專利名稱：曝氣裝置及具備該曝氣裝置的海水排煙脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于煤炭焚燒、原油焚燒及重油焚燒等的發(fā)電設(shè)備的排煙脫硫裝置的排水處理，特別是涉及通過曝氣對使用海水法脫硫的排煙脫硫裝置的排水(已使用的海水)進(jìn)行脫碳酸(曝氣)的曝氣裝置、以及具備該曝氣裝置的海水排煙脫硫裝置、曝氣裝置的狹縫析出物的除去、防止方法。
背景技術(shù)：
以往，在以煤炭或原油等為燃料的發(fā)電設(shè)備中，從鍋爐排出的燃燒廢氣氣體(以下稱為“廢氣”)經(jīng)過除去該排氣中含有的二氧化硫(SO2)等硫氧化物(SOx)后向大氣放出。作為實施這樣的脫硫處理的排煙脫硫裝置的脫硫方式，已知有石灰石石膏法、噴霧干燥器法及海水法等。其中，采用海水法的排煙脫硫裝置(以下稱為“海水排煙脫硫裝置”)為使用海水作為吸收劑的脫硫方式。在該方式中，例如通過向?qū)⒋笾鲁蕡A筒那樣的筒形狀縱向設(shè)置的脫硫塔(吸收塔)的內(nèi)部供給海水及鍋爐廢氣，將海水作為吸收液而產(chǎn)生濕式堿基的氣液接觸來除去硫氧化物。在上述脫硫塔內(nèi)作為吸收劑使用的脫硫后的海水(已使用的海水)例如在上部開放了的長水路(Seawater Oxidation Treatment System ;S0TS)內(nèi)流動而排出時，通過從設(shè)置于水路底面的曝氣裝置使微小氣泡流出的曝氣來進(jìn)行脫碳酸(曝氣)(專利文獻(xiàn)I 3)。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2006 - 055779號公報專利文獻(xiàn)2:日本特開2009 - 028570號公報專利文獻(xiàn)3:日本特開2009 - 028572號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題但是，曝氣裝置中使用的曝氣嘴在覆蓋基材周圍的橡膠等制散氣膜上設(shè)置有多個小的狹縫。通常稱為“擴(kuò)散式噴嘴”。這樣的曝氣嘴可以利用供給的空氣的壓力使大量大致均等大小的微小氣泡從狹縫流出。當(dāng)使用這樣的曝氣嘴在海水中連續(xù)進(jìn)行曝氣時，在散氣膜的狹縫壁面或狹縫開口附近將析出海水中的硫酸鈣等析出物，狹縫的間隙變窄或?qū)ⅹM縫堵塞，結(jié)果是，存在以下問題:使散氣膜的壓力損失增大，向散氣裝置供給空氣的鼓風(fēng)機(jī)、壓縮器等噴出裝置的排出壓力增高，而對鼓風(fēng)機(jī)、壓縮器等施加負(fù)荷。析出物的產(chǎn)生被推測是，位于散氣膜外側(cè)的海水從狹縫浸入至散氣膜內(nèi)側(cè)，與總是通過狹縫的空氣長時間相互接觸而促進(jìn)干燥(海水濃縮)，直至析出。本發(fā)明鑒于上述問題，以以下作為課題，即提供一種可以控制在散氣膜狹縫中產(chǎn)生的析出物的曝氣裝置、 以及具備該曝氣裝置的海水排煙脫硫裝置、曝氣裝置的狹縫析出物的除去、防止方法。解決技術(shù)問題的方法為了解決上述課題，本發(fā)明第一方面提供一種曝氣裝置，浸于被處理水中且在被處理水中產(chǎn)生微小氣泡，其具備:空氣供給配管，通過排出單元供給空氣；曝氣嘴，被供給空氣并具備具有狹縫的散氣膜；水導(dǎo)入單元，向所述空氣供給配管內(nèi)導(dǎo)入水，在所述曝氣嘴的壓力損失増大時，停止空氣的導(dǎo)入并將水導(dǎo)入空氣供給配管內(nèi)。第二方面的曝氣裝置在第一方面的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述空氣供給配管內(nèi)具有以霧狀供給水的水霧供給單元。第三方面的曝氣裝置在第一或第二方面的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述水是淡水或海水的任一種。第四方面的曝氣裝置在第一 第三方面中任一方面的基礎(chǔ)上，其特征在于，在從所述空氣供給配管分支而成的多個集管設(shè)有曝氣嘴，并且在支管及集管的端部具有將空氣向外部排出的空氣排出管。第五方面的曝氣裝置在第一 第四方面中任一方面的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述曝氣嘴由散氣膜和狹縫構(gòu)成，該散氣膜覆蓋內(nèi)部被導(dǎo)入空氣的支撐體，在所述散氣膜設(shè)置有多個狹縫，所述曝氣嘴使微小氣泡從狹縫流出。