气浮净水方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于水处理技术领域，具体地说，涉及一种逆流共聚气浮净水方法及装置。
共聚气浮是絮凝与气浮段集成的水处理工艺，共聚气浮水处理的主旨在于使微气泡参与絮凝剂与水中的胶体颗粒、有机物等污染物的凝聚和微絮体的絮凝过程，充分利用微气泡的接触介质作用，使微气泡、微絮体在合适的反应器中进行接触絮凝，将颗粒物的同相与异相接触絮凝过程融二为一，最终形成适合分离的气泡-絮体的共聚体。强化共聚气浮是利用颗粒物界面上金属、有机物以及微生物的相互作用，采用相应手段强化上述共聚过程，一方面提高溶气气浮工艺对水中的胶体颗粒物质的去除，另一方面提高溶气气浮工艺对水中金属、有机物、藻类以及富营养化物质的去除。
传统的气浮水处理工艺是先将絮凝剂(一般采用硫酸铝)与待处理水充分混合，然后采用顺流的方式使待处理水与溶气水进行絮凝反应，以达到水处理的目的。这种传统的水处理工艺时间长，同时需要设置混合以及絮凝单元，因此占地面积大，而且设备的费用也高。
为实现上述目的，本发明提供的一种逆流共聚气浮净水方法是将絮凝剂投放在待处理水进水泵的吸水口，使絮凝剂与待处理水在水泵中进行混合；在逆流共聚反应器中混合后的待处理水与溶气水的流向相反。
用于实现上述目的逆流共聚气浮净水装置，主要包括有一个逆流共聚气浮反应器，为一柱状罐式容器，其内部的上端设置有一待处理水进水口，待处理水自上向下流入反应器；下端设置有一溶气释放器，溶气水自下向上流入反应器；顶部设置有一集渣槽，收集反应产生的浮渣；底部设置有一处理水出口，处理后的水自该出水口流出；最底部设置有一排空管，以清除底部的沉淀物。
一个进水泵，其一端设置有待处理水进水管以及絮凝剂投加管，另一端与反应器内的待处理水进水口连接；一个溶气水进水管，其一端与压力溶气罐连接，另一端与反应器内的溶气释放器连接。
上述装置中集渣槽连接一排渣管，浮渣由此排出。
上述装置中处理水出水口设置有一阀门，可调节反应器中水位高度。
上述装置中进水泵与待处理水进水口之间连接有流量计和水泵阀门，可显示和控制待处理水的流速。
本发明的过程为絮凝剂与待处理水的混合在进水泵中完成，絮凝及气泡与絮体的反应在逆流共聚反应器中完成，反应器中待处理水向下流动，溶气水向上流动，处理后的水在反应器底部流出，浮渣在反应器顶部溢流排出。
下面给出具体实施方式
并结合附图对本发明作详细描述，其中图1为本发明装置的示意图。
图2为本发明投药量与浊度去除率的关系。
图3为本发明反应器的沿程浊度变化。
图4为本发明不同水力负荷情况下处理后的水浊度。
本发明充分利用了气浮的优点，使微气泡与投药脱稳后的水中胶体颗粒相互作用；待处理水与溶气水逆向流动的流态为紊态，使气泡与颗粒的接触更加充分；最大程度利用了气泡的接触介质作用，使絮凝更迅速反应；在反应器中形成气泡-絮体悬浮层，可最大程度拦载颗粒物，同时由于浮渣不断上浮去除，又保证了悬浮层的更新。
下面请结合参考图2至图4，用以说明本发明的效果图2为本发明投药量与浊度去除率的关系。设定条件为絮凝剂采用聚合氯合铝，进水管管径20mm，逆流共聚气浮反应器直径200mm，高2100mm，进水口距反应器顶部200mm，溶气释放器距反应器底部400mm，出水口距底部100mm，溶气罐压力3.9Kgf/cm2，回流比为10％，处理水流量300L/hr，从图2可以看出，本发明在投药量比较小的时候就能达到较好的去除效果。
图3显示本发明反应器的沿程浊度变化。设定条件为絮凝剂为聚合氯合铝，投药量以AL2O3计为10mg/L，装置同前例。从图中可以看出，在距离进水口20-80cm范围内浊度较高，甚至超过原水浊度，说明在逆流共聚反应器中形成了气泡-絮体悬浮层，在距离进水口超过100cm时，浊度明显下降，说明大部分颗粒物质能在悬浮层中去除。
图4显示本发明在不同水力负荷情况下处理后的水浊度。装置同前例。从图中可以看出，随着水力负荷的增加，浊度去除率一直地降低，但是当水力负荷在200-400L/hr(2.40-4.49mm/s)范围内，出水浊度变化不是很大，当水力负荷达到500L/hr时，去除率才急剧下降，可本发明处理工艺对水力负荷的冲击有一定的缓冲作用。
本发明方法简便，装置布局结构紧凑，便于自动控制，节省占地面积与运行时间。
权利要求
1.一种逆流共聚气浮净水方法，其特征在于将絮凝剂投放在待处理水进水泵的吸水口，使絮凝剂与待处理水在水泵中进行混合；在逆流共聚反应器中混合后的待处理水与溶气水的流向相反。
2.用于实现权利要求1所述的方法的装置，主要包括有一个逆流共聚气浮反应器，为一柱状罐式容器，其内部的上端设置有一待处理水进水口，待处理水自上向下流入反应器；下端设置有一溶气释放器，溶气水自下向上流入反应器；顶部设置有一集渣槽，收集反应产生的浮渣；底部设置有一处理水出口，处理后的水自该出水口流出；最底部设置有一排空管，以清除底部的沉淀物；一个进水泵，其一端设置有待处理水进水管以及絮凝剂投加管，另一端与反应器内的待处理水进水口连接；一个溶气水进水管，其一端与压力溶气罐连接，另一端与反应器内的溶气释放器连接
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于集渣槽连接一排渣管。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于处理水出水口设置有一阀门，可调节反应器中水位高度。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于进水泵与待处理水进水口之间连接有流量计和水泵阀门，可显示和控制待处理水的流速。
全文摘要
本发明提供的逆流共聚气浮净水方法及其装置，将絮凝剂与待处理水的混合在进水泵中完成，絮凝及气泡与絮体的反应在逆流共聚反应器中完成，反应器中待处理水向下流动，溶气水向上流动，处理后的水在反应器底部流出，浮渣在反应器顶部溢流排出。本发明方法简便，装置布局结构紧凑，便于自动控制，节省占地面积与运行时间。
文档编号C02F1/24GK1397503SQ01120638
公开日2003年2月19日 申请日期2001年7月19日 优先权日2001年7月19日
发明者汤鸿霄, 郭瑾珑, 王毅力, 李大鹏 申请人:中国科学院生态环境研究中心