本发明属于污水处理的技术领域，尤其涉及一种极简高效气浮机。
背景技术：
气浮是气浮机的一种简称，也可以作为一种专有名词使用，即水处理中的气浮法，是在水中形成高度分散的微小气泡，粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除，从而实现固液或者液液分离的过程。
气浮作为污水处理中重要的固-液分离设备，具有投资少、占地面极小、自动化程度高等特点。当前气浮设备中，机械设备太多、吨水能耗大，且池底容易积累沉泥。当前气浮设备中机械设备主要有搅拌机(搅拌污水和药剂用于絮凝混凝反应)、溶气设备(回流泵配合空压机、或多相溶气泵)、刮渣机。而多相溶气泵的价格昂贵，且因泵的进口吸程远低于泵的出口扬程，只有通过在其进口管路憋压方式实现吸气，所以能耗效率低。另外，在有些应用场合，气浮池需要加装尾气罩。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、吨水能耗小且池底无沉泥堆积的极简高效气浮机。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种极简高效气浮机，其包括气浮池本体、螺旋进水管路、回流泵、充气管路及溶气管路；气浮池本体的顶端匹配连接有一个出渣管路，该气浮池本体的底端匹配连接有一个出水管路；螺旋进水管路的进水口处设置有一个加药口a，该螺旋进水管路的末端与气浮池本体相匹配贯通；回流泵与出水管路相匹配贯通连接，充气管路与回流泵相匹配连接；溶气管路匹配连接回流泵及螺旋进水管路的末端。
其中，气浮池本体的顶端开口设置有上端锥体，该气浮池本体的底端开口设有下端锥体，上端锥体、气浮池本体及下端锥体三者围成一个封闭式气浮池；出渣管路与上端锥体的顶端相匹配贯通连接，出水管路与下端锥体的底端相匹配贯通连接。
其中，出水管路26从下端锥体13的底端接出后的管路朝上一定高度，该高度可以调节。
其中，螺旋进水管路的末端套接于出水管路内并从出水管路与下端锥体两者的接口处垂直向上深入气浮池本体内。
其中，螺旋进水管路深入气浮池本体内的末端设置成双层喇叭口结构。
其中，出水管路上设置有一个回流泵进口，回流泵进口通过一个手动阀a与回流泵匹配贯通连接。
其中，充气管路包括依次连接的手动截止阀a、液体流量计、文丘里管、管道混合器及手动阀b，文丘里管通过一根气管匹配连接一个与外部贯通的气体流量计。
其中，溶气管路包括依次连接的止回阀、手动截止阀b、溶气稳压罐及手动截止阀c；回流泵的出口与止回阀匹配连接，该止回阀防止通过的流体回流至回流泵；手动截止阀c与螺旋进水管路的末端相匹配贯通连接；溶气稳压罐上设置有与之匹配连接的压力表及泄压阀。
其中，螺旋进水管路的中段设置有一个加药口b。
其中，螺旋进水管路盘绕在气浮池本体的外侧。
一种通过极简高效气浮机实现的气浮方法包括如下步骤：
a、污水从螺旋进水管路的进水口进入，同时在加药口a及加药口b处添加药剂进入螺旋进水管路，污水及药剂两者在螺旋进水管路内旋流混合反应形成絮体；
b、步骤a中带絮体的污水从螺旋进水管路中通过下端锥体底部进入气浮池本体；
c、进入气浮池本体中的污水经出水管路和手动阀a进入回流泵；
d、进入回流泵中的一部分污水进入充气管路，经手动截止阀a调节开度，进入液体流量计和文丘里管；污水流经文丘里管的收缩喉口产生负压，从而从气体流量计吸入空气，空气经气管后进入文丘里管与污水混合，再经管道混合器进一步混合后，经手动阀b调节，最后返回回流泵；
e、经回流泵泵出的其余污水，经止回阀和手动截止阀b后进入溶气稳压罐；污水中的空气在溶气稳压罐内一定压力状态下溶解进污水中；溶气后的污水经手动截止阀c憋压后，从溶气管路进入螺旋进水管路的末端，与加药反应的污水混合，形成汽水和反应絮体的混合物，接着被双层喇叭口结构导流为水平流向四周扩散进入气浮池本体内；
f、e步骤中形成的汽水和反应絮体的混合物在气浮池本体内，微气泡将絮体托起形成浮渣，调整出水管路至合适高度，使得浮渣浮起到上端锥体并自动进入出渣管路；污水清液流入下端锥体的出水管路。