第六方面提供一種海水排煙脫硫裝置，其特征在于，具備:脫硫塔，使用海水作為吸收劑；水路，供從所述脫硫塔排出的已使用的海水流動而排水；第一 第五方面中任一方面所述的曝氣裝置，設(shè)于所述水路內(nèi)，在所述已使用的海水中產(chǎn)生微小氣泡而進(jìn)行脫碳酸。第七方面提供一種曝氣裝置的狹縫析出物的除去、防止方法，其特征在于，使用浸于被處理水中且在被處理水中從曝氣嘴的散氣膜的狹縫產(chǎn)生微小氣泡的曝氣裝置；在曝氣嘴的壓力損失增大時，停止空氣的導(dǎo)入并將水導(dǎo)入空氣供給配管內(nèi)；將導(dǎo)入的水向散氣膜的狹縫供給而溶解除去析出物。第八方面的曝氣裝置的狹縫析出物的除去、防止方法在第七方面的基礎(chǔ)上，其特征在于，接著，停止水的導(dǎo)入，將空氣導(dǎo)入空氣供給配管內(nèi)，利用導(dǎo)入的空氣擠出充滿于空氣供給配管內(nèi)的水而溶解除去析出物。第九方面的曝氣裝置的狹縫析出物的除去、防止方法在第七或第八方面的基礎(chǔ)上，其特征在于，進(jìn)而，在通過排出單元供給空氣時，添加水分或水蒸汽，將含有水分的空氣向散氣膜的狹縫供給。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，即使在曝氣裝置的散氣膜的狹縫中產(chǎn)生了析出物的情況下，也能夠迅速應(yīng)對而溶解除去析出物，能夠?qū)崿F(xiàn)向曝氣裝置供給空氣的鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等噴出裝置的負(fù)荷的降低。


圖1是本實施例的海水排煙脫硫裝置的概略圖；圖2 — 1是曝氣嘴的俯視圖；圖2 — 2是曝氣嘴的主視圖3是曝氣嘴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)概略圖；圖4是本實施例的曝氣裝置的概略圖；圖5是本實施例的其它曝氣裝置的概略圖；圖6 — I是表示散氣膜的狹縫中的空氣的流出和海水的浸入、及濃縮海水的狀況的圖；圖6 — 2是表示散氣膜的狹縫中的空氣的流出和海水的浸入、濃縮海水及析出物的狀況的圖；圖7是操作流程圖；圖8是其它曝氣裝置的要部概略圖；圖9是其它曝氣裝置的要部概略圖；圖10是本實施例的其它曝氣裝置的概略圖；圖11是本實施例的其它曝氣裝置的概略圖；圖12是本實施例的其它曝氣裝置的概略圖；圖13 — I表示是散氣膜的狹縫中的空氣(飽和濕潤空氣和水霧的混合)的流出和海水的浸入的狀況的圖；圖13 — 2是表示散氣膜的狹縫中的空氣(飽和濕潤空氣)的流出和海水的浸入的狀況的圖；圖13 — 3是表示散氣膜的狹縫中的空氣(濕潤空氣；相對濕度100%以下)的流出和海水的浸入、及濃縮海水的狀況的圖；圖14是表示向空氣供給配管間歇供給水分時的浸入到曝氣嘴的狹縫的海水的鹽分濃度的變化和曝氣裝置的運轉(zhuǎn)狀況的圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，本發(fā)明不限定于該實施例。另外，下述實施例的構(gòu)成要素包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易想到的要素或?qū)嵸|(zhì)上相同的要素。
實施例參照附圖對本發(fā)明實施例的曝氣裝置及海水排煙脫硫裝置進(jìn)行說明。圖1是本實施例的海水排煙脫硫裝置的概略圖。如圖1所示，海水排煙脫硫裝置100包括:排煙脫硫吸收塔102，將廢氣101和海水103進(jìn)行氣液接觸使SO2經(jīng)脫硫反應(yīng)成為亞硫酸(H2SO3);稀釋混合槽105，設(shè)置于排煙脫硫吸收塔102的下方，將含硫分的已使用的海水103A與稀釋用海水103進(jìn)行稀釋混合；氧化槽106，設(shè)于稀釋混合槽105的下游側(cè)，對已稀釋使用的海水103B進(jìn)行水質(zhì)恢復(fù)處理。海水排煙脫硫裝置100中，在排煙脫硫吸收塔102使經(jīng)由海水供給管線L1供給的海水103中的一部分的吸收用海水103與廢氣101進(jìn)行氣液接觸，使海水103吸收廢氣101中的S02。而且，使在排煙脫硫吸收塔102中吸收了硫分的已使用的海水103A與供給到設(shè)于排煙脫硫吸收塔102下部的稀釋混合槽105的稀釋用海水103混合。而且，與稀釋用海水103混合稀釋后的已稀釋使用的海水103B被送給設(shè)于稀釋混合槽105下游側(cè)的氧化槽106，利用曝氣嘴123供給由氧化用鼓風(fēng)機(jī)121供給的空氣122，使水質(zhì)恢復(fù)，之后，將其作為排水124排放到海中。
