一种扩散装置及搭载其的气浮式分离设备及除磷系统的制作方法

本申请涉及一种环保污水处理设备,具体涉及一种扩散装置及搭载其的气浮式分离设备及除磷系统。

背景技术：

某些地区的污水由于氮磷的含量大，其排放到内湖中容易造成湖中的氮磷富营养化，随着环保意识的增强，对污水处理的要求也越来越高。因此针对污水处理厂单一磷指标提标改造也逐步提入下一步的环保升级议程。治理氮磷富营养化，进一步削减入湖水中总磷的含量是必要的。对于现阶段《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)一级a标准中对总磷的排放数值限定在tp≤0.5mg/l。内湖地区的污水处理厂尾水出水tp≤0.5mg/l拟定提标至tp≤0.05mg/l。

因此需要一种新的除磷系统。

技术实现要素：

为克服上述缺点，满足排污中总磷排放标准的提高，本申请提出一种污水处理用气浮式分离设备解决上述问题。

为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：

一种扩散装置，其特征在于，具有：主体，

所述主体的一侧配置有进水口,

与所述进水口相对的一侧配置有出水口，所述出水口所处平面与所述主体的轴线的夹角介于30°～60°，

所述主体内配置有隔板，所述隔板靠近进水口侧，

所述进水口的直径与主体的直径比介于0.1～0.45。通过这样的设计，具有一定的流速；一定的动量，使溶气水在动量较大的水流带动下，可扩散到设备内部大部分的空间。

在一较佳的实施方式中，出水口所处平面与所述主体的轴线的夹角30°。

在一较佳的实施方式中，出水口连接扩散装置，所述出水口接近扩散装置。

在一较佳的实施方式中，出水口的面积与所述进水口的面积的比值介于5～150。

本申请实施例提出一种气浮式分离设备，其特征在于，具有：

配水装置，所述配水装置包含，设备本体、所述本体配置有一个进水口、与所述进水口相对配置的复数个出水口，

所述出水口的下方侧设置有如上述的扩散装置。

在一较佳的实施方式中，气浮式分离设备，还包括多层依次连接的分配水槽，所述分配水槽介于所述进水口与所述出水口之间，所述分配水槽间通过流道连接，以逐层例增加出水口，以均匀分散从所述进水口流入的水。

在一较佳的实施方式中，气浮式分离设备，还包括3层依次连接的分配水槽，所述分配水槽介于所述进水口与所述出水口之间，所述分配水槽间通过流道连接，以逐层例等比例增加出水口，以均匀分散从所述进水口流入的水。

在一较佳的实施方式中，扩散装置的轴线与所述出水口的轴线夹角介于30°～70°。

在一较佳的实施方式中，扩散装置的轴线与所述出水口的轴线夹角60°。

在一较佳的实施方式中，扩散装置的出水口背向所述配水装置的出水口。

在一较佳的实施方式中，溶气水出水口的截面积与所述进水口截面积的比值介于0.2～0.4。

本申请实施例提出一种气浮式除磷系统，一种气浮式除磷系统，其特征在于，包括：配水装置、及与配水装置连接的上述的气浮分离设备，其分别通过支撑件，以及收集装置，所述收集装置配置于气浮分离设备的顶部侧，所述收集装置包含浮渣刮板、传动装置及驱动装置，所述浮渣刮板与传动装置连接，所述传动装置连接驱动装置，基于驱动装置的驱动传动装置移动从而带动与其连接的浮渣刮板移动，以收集浮至液体的表面絮体。

有益效果

本申请提出的气浮式分离设备，该气浮分离设备提高进水的流量分配均匀性及溶气水管路的气液两相混合的效果和流量分配均匀性。另外，该气浮分离设备内配置斜管，可大大提高分离室的表面负荷，保证出水效果的同时，设备的占地面积能进一步降低。有利于对现有的除磷系统的改造，扩大极限除磷的应用范围。