本实施例中，污水清液中部分沉渣进入下端锥体的出水管路中，会被步骤c一起吸入回流泵中。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明通过药剂和污水在旋流进水管路中高速旋流，实现快速搅拌混合充分反应的目的，省去了用于絮凝混凝反应的搅拌机；通过出渣管路在气浮机本体上端锥体顶部，配合可调高度出水管路，实现自动出渣目的，省去了用于刮除浮渣的刮渣机；通过回流泵出口的充气管路和溶气管路，充气管路上通过文丘里管吸气后进入回流泵进口，实现自动充气目的，省去了空压机，也不需昂贵的多相溶气泵；气浮池本体、上端锥体和下端锥体形成密闭结构，无尾气溢出，省去了尾气罩。
附图说明
图1是本发明极简高效气浮机的结构示意图。
附图标记说明：11-气浮池本体；12-上端锥体；13-下端锥体；21-进水口；22-螺旋进水管路；23-加药口a；24-加药口b；25-双层喇叭口结构；26-出水管路；27-出渣管路；31-回流泵；32-回流泵进口；321-手动阀a；33-充气管路；34-手动截止阀a；341-手动阀b；35-液体流量计；36-文丘里管；37-管道混合器；38-气管；39-气体流量计；41-溶气管路；42-止回阀；43-手动截止阀b；44-溶气稳压罐；45-手动截止阀c；46-压力表；47-泄压阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
图1是本发明极简高效气浮机的结构示意图，主要体现了本极简高效气浮机是由气浮池本体11、螺旋进水管路22、回流泵31、充气管路33及溶气管路41组成的，及其它们之间的连接关系；并着重反映了充气管路33及溶气管路41的机构组成。
本发明极简高效气浮机的结构如图1所示，该极简高效气浮机包括气浮池本体11、螺旋进水管路22、回流泵31、充气管路33及溶气管路41；气浮池本体11的顶端匹配连接有一个出渣管路27，该气浮池本体11的底端匹配连接有一个出水管路26；螺旋进水管路22的进水口21处设置有一个加药口a23，该螺旋进水管路22的末端与气浮池本体11相匹配贯通；回流泵31与出水管路26相匹配贯通连接，充气管路33与回流泵31相匹配连接；溶气管路41匹配连接回流泵31及螺旋进水管路22的末端。本发明通过螺旋进水管路内高速旋流来达到污水与药剂的快速搅拌混合并充分反应的目的，实现快速搅拌混合充分反应的目的，省去了用于絮凝混凝反应的搅拌机和反应池体，经济又实用。
如图1所示，本实施例中，气浮池本体11的顶端开口设置有上端锥体12，该气浮池本体11的底端开口设有下端锥体13，上端锥体12、气浮池本体11及下端锥体13三者围成一个封闭式气浮池，从而保证无尾气溢出，省去了尾气罩；出渣管路27与上端锥体12的顶端相匹配贯通连接，出水管路26与下端锥体13的底端相匹配贯通连接。其中，上端锥体12与气浮池本体11之间的连接为固定式或可拆卸式中的一种。另外，气浮池本体11为圆形、方形或多边形的一种；当气浮池本体11为方形时，上端锥体12和下端锥体13、螺旋进水管路22和溶气管路41、出水管路26和出渣管路27，三组设备均为一组或多组。
本实施例中，出水管路26从下端锥体13的底端接出后的管路朝上一定高度，该高度可以调节，实现浮渣自动源源不断地从出渣管路27中涌出，从而省去了气浮机常用的刮渣机。其中，出水管路26可以为软管、波纹管、硬管三者中的其中一种或多种组合。
如图1所示，本实施例中，螺旋进水管路22的末端套接于出水管路26内并从出水管路26与下端锥体13两者的接口处垂直向上深入气浮池本体11内。
如图1所示，本实施例中，螺旋进水管路22深入气浮池本体11内的末端设置成双层喇叭口结构25，使得本产品形成的汽水和反应絮体的混合物可以被双层喇叭口结构25导流为水平流向四周扩散。
如图1所示，本实施例中，出水管路26上设置有一个回流泵进口32，回流泵进口32通过一个手动阀a321与回流泵31匹配贯通连接，可以通过手动调节控制进入回流泵31内的污水流量。
如图1所示，本实施例中，充气管路33包括依次连接的手动截止阀a34、液体流量计35、文丘里管36、管道混合器37及手动阀b341，文丘里管36通过一根气管38匹配连接一个与外部贯通的气体流量计39，使得本产品不用空压机也完成了污水充气过程，也不用昂贵的多相溶气泵，既减少了设备成本，又减少占用空间，还保证了污水充气的持续稳定，经济实用。