圖1中，符號102a是使海水103向上方噴出的液柱用噴霧噴嘴，120是曝氣裝置，122a是氣泡，L1是海水供給管線，L2是稀釋海水供給管線，L3是脫硫海水供給管線，L4是廢氣供給管線，L5是空氣供給管線。參照圖2 —1、圖2 — 2及圖3對該曝氣嘴123的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖2 — I是曝氣嘴的俯視圖，圖2 — 2是曝氣嘴的主視圖，圖3是曝氣嘴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)概略圖。如圖2 —1、圖2 — 2所示，曝氣嘴123是在覆蓋基材周圍的橡膠制散氣膜11上設(shè)置有大量小的狹縫12而形成的噴嘴，通常被稱為“擴(kuò)散式噴嘴”。這樣的曝氣嘴123在通過從空氣供給管線L5供給的空氣122的壓力而使散氣膜11膨脹時，可以打開狹縫12使大量尺寸大致均等的微小氣泡流出。如圖2 —1、圖2 — 2所示，曝氣 嘴123通過凸緣16安裝于設(shè)置在從空氣供給管線L5分支出來的多個(本實施例中為8個)支管(未圖示)的集管15。另外，設(shè)置于已稀釋使用的海水103B中的支管及集管15考慮耐腐蝕性而使用樹脂制導(dǎo)管等。曝氣嘴123例如圖3所示形成為以下結(jié)構(gòu):考慮對已使用的海水103B的耐腐蝕性而使用樹脂制成的大致圓筒形狀的支撐體20，以覆蓋該支撐體20外周的方式覆蓋形成有多個狹縫12的橡膠制散氣膜11，然后將左右兩端部由金屬線或帶等連接部件22固定。另外，上述的狹縫12在不受壓力的通常狀態(tài)下是關(guān)閉的。另外，在海水排煙脫硫裝置100中，由于總是供給空氣122，因此狹縫12通常為開放狀態(tài)。在此，支撐體20的一端20a在安裝于集管15的狀態(tài)下可進(jìn)行空氣122的導(dǎo)入，并且其另一端20b開口，可導(dǎo)入海水103。因此，一端20a側(cè)經(jīng)由貫通集管15及法蘭16的空氣導(dǎo)入口 20c與集管15內(nèi)部連通。而且，支撐體20的內(nèi)部通過設(shè)于支撐體20軸向途中的隔板20d分割開來，利用該隔板20d阻止空氣的流通。而且，在比該隔板20d更靠集管15側(cè)的支撐體20的側(cè)面開口有空氣出口 20e、20f，用于使空氣122在散氣膜11的內(nèi)周面和支撐體外周面之間，即向?qū)ι饽?1加壓使其膨脹的加壓空間Ila流出。因此，如圖中箭頭所示，從集管15向曝氣嘴123流入的空氣122從空氣導(dǎo)入口 20c向支撐體20的內(nèi)部流入后，從側(cè)面的空氣出口 20e、20f向加壓空間Ila流出。另外，連接部件22將散氣膜11固定于支撐體20，并且防止從空氣出口 20e、20f流入的空氣從兩端部漏出。在這樣構(gòu)成的曝氣嘴123中，從集管15通過空氣導(dǎo)入口 20c流入的空氣122通過空氣出口 20e、20f向加壓空間Ila流出，但因為狹縫12最初是關(guān)閉的，所以，滯留在加壓空間Ila內(nèi)使內(nèi)壓上升。內(nèi)壓上升的結(jié)果為，散氣膜11受加壓空間Ila內(nèi)的壓力上升而膨脹，形成于散氣膜11的狹縫12打開而使空氣122的微小氣泡流出到已稀釋使用的海水103B中。這樣的微小氣泡的產(chǎn)生通過經(jīng)由支管L5A 5H及集管15接受空氣供給的全部的曝氣嘴123實施。下面，對本實施例的曝氣裝置進(jìn)行說明。本發(fā)明提供如下單元:在由于因海水在散氣膜11的狹縫12的干燥、濃縮而產(chǎn)生硫酸鈣等析出物的析出而使曝氣嘴123的壓力損失上升時，將析出物溶解除去。下面，具體說明本發(fā)明。