附图说明

图1a为本申请实施例的气浮式分离设备的结构示意图；

图1b为本申请实施例的气浮式分离设备的侧面结构示意图；

图1c为本申请实施例的溶气水扩散装置安装与安装面的示意图；

图1d为本申请实施例的一视角的气浮式分离设备的立体结构示意图；

图1e为图1d的一视角的截面示意图；

图2为本申请实施例的配水装置的结构示意图；

图3为本申请实施例的溶气水扩散装置的结构示意图；

图4a、图4b为本申请实施例的溶气水分配装置的结构示意图；

图5a、图5b为本申请另一实施例的溶气水分配装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

本申请实施方式的提出一种气浮式分离设备及搭载其的除磷系统，该除磷系统包含，气浮式分离设备、及与气浮式分离设备匹配连接的配水装置，基于配水装置供给的水进行处理，处理达标水从出水口排放至预定点。该气浮分离设备，具有设备本体、配置于设备本体的导流板，底部配置于本体底部的排污口，加气装置，其通过管道连接气浮分离设备，向设备本体内注入混合的饱和溶气水。设备本体内的部分水可通过回收口流出经管道、循环泵进行再循环，与其中压缩空气快速混合，成为饱和溶气水。该气浮分离设备连接配水装置(也称配水箱)。较佳的，在一实施方式中，配水装置配置于气浮式分离设备内。

接下来结合附图来描述本申请的气浮式分离设备及搭载其的除磷系统。

接下来结合图1c、图2a、图2b来描述本申请提出的配水装置该配水装置包含，设备本体101、本体配置有进水口102、与进水口相对配置的流道、多层分配水槽，分散的多点出水口103(如图2b，具有3层分配，这样水从进水口102流入后经流道至第一层分配水槽分配成2个出水口103a、从出水口103a流入后经流道至第二层分配水槽分配成4个出水口103b，从出水口103b流入后经流道至第三层分配水槽分配成8个出水口103，这样逐层增加出水口使得进水均分散开，便于后级充分与溶气水充分混合)。该配水装置应用时污水投加口通过法兰入口直接连接至配水装置。配水装置结构为多层配水通道。逐层增加出水口。较佳的，层级设计的层与其匹配的出水口数量的设计数量1-2-4-8。通过这样的设计，将进水均分散开，便于后级的水处理。本实施方式中，采用3层配水通道，第一层配水通道(靠近进水侧)截面积最大，流量大，第二层及第三层后的配水通道依次截面积按流量的减少而减少面积。减少配水装置出水口的截面积，提升水流流速，改善污水与溶气水的掺混效果。配水装置的各个出水口的流量值平均，最大流量偏差在10％以内。该配水装置具有设备体积小、适应性强、免维护、处理效率高的特点。运行时进水配水效果均匀、运行稳定、安全可靠、可连续运行等优点。可解决较大运行水量(水量>100m3/hr)型号设备的缺点：如设备内部水流死区、设备体积大等缺陷。可提高气浮设备内分离区的固液分离效果，提高气浮设备的悬浮物去除率、总磷去除率、油类去除率。可减小气浮设备的总容积，减少气浮设备的占地面积。本实施方式中，配水装置采用8个出水口，在其它的实施方式中，配水的数量可视应用的场合而定，调整匹配的流道即可。

在一实施方式中，每个出水口103下方侧匹配的设有溶气水扩散装置104(参见图1b、图1c)，该溶气水扩散装置104的轴线与出水口103的轴线夹角介于30°～70°，较佳的，溶气水扩散装置104的轴线与出水口103的中线夹角60°。这样的设计可提高污水与经溶气水扩散装置流入的溶气水的掺混效果。在一实施方式中，配水通道内设置有导流装置，其夹角介于10°～30°，这样的设计更好的引导水流在配水通道内的流态，防止水流动能损失。