如图1所示，本实施例中，溶气管路41包括依次连接的止回阀42、手动截止阀b43、溶气稳压罐44及手动截止阀c45；回流泵31的出口与止回阀42匹配连接，该止回阀42防止通过的流体回流至回流泵31；手动截止阀c45与螺旋进水管路22的末端相匹配贯通连接；溶气稳压罐44上设置有与之匹配连接的压力表46及泄压阀47，方便操作人员清楚直观地看到溶气稳压罐44内的压强，并利用泄压阀47来稳定溶气稳压罐44内的压力。
如图1所示，本实施例中，螺旋进水管路22的中段设置有一个加药口b24，促进药剂与污水的充分混合反应。
本实施例中，螺旋进水管路22盘绕在气浮池本体11的外侧，从而减少产品的占地面积。其中，螺旋进水管路22为平面螺旋状或弹簧螺旋状的一种。
本实施例中，通过极简高效气浮机实现的气浮方法包括如下步骤：
a、污水从螺旋进水管路22的进水口21进入，同时在加药口a23及加药口b24处添加药剂进入螺旋进水管路22，污水及药剂两者在螺旋进水管路22内旋流混合反应形成絮体；
b、步骤a中带絮体的污水从螺旋进水管路22中通过下端锥体13底部进入气浮池本体11；
c、进入气浮池本体11中的污水经出水管路26和手动阀a321进入回流泵31；
d、进入回流泵31中的一部分污水进入充气管路33，经手动截止阀a34调节开度，进入液体流量计35和文丘里管36；污水流经文丘里管36的收缩喉口产生负压，从而从气体流量计39吸入空气，空气经气管38后进入文丘里管36与污水混合，再经管道混合器37进一步混合后，经手动阀b341调节，最后返回回流泵31；
e、经回流泵31泵出的其余污水，经止回阀42和手动截止阀b43后进入溶气稳压罐44；污水中的空气在溶气稳压罐44内一定压力状态下溶解进污水中；溶气后的污水经手动截止阀c45憋压后，从溶气管路41进入螺旋进水管路22的末端，与加药反应的污水混合，形成汽水和反应絮体的混合物，接着被双层喇叭口结构25导流为水平流向四周扩散进入气浮池本体11内；
f、e步骤中形成的汽水和反应絮体的混合物在气浮池本体11内，微气泡将絮体托起形成浮渣，调整出水管路26至合适高度，使得浮渣浮起到上端锥体12并自动进入出渣管路27；污水清液流入下端锥体13的出水管路26。
本实施例中，污水清液中部分沉渣进入下端锥体13的出水管路26中，会被步骤c一起吸入回流泵31中。
本产品在工作时，污水从螺旋进水管路22的进水口21进入，分别与来自加药口a23和加药口b24的药剂，在螺旋进水管路22内旋流混合反应形成絮体，从下端锥体13底部进入气浮池本体11；该反应方式省去了用于絮凝混凝反应的搅拌机和反应池体。回流泵进口32接自下端锥体13底部的出水管路26，污水经出水管路26和手动阀a进入回流泵31；其中一部分污水进入回流泵31的充气管路33，污水经手动截止阀a34调节开度，进入液体流量计35和文丘里管36；污水流经文丘里管36的收缩喉口产生负压，从气体流量计39吸入空气，空气经气管38后进入文丘里管36与污水混合，再经管道混合器37进一步混合后，经手动阀b341调节，最后返回回流泵31；不用空压机也完成了污水充气过程，也不用昂贵的多相溶气泵。经回流泵31泵出的其余污水，经止回阀42和手动截止阀b43后进入溶气稳压罐44；被吸入的空气在溶气稳压罐44内一定压力状态下溶解进污水中；溶气后的污水经手动截止阀c憋压后，从溶气管路41进入螺旋进水管路22末端，与加药反应的污水混合，形成汽水和反应絮体的混合物，接着被双层喇叭口结构25导流为水平流向四周扩散，微气泡将絮体托起形成浮渣，浮起到上端锥体12并进入出渣管路27；污水清液流入下端锥体13的出水管路26。其中出水管路26的高度可调节，实现浮渣自动源源不断地从出渣管路27中涌出，从而省去了气浮机常用的刮渣机。污水清液中即使有部分沉渣进入下端锥体13的出水管路26，也会被回流泵31吸出，在持续形成的微气泡作用下变成浮渣去除，解决了气浮机沉渣问题。气浮池本体11、上端锥体12和下端锥体13形成密闭结构，无尾气溢出，省去了尾气罩。本发明具有机械设备少、运行能耗低的优点。
以上仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。