圖4是本實施例的曝氣裝置的概略圖。如圖4所示，本實施例的曝氣裝置120A是浸于作為被處理水的已稀釋使用的海水(未圖示)中且在已稀釋使用的海水中發(fā)生微小氣泡的曝氣裝置，具備:通過作為排出裝置的鼓風(fēng)機(jī)121A 121D供給空氣122的作為空氣供給配管的具有分支空氣供給管線(支管)L5A^5H的空氣供給管線L5、由各支管L5A 5H的集管15供給空氣122的具備具有狹縫12的散氣膜11的曝氣嘴123、作為向空氣供給管線L5供給水141的水導(dǎo)入單元的水箱140及供給泵P1，在上述曝氣嘴123的壓力損失增大時，一邊停止空氣122的導(dǎo)入一邊將水141導(dǎo)入從空氣供給管線L5分支的支管L5a 5H。水141從水供給管線L6導(dǎo)入，在各分支的供給管線設(shè)有閥V11 V18。另外，在空氣供給管線L5各設(shè)有兩臺冷卻器131A、131B和兩臺過濾器132A、132B。由此，由鼓風(fēng)機(jī)12IA 12ID壓縮的空氣被冷卻，然后被過濾。另外，雖然具有四臺鼓風(fēng)機(jī)，但通常三臺在運轉(zhuǎn)，其中一臺為備用。另外，分別具有兩臺冷卻器131AU31B和兩臺過濾器132AU32B是在于，由于需要連續(xù)運轉(zhuǎn)，通常只運轉(zhuǎn)一個，另一個作為保養(yǎng)用。

在此，在本實施例中，作為水141的供給，使用淡水，但代替淡水也可以使用海水(例如稀釋海水供給管線L2的海水103、稀釋混合槽105的已使用的海水103A、氧化槽106的已稀釋使用的海水103B等)。根據(jù)本實施例，在上述曝氣嘴123的壓力損失增大時，停止空氣122的導(dǎo)入，通過水箱140供給水(淡水或海水)141，因此，從集管15導(dǎo)入的水在通過曝氣嘴123的散氣膜11的狹縫12時，將附著的硫酸鈣等溶解，由此實現(xiàn)散氣膜11的壓力損失的降低。此外，導(dǎo)入的水的水量的調(diào)整只要進(jìn)行閥操作并以成為規(guī)定的流量的方式進(jìn)行流
量管理即可。[附著物產(chǎn)生了的情況下的對策]在此，曝氣裝置的運轉(zhuǎn)初期通過控制單元將空氣122導(dǎo)入空氣供給管線L5內(nèi)，僅進(jìn)行通常的曝氣。該情況下，水141未導(dǎo)入空氣供給管線L5。而且，當(dāng)狹縫12中產(chǎn)生附著物時，曝氣嘴123的壓力損失上升至規(guī)定值以上。在有這樣的壓力損失的上升的情況下，首先停止空氣122的導(dǎo)入。接著，從水箱140將水141導(dǎo)入從空氣供給管線L5分支的分支空氣供給管線L5a 5H，使導(dǎo)入的水141充滿各曝氣嘴123內(nèi)，在水141通過曝氣嘴123的散氣膜11的狹縫12時，將附著的硫酸鈣等溶解，由此實現(xiàn)散氣膜11的壓力損失的降低。說明該切換操作。在因壓力損失的上升而成為規(guī)定值時，停止空氣122的供給(0FF)，并且導(dǎo)入(ON)水，水141的導(dǎo)入總是規(guī)定時間。之后，停止(OFF)水141的導(dǎo)入，并且進(jìn)行(ON)空氣的供給，進(jìn)行額定空氣的導(dǎo)入，再進(jìn)行曝氣。此外，在曝氣再進(jìn)行時，空氣122的導(dǎo)入逐漸進(jìn)行，將殘存于內(nèi)部的水排出。另外，也可以在進(jìn)行水的導(dǎo)入，曝氣嘴123內(nèi)充滿了水141后，停止水的導(dǎo)入，之后逐漸導(dǎo)入空氣，用導(dǎo)入的空氣擠出充滿的水。該情況下，適合可使用的水的流量少的情況。海水的鹽分濃度為3.4%，即在96.6%的水中溶解3.4%的鹽。該鹽構(gòu)成為:氯化鈉77.9%、氯化鎂9.6%、硫酸鎂6.1%、硫酸鈣4.0%、氯化鉀2.1%、其它0.2%。該鹽中，隨著海水的濃縮(海水的干燥)，硫酸鈣為最先析出的鹽。該析出的閾值以海水的鹽分濃度計為約14%。圖6 — I是表示散氣膜狹縫中的空氣的流出、海水浸入及濃縮海水的狀況的圖。圖6-2是表示散氣膜狹縫中的空氣流出、海水浸入及濃縮海水的狀況的圖。在此，本發(fā)明中，狹縫12是指形成于散氣膜11的切口，狹縫12的間隙構(gòu)成為排出空氣的通路。海水103接觸形成該通路的狹縫壁面12a，但通過空氣122的導(dǎo)入被干燥、濃縮，形成濃縮海水103a，之后在狹縫壁面析出析出物103b，從而堵塞狹縫的通路。此外，圖6— I及圖6 — 2表示散氣膜11的狹縫12處的空氣122進(jìn)行的海水的干燥、濃縮進(jìn)行而析出物成長的狀態(tài)。圖6 — I是在濃縮海水103a的一部分中，局部地在海水鹽分濃度超過了 14%的部分產(chǎn)生有析出物103b的狀態(tài)。該狀態(tài)下，析出物103b很少，因此，雖然在空氣通過狹縫12時的壓力損失稍有上升，但空氣122仍可通過。與之相對，圖6 — 2是濃縮海水103a的濃縮推進(jìn)，析出物103b導(dǎo)致的閉塞(堵塞)狀態(tài)，即壓力損失增大的狀態(tài)。