接下来结合图3来描述本申请一实施例的溶气水扩散装置。

如图3所示为溶气水扩散装置(也称扩散装置)的结构示意图，该溶气水扩散装置104，具有主体104c，主体104c的一侧配置有进水口104a,与进水口104a相对的一侧配置有出水口104b，主体104c内配置有隔板104d，该隔板104d靠近进水口104a侧，该隔板104d用以释放从进水口104a中流入的溶气水的部分势能，使其不能迅速的通过出水口104b流入污水中。这样的设计，使得溶气水缓缓的流入至流入分离设备的污水中使得气体分布均匀。较佳的，溶气水缓缓的流入分离设备中经引流板106(参见图1b)的引导充分混合至污水中使得气体分布均匀。这样解决了气浮设备经进水管进来的溶气水，由于流动阻力，气泡浮力，结构设计不合理等因素，造成出口流量不均匀，气体分布不均匀。在一实施方式中，溶气水扩散装置通过一定角度的安装在气浮设备内，让溶气水通过装置出水口在气浮设备内释放扩散。较佳的，溶气水扩散装置的安装角度为30°～60°(即溶气水扩散装置的轴线与安装面a的夹角，参见图1c)，其具有压力释放的效果。出水口104b所处的平面与主体104c的轴线的夹角介于30°～60°配置，本实施方式中出水口104b所处的平面与主体104c的轴线的夹角30°。出水口的面积与进水口的面积的比值介于5～150。较佳的，该进水口104a配置于盖板104e上，通过该盖板104e连接主体104c。该隔板104d与盖板104e的距离l。较佳的，该盖板104e所处平面与进水口104a的中轴线垂直。进水口104a的直径与主体104c的直径φ比介于0.1～0.45。比值太大释放的气泡直径不在预期的10～30μm之内，影响除磷的效果。

在一实施方式中，溶气水扩散装置的出水口安装有扩散器，扩散器接近出水口。在实际应用时依据不同处理水量的气浮分离设备配置有不同数量的溶气水扩散装置。较佳的，溶气水扩散装置与污水的配水装置的出水口位置相对应。通过这样的设计，解决了溶气水在气浮设备内扩散效果不佳的问题。溶气水扩散装置的出水口安装在配水装置的出水口，通过配水装置的出水，具有一定的流速；一定的动量，使溶气水在动量较大的水流带动下，扩散到设备内部大部分的空间。溶气水扩散装置出水口设计有扩散装置，使气泡在溶气水的液相中快速泄压转变成气相释放在污水中，提高气浮设备的气泡量，达到较好的分离效果。溶气水扩散装置出水口的安装位置和安装角度能解决因溶气水的局部动量大于污水的动量，出现的溶气水穿越污水的流动现象，解决污水与溶气水的混合效果差现象。溶气水扩散装置出水口的扩散装置能释放的气泡直径：10～30μm。经实验表面此直径范围的气泡更适合去除污水中的总磷。本实施方式中，溶气水扩散装置的直径φ介于50～70mm。较佳的，溶气水扩散装置的直径φ为60mm。

在一实施方式中，为改善气液分配的均匀性，提出一种气浮式分离设备用溶气水多头分配装置(也称分配装置，如图4a/图4b)，通过该分配装置分出的多头分别通过管道304连接至溶气水扩散装置104(参见图1e)，较佳的，管道304采用软质管道。通过这样的设计避免了溶气水在单根主管内产生涡流现象。避免了提升溶气水由单根主管分配到各个溶气水扩散装置的流量不均匀现象。保证溶气水在分配装置内的压力保持不变。另外，在高压单相流动时或由于溶气压力降低时，也能保证溶气水分配到各个溶气水扩散装置的流量均匀。保证溶气水由主管分配到各个溶气水扩散装置的压力保持不变。

该分配装置300，具有主体部(主管)301，该主体部的一侧开设有开口的溶气水进水口302，相对的一侧的主体部(主管)301的周向上配置有复数(多个)溶气水出水口303。溶气水出水口的数量视应用的场合而定，具体不作限定。本实施方式中采用8个溶气水出水口。根据气浮设备的不同处理水量，配置有不同数量的溶气水出水口。较佳的，溶气水出水口的截面积占进水口截面积的20～30％。较佳的，复数(多个)溶气水出水口的直径相同或不同。进一步的，溶气水出水口的直径不同时，其沿主体部的径向对称设计。主体部呈圆筒状配置，进水口302的进水直径d，溶气水出水口303呈圆形。

