专利名称：一种超声波气浮系统的制作方法
技术领域：
本发明属于水处理领域，涉及水处理的气浮工艺，尤其是一种超声波气浮系统。
背景技术：
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-IOKPa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。
发明内容
本发明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。本发明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。本发明的优点和积极效果是
I、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。
图I为本发明的平面布置图；图2为图I的A-A向截面剖视图。
具体实施例方式下面以附图实施方式为例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。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-lOmm/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。本发明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。
权利要求
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。
2.根据权利要求I所述的超声波气浮系统，其特征在于所述处理池为长方形气浮池，或者是圆形气浮池。
3.根据权利要求I所述的超声波气浮系统，其特征在于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。
4.根据权利要求I所述的超声波气浮系统，其特征在于所述换能板上方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。
全文摘要
本发明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。
文档编号C02F1/24GK102910703SQ20121043435
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月5日 优先权日2012年11月5日
发明者梁冠亮, 白雪飞, 安惠欣, 胡新雨, 谭丽, 刘婷 申请人:航天环境工程有限公司