另外，即使在這樣的狀態(tài)下，雖然殘留有空氣122的通路，但這對排出單元造成相當(dāng)大的負(fù)荷。由此，曝氣嘴123的壓力損失上升。該切換操作有手 動進(jìn)行的情況和自動進(jìn)行的情況。在自動進(jìn)行的情況下，控制單元由微機(jī)等構(gòu)成。控制單元設(shè)有由RAM及ROM等構(gòu)成而存儲程序或數(shù)據(jù)的存儲部(未圖示)。存儲于存儲部的數(shù)據(jù)確認(rèn)曝氣嘴123的壓力損失的上升，且為規(guī)定值以上時，探測狹縫12的附著物的大量產(chǎn)生，并且進(jìn)行曝氣嘴123的壓力損失在哪一區(qū)塊(本實施例中為8區(qū)塊(圖4損失的第一區(qū)塊A 第8區(qū)塊H))產(chǎn)生了的確認(rèn)。另外，控制單元與供給來自水箱140的水141的支管L5A 5H的閥V1-V8連接。在產(chǎn)生了壓力損失時，該控制單元發(fā)出停止對每個區(qū)塊(8區(qū)塊)A H供給的空氣122的供給的指令。例如，在第一區(qū)塊A的曝氣嘴123發(fā)生了壓力損失時，發(fā)出關(guān)閉安裝于第一區(qū)塊A的支管L5a的閥V1的指令，停止空氣122向該區(qū)塊的供給。其次，控制單元發(fā)出打開閥V11的指令，從水箱140供給水141，將其導(dǎo)入支管L5a內(nèi)。導(dǎo)入支管L5a的水141經(jīng)由集管15被導(dǎo)入曝氣嘴123，從設(shè)于散氣膜11的狹縫12向外部排水。進(jìn)行該水141的排水時，將在狹縫12析出的硫酸鈣等的析出物溶解，將狹縫析出物向外部排出。控制單元進(jìn)行規(guī)定時間的水141的導(dǎo)入，之后，發(fā)出水141的導(dǎo)入停止(關(guān)閉閥V11)的指令，并且發(fā)出打開閥V1的指令，重新開始空氣122向該區(qū)塊的供給，重新開始曝氣。此夕卜，水141的導(dǎo)入時間根據(jù)壓力損失的狀態(tài)、析出物的析出狀態(tài)適宜設(shè)定。圖5是本實施例的其它曝氣裝置的概略圖。如圖5所示，在本實施例中，設(shè)有從高壓空氣供給單元142經(jīng)由高壓空氣供給管線L7供給高壓空氣143的單元。其結(jié)果是，在曝氣重新開始時，支管L5a內(nèi)及曝氣嘴123內(nèi)殘存水141，因此，能夠?qū)⒃摎埓娴乃?41盡早地排出。此外，V12是導(dǎo)入高壓空氣的切換閥。其次，對控制單元進(jìn)行的曝氣嘴123存在壓力損失的上升的情況的應(yīng)對的控制進(jìn)行說明。圖7是操作的流程圖。首先，控制單元測量來自未圖示的壓力計的壓力(內(nèi)部壓力和水壓)，測量曝氣嘴123的壓力損失(步驟S11)。其次，在測量出的壓力損失為規(guī)定值以上(在狹縫12產(chǎn)生附著物)的情況下(步驟S12:是)，控制單元確認(rèn)壓力損失產(chǎn)生的區(qū)塊，并且停止空氣122向該區(qū)塊的供給(步驟S13)。其次，從水箱140向停止了空氣122的供給的支管導(dǎo)入水141，向曝氣嘴123供給水141 (通過該水的導(dǎo)入將附著物溶解)(步驟S14)。通了規(guī)定時間 的水141后，停止水141的導(dǎo)入，并且供給空氣122，重新開始曝氣(步驟S15)。此外，測量出的壓力損失為規(guī)定值以下的情況下(步驟S12:否)，接著測量壓力損失(步驟S11)。根據(jù)本實施例，在曝氣嘴123的壓力損失為規(guī)定值以上時，停止空氣122的導(dǎo)入，并且供給水(淡水或海水)141，因此，可以將在曝氣嘴123的狹縫12析出的析出物溶解，可以降低壓力損失。此外，在有多個區(qū)塊(例如8區(qū)塊A H)的情況下，即使停止空氣122向I區(qū)塊的供給，對于剩余的其它區(qū)塊也分配該量的空氣122的導(dǎo)入，因此，SOTS所需的空氣122的量不會降低。圖8是其它曝氣裝置的要部概略圖。如圖8所示，即使停止空氣122的導(dǎo)入，在空氣供給管線L5a的集管15的端部也殘留有空氣122，因此設(shè)置將內(nèi)部的空氣122向外部排出的空氣排出管151以使水141全部遍及。通過設(shè)置該空氣排出管151，能夠?qū)⑾騼?nèi)部導(dǎo)入水141時殘存于管內(nèi)的空氣122迅速地排出向外部，可以向所有的集管15內(nèi)的曝氣嘴123內(nèi)導(dǎo)入水141。