在一实施方式中，溶气水出水口的管道与主体部的中线夹角为90°。

作为图4a/图4b实施方式的变形，如图5a/图5b所示，该分配装置400，具有主体部(主管)401，该主体部的一侧开设有开口的溶气水进水口402，相对的一侧侧及主体部(主管)401的周向上配置有复数(多个)溶气水出水管403a,该溶气水出水管403a内设有溶气水出水口403。溶气水出水口的数量视应用的场合而定，具体不作限定。本实施方式中采用8个溶气水出水管。该8个溶气水出水管沿主体部(主管)401的径向中心对称。较佳的，溶气水出水口的截面积占进水口截面积的比值介于0.2～0.4(较佳的，比值介于0.2～0.4)较佳的，复数(多个)溶气水出水口的直径相同或不同。进一步的，溶气水出水口的直径不同时，其沿主体部的径向对称设计。

本申请实施方式提出一种气浮式除磷系统(也称极限除磷系统)100，包含：配水装置及与配水装置连接的气浮分离设备，其分别通过支撑件130固定，收集装置(参见图1a)，该收集装置配置于气浮分离设备的顶部侧，其包含浮渣刮板142，该浮渣刮板142与传动装置(如链条)141连接，该传动装置141连接驱动装置140，基于驱动装置140的驱动传动装置141移动从而带动浮渣刮板142移动，该极限除磷系统运行时，充分混合的水通过出水口进入气浮分离设备的进水口，与流入内的溶气水混合，废水中的絮体与溶气水中的气泡粘附，絮体上浮至液体的表面，絮体被收集装置的浮渣刮板142刮走。处理的水通过出水口110排出，污泥通过排污口120排出。设备本体内的部分水可通过回收口流出经管道从溶气罐的进水口150a(参见1d)进入与其中压缩空气快速混合，成为饱和溶气水，溶气罐的出水口150b经过管道与分配装置300/400连接。还包括药剂投加系统，可参考现有的气浮式除磷的药剂投加如cn211141582u中记载的方式。

需要提醒注意的是，在其他实施例中，对于同一气浮式除磷系统而言，在“配水装置”、“气浮分离设备”、“扩散装置”、“分配装置”等特征中，可以只包括其中的一个或多个。也就是说，可以将上述特征作任意的排列组合，并用于气浮式除磷系统的改进。

在扩散装置的设计中，其具有：主体，主体的一侧配置有进水口,与进水口相对的一侧配置有出水口，该出水口所处平面与所述主体的轴线的夹角介于30°～60°，该主体内配置有隔板，且隔板靠近进水口侧，进水口的直径与主体的直径比介于0.1～0.45。较佳的，该出水口的面积与进水口的面积的比值介于5～150。该出水口的连接扩散装置。该扩散装置安装于气浮分离设备时，扩散装置的轴线与配水装置的出水口的轴线夹角介于30°～70°。较佳的，该扩散装置的出水口背向配水装置的出水口。

在分配装置(多头分配装置)的设计中，其具有主体部，其一侧开设有开口的溶气水进水口，该溶气水进水口通过管道连接溶气罐；主体部的远离溶气水进水口的周向上配置有复数溶气水出水口，或主体部的与溶气水进水口相对的一侧及主体部的周向上配置有复数溶气水出水管，溶气水出水口通过管道连接扩散装置。至少一溶气水出水口的轴线与主体部的中线夹角为90°。该溶气水出水口的截面积与所述进水口截面积的比值介于0.2～0.4。较佳的，该分配装置用于气浮分离设备中，以保证溶气水分配到各个溶气水扩散装置的流量均匀。保证溶气水由主管分配到各个溶气水扩散装置的压力保持不变。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置。本申请中配水装置也称配水箱，溶气水扩散装置也称扩散装置。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡如本申请精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。