此外，在空氣122的排出結(jié)束后，關(guān)閉閥V13，防止導(dǎo)入的水141的排出。圖9是其它曝氣裝置的要部概略圖。如圖9所示，在從空氣供給管線L5a進(jìn)一步設(shè)置有多個集管15a 15τ的情況下，設(shè)有使該多個集管15α 15τ的端部連通的連通空氣排出管152。通過設(shè)置該連通空氣排出管152，能夠?qū)⑾蚨鄠€集管15α ％內(nèi)部導(dǎo)入水141時殘存于多個集管15a 15t內(nèi)的空氣122迅速排出向外部。根據(jù)本實施例，在向海水進(jìn)行曝氣的曝氣裝置中，在因海水成分或污泥等污垢成分在散氣孔(膜狹縫)的析出而產(chǎn)生堵塞的情況下，將迅速消除堵塞，因此，能夠長期穩(wěn)定地進(jìn)行操作。如上，在本實施例中，作為被處理水以海水為例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于此，例如在對污染排水處理的污染水(例如污水處理等)進(jìn)行曝氣的曝氣裝置中，能夠防止因污泥等污垢成分在散氣孔(膜狹縫)的析出引起的堵塞，能夠長期穩(wěn)定地進(jìn)行操作。
通過實現(xiàn)該對策，在曝氣裝置發(fā)生了堵塞的情況下，能夠迅速應(yīng)對。在實現(xiàn)了這種對策后，也可以進(jìn)一步進(jìn)行堵塞的預(yù)防措置。[附著物發(fā)生的預(yù)防對策]圖10是本實施例的其它曝氣裝置的概略圖。如圖10所示，本實施例的曝氣裝置120B在圖4所示的曝氣裝置120A中，進(jìn)一步具有水霧供給單元，其具備向從空氣供給管線L5分支的支管L5^5H供給水141的噴嘴161a 161h。P2是水供給栗。根據(jù)本實施例，通過 水霧供給單元，經(jīng)由水供給管線L8從噴嘴161A 161H霧狀地供給水(淡水或海水)141，因此，可以將向曝氣嘴123供給的空氣122加濕(水蒸氣分壓増力口)。圖10的曝氣裝置120B中，作為噴嘴161A 161H，使用單流體噴嘴，向供給的空氣122中噴霧。另外，在圖10的曝氣裝置120B中，也可以使用另外設(shè)置空氣供給管線(未圖示)而將空氣122導(dǎo)入噴嘴161a 161h的雙流體噴嘴。在進(jìn)行水(淡水或海水)141的供給時，作為輔助氣體使用空氣122將水分微小地噴霧(促進(jìn)水分的蒸發(fā))，向從空氣供給管線L5供給的空氣122中噴霧。此外，在上述圖10所示的空氣供給系中，也可以撤去冷卻器131AU31B，由鼓風(fēng)機(jī)121A 121D進(jìn)行加壓，向溫度上升的空氣122注入規(guī)定量的水141 (淡水或海水)，降低供給的空氣122的溫度，使曝氣嘴123的狹縫12處的空氣122處于水霧飽和濕潤狀態(tài)。圖11是本實施例的其它曝氣裝置的概略圖。圖11的曝氣裝置120C中，通過水蒸汽供給管線L9供給水蒸汽144。P3是水蒸汽供給泵。圖12是本實施例的其它曝氣裝置的概略圖。圖12的曝氣裝置120D中，在作為排出單元的鼓風(fēng)機(jī)121A 121D的空氣導(dǎo)入口附近設(shè)有供給水分145的吸氣噴霧噴嘴(未圖示)。該情況下，將水分145添加到吸氣中(水分在進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)主體前蒸發(fā)。)，調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)出口側(cè)的冷卻器131A的冷卻量，使通過曝氣嘴123的狹縫12的空氣122成為水霧飽和濕潤空氣。S卩，被鼓風(fēng)機(jī)121A 121D加壓壓縮的空氣122其溫度例如成為100°C程度的高溫，但此時，通過多余地供給水分145，所供給的空氣122處于富水分的狀態(tài)。之后，當(dāng)通過冷卻器131降低空氣的溫度時(例如40°C)，空氣122中的水分量不發(fā)生變化，因此，冷卻了的空氣122的水分的飽和度(相對濕度)增加。結(jié)果是，在曝氣嘴123的狹縫12的空氣成為相對濕度100 %，當(dāng)添加到吸氣中的水的量進(jìn)一步增加時,成為含水霧的飽和濕潤空氣,成為氣液二相的狀態(tài)。另外，在鼓風(fēng)機(jī)121A 121D的入口偵彳，即使鼓風(fēng)機(jī)121A 121D吸入的大氣的相對濕度為100%，被壓縮、冷卻后的結(jié)果是，曝氣嘴123的狹縫12處的空氣的相對濕度不為100%的情況也有。這種情況下，當(dāng)在鼓風(fēng)機(jī)入口側(cè)補(bǔ)給不足的水分145時，水分不蒸發(fā)而浸入鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部，故而并不優(yōu)選。該情況下，只要在鼓風(fēng)機(jī)121A 121D的出口側(cè)、或冷卻器131AU31B的下流側(cè)供給淡水或海水等水分即可。此外，在向上述的圖10 圖12的空氣122供給水分時，為使通過曝氣嘴123的狹縫12的空氣成為飽和濕潤空氣、或成為伴有水霧的飽和濕潤空氣，根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)入口側(cè)的大氣條件(壓力、溫度、相對濕度)調(diào)查空氣供給配管和外部的熱的收受和壓力損失，進(jìn)行供給的水分量的調(diào)整、冷卻器的冷卻量的調(diào)整。這樣，將飽和濕潤空氣或伴有水霧的飽和濕潤空氣向曝氣嘴123供給，防止浸入到散氣膜11的狹縫12的海水的干燥(濃縮)，防止硫酸鈣等海水中的鹽的析出。在狹縫中形成有濃縮海水的情況下水霧有助于海水的濃縮緩和(鹽分濃度降低)。通過供給這種水分(淡水、水蒸汽、海水)，向曝氣嘴123供給的空氣122通過水蒸汽144成為飽和，因此，防止浸入到散氣膜11的狹縫12的海水的干燥(濃縮)，防止硫酸鈣等的析出。由此，能夠防止散氣膜11的壓力損失。另外，作為水分的供給量，以通過曝氣嘴123的狹縫12的空氣的濕潤狀態(tài)恰好成為100%的飽和空氣的方式進(jìn)行設(shè)定，進(jìn)而，以成為水分以霧狀伴隨的飽和濕潤空氣(氣液二相狀態(tài))的狀態(tài)的方式進(jìn)行設(shè)定為優(yōu)選。而且，流入曝氣嘴123的狹縫12的空氣122的相對濕度為40%以上，優(yōu)選為60%以上，更優(yōu)選為80%以上，也可以是根據(jù)裝置的保養(yǎng)時間而使狹縫12處的海水的濃縮速度變緩和的條件。通過曝氣嘴123的狹縫12的空氣的濕潤狀態(tài)通過鼓風(fēng)機(jī)121A 121D吸入的大
氣的濕度、水分的供給量、冷卻器的冷卻量等來調(diào)整。由此，可以不使浸入到散氣膜11的狹縫12的海水干燥而抑制海水濃縮(鹽分濃度的增加)，將海水的鹽分濃度保持在14 %程度以下。圖13 — I 圖13 — 3是表示散氣膜11的狹縫12處的空氣(供給了水分的狀態(tài))的流出和海水103的浸入的圖。圖13 — I中示出以下狀態(tài):空氣122的相對濕度為100% (飽和濕潤空氣)，進(jìn)而伴隨有水霧150而成為氣液二相的`狀態(tài)，因此，浸入到狹縫12的海水103不干燥(濃縮)，鹽分濃度低，海水的干燥(濃縮)被阻止。圖13 — 2中示出以下狀態(tài):由于空氣122的相對濕度為100%，所以海水103的鹽分濃度不變化，海水的干燥被阻止。圖13 — 3中示出以下狀況:空氣122的相對濕度例如為80%，因此，為抑制了海水103的干燥的狀態(tài)，海水103的鹽分濃縮逐漸增加，濃縮海水103a被形勢了。但是，即使海水開始濃縮，海水的鹽分濃度大致為14%以下的話，硫酸鈣等也不析出。因此，在該狀態(tài)下，為強(qiáng)制地設(shè)為富水分的狀態(tài)而間歇地導(dǎo)入伴隨水霧150的飽和濕潤空氣，由此使以某程度濃縮而成的鹽分濃度變低，通過避免析出，能夠長期進(jìn)行運轉(zhuǎn)。圖14是表示向空氣供給配管間歇供給水分的情況下的、浸入曝氣嘴的狹縫的海水的鹽分濃度的變化和曝氣裝置的運轉(zhuǎn)狀況的圖。如圖14所示，在供給相對濕度為100%以下的空氣時，在進(jìn)行了規(guī)定時間的穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)后，間歇地導(dǎo)入包含水霧150的富水分的濕度100%的飽和濕潤空氣、或伴隨有水霧150的飽和濕潤空氣(用波峰圖示導(dǎo)入部分)由此，可進(jìn)行無硫酸鈣等析出的操作。根據(jù)本實施例，在對海水進(jìn)行曝氣的曝氣裝置中，能夠防止因海水成分或污泥等污垢成分在散氣孔(膜狹縫)的析出引起的堵塞，因此，能夠防止曝氣裝置的壓損上升，能夠長期穩(wěn)定地進(jìn)行操作。以上，在本實施例中，作為曝氣裝置，使用管型的曝氣嘴進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于此，例如，也可以適用于例如具有散氣膜的盤型或平板型的曝氣裝置、或具有狹縫總是開放的那種陶瓷或金屬制等散氣膜的散氣裝置。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明的曝氣裝置，可以在曝氣裝置的散氣膜的狹縫產(chǎn)生了析出物的情況下進(jìn)行除去及抑制析出物的產(chǎn)生，例如適用于海水排煙脫硫裝置，可以長期連續(xù)穩(wěn)定操作。標(biāo)記說明11 散氣膜12 狹縫100海水排煙脫硫裝置102排煙脫硫吸收塔103 海水103a濃縮海水103b 析出物103A已使用的海水103B已稀釋使用的海水

105稀釋混合槽106氧化槽120A D曝氣裝置122 空氣123曝氣嘴140 水箱141 水
權(quán)利要求
1.一種曝氣裝置，浸于被處理水中，在被處理水中產(chǎn)生微小氣泡，所述曝氣裝置的特征在于，具備: 空氣供給配管，通過排出單元供給空氣； 曝氣嘴，被供給空氣并具備具有狹縫的散氣膜；以及 水導(dǎo)入單元，向所述空氣供給配管內(nèi)導(dǎo)入水， 在所述曝氣嘴的壓力損失増大時，停止空氣的導(dǎo)入并將水導(dǎo)入空氣供給配管內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的曝氣裝置，其特征在于， 具有水霧供給單元，向所述空氣供給配管內(nèi)以霧狀供給水。
3.如權(quán)利要求1所述的曝氣裝置，其特征在于， 所述水是淡水或海水的任一種。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的曝氣裝置，其特征在于， 在從所述空氣供給配管分支而成的多個集管設(shè)有曝氣嘴，并且在支管及集管的端部具有將空氣向外部排出的空 氣排出管。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的曝氣裝置，其特征在于， 所述曝氣嘴由散氣膜和狹縫構(gòu)成，該散氣膜覆蓋內(nèi)部被導(dǎo)入空氣的支撐體，在所述散氣膜設(shè)置有多個所述狹縫， 使微小氣泡從狹縫流出。
6.一種海水排煙脫硫裝置，其特征在于，具備: 脫硫塔，使用海水作為吸收劑； 水路，供從所述脫硫塔排出的已使用的海水流動而排水；以及權(quán)利要求1 5所述的曝氣裝置，設(shè)于所述水路內(nèi)，在所述已使用的海水中產(chǎn)生微小氣泡而進(jìn)行脫碳酸。
7.一種曝氣裝置的狹縫析出物的除去、防止方法，其特征在于， 使用浸于被處理水中且在被處理水中從曝氣嘴的散氣膜的狹縫產(chǎn)生微小氣泡的曝氣裝置， 在曝氣嘴的壓力損失增大時，停止空氣的導(dǎo)入并將水導(dǎo)入空氣供給配管內(nèi)， 將導(dǎo)入的水向散氣膜的狹縫供給，溶解除去析出物。
8.如權(quán)利要求7所述的曝氣裝置的狹縫析出物的除去、防止方法，其特征在于， 接著，停止水的導(dǎo)入，將空氣導(dǎo)入空氣供給配管內(nèi)，利用導(dǎo)入的空氣擠出充滿于空氣供給配管內(nèi)的水而溶解除去析出物。
9.如權(quán)利要求7或8所述的曝氣裝置的狹縫析出物的除去、防止方法，其特征在于， 進(jìn)而，在通過排出單元供給空氣時，添加水分或水蒸汽， 將含有水分的空氣向散氣膜的狹縫供給。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種曝氣裝置，浸于作為被處理水的已稀釋使用的海水中且在已稀釋使用的海水中產(chǎn)生微小氣泡，其具備作為由排出單元即鼓風(fēng)機(jī)(121A～121D)供給空氣(122)的空氣供給配管的具有支管(L5A～5H)的空氣供給管線(L5)、由各支管(L5A～5H)的集管(15)供給空氣(122)的具備具有狹縫的散氣膜(11)的曝氣嘴(123)、作為向空氣供給管線(L5)供給水(141)的水導(dǎo)入單元的水箱140及供給泵(P1)，在所述曝氣嘴(123)的壓力損失增大時，一邊停止空氣(122)的導(dǎo)入一邊將水141導(dǎo)入從空氣供給管線(L5)分支而成的支管(L5A～5H)。
文檔編號C02F1/20GK103080014SQ201080068548
公開日2013年5月1日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者園田圭介, 永尾章造 申請人:三菱重工業(yè)株式會社