專利名稱：微納氣泡發(fā)生器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于水處理領域，特別是一種微納氣泡發(fā)生器。
背景技術：
在含油污水的處理中，常用方法是氣浮凈化法，所謂氣浮法是利用微氣泡和混凝齊U、絮凝劑的作用，將含油污水中的油量物質及懸浮物凝聚，然后上浮至水體表面，從而達到將污物分離，再通過排污設備將污物排除的一種方法。而微氣泡是對直徑50 μ m以下氣泡的總稱。微氣泡的生成主要是以泵前吸氣加壓溶解或曝氣機形式吸空氣入水下后通過葉輪的高速旋轉打成氣泡的方法實現(xiàn)。溶氣設備運行中產生的氣泡顆粒直徑大，必需投加絮凝劑否則懸浮物及油類產生的絮體無法上浮。另外，以往設備單以空氣作為氣源，與水混合產生微氣泡。運行處理效果過于單一。

發(fā)明內容
為了解決背景技術中存在的問題，本發(fā)明提供了一種微納氣泡發(fā)生器，該微納氣泡發(fā)生器可取代現(xiàn)有氣浮設備中的曝氣機及溶氣裝置并可應用于原有沉降罐改造，通過增加微納氣泡發(fā)生器提高罐的除油效果。本新型產生氣泡的顆粒直徑在10um-300nm，溶氣水呈牛奶狀乳白色，無需添加破乳劑，就能有效去除均勻分散于水中油滴粒徑等于小于IOum 的分散油。同時通過使用不同的氣源種類在提高氣浮浮油的基礎上，實現(xiàn)對含油污水的氧化除硫處理或加氮氣去除溶解氧處理。本發(fā)明所采用的技術方案是該微納氣泡發(fā)生器包括進水管及出水管，進水管的一端連接有增壓泵，增壓泵另一端通過管線與溶氣罐頂部密封連接，管線上設有電磁流量計，溶氣罐頂部密封連通有進氣管，進氣管上設有的電磁閥，進氣管的另一端連接供氣系統(tǒng)，溶氣罐內設有射流噴嘴、射流喉室、液位浮球、溶氣水吸收管，射流噴嘴與管線連接，射流噴嘴下方與其對應處設有射流喉室，射流噴嘴與射流喉室之間為氣液腔，液位浮球將信號傳遞給控制箱內的可編程序控制器，可編程序控制器控制電磁閥開關，溶氣水吸收管延伸至溶氣罐外與出水管連接。本新型所具有的有益效果是(1)水源選擇的多樣化，設備運行增壓泵使用水源可使用氣浮出水、待處理污水、污水投加混凝劑后水源。分別采用了空氣、氧氣、氮氣及臭氧。通過使用不同的氣源種類在提高氣浮浮油的基礎上，實現(xiàn)對含油污水的氧化除硫處理或加氮氣去除溶解氧處理。(2)微納氣泡的擴散滲透性強、氣泡的延續(xù)時間長，使污水中的有機物、離子、細菌能夠有足夠的接觸反應時間，從而提高氣體的利用率；(4)裝置對于氣源的要求具有多元性，能夠很好用于空氣、氧氣、臭氧及氮氣等氣體與含油污水的混合， 滿足不同的處理要求；(5)應用于氣浮設備時可減少高分子絮凝劑的投加，利于含油污水中油的回收利用；(6)由于采用罐內射流，充分利用泵壓，降低了能量消耗。進水水壓在 0. 25Mpa設備就能正常運行；(7)定量吸氣，氣水混合充分，無游離氣泡，提高了溶氣氣浮效率。溶氣氣水比在1%以下；(8)氣液混合罐內不加填料，不會堵塞，放寬了污水水質要求，適應多種水質，提高了設備的適應性。該設備運用油水雙膜邊界理論，產生氣泡的顆粒直徑在10Um-300nm。溶氣水呈牛奶狀乳白色，無需添加破乳劑，就能有效去除均勻分散于水中、 油滴粒徑等于小于IOum的分散油。(9)本發(fā)明實現(xiàn)了自動化控制。



圖1是本發(fā)明的結構示意圖； 圖2是本發(fā)明控制系統(tǒng)電路圖。圖中1-出水管，2-藥洗出口，3-出水壓力變送器，4-進水壓力變送器，5-溶氣罐，6-電磁流量計，7-增壓泵，8-藥洗進口，9-進水管，10-止回閥，11-射流噴嘴，12-射流喉室，13-液位浮球，14-氣液腔，15-溶氣水吸收管，16-進氣管，17-電磁閥，18-控制箱， 19-底座，20-管線，PLC-可編程序控制器，QF-空氣斷路器，IQF-空氣斷路器，2QF-空氣斷路器，VVVF-變頻器，KM-交流接觸器，DP-開關電源，ST-接線端子排，POD-觸摸屏，PLC A/ D-模擬量模塊，DLl-加氣狀態(tài)，DL2-水壓報警，DL3-氣壓報警，KAl-繼電器，KA2-繼電器及GL-信號離隔器。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明如附圖1中所示，該微納氣泡發(fā)生器包括進水管9 及出水管1，進水管9的一端與增壓泵7通過法蘭加膠墊密封連接，增壓泵7另一端通過管線20與溶氣罐5頂部密封固定連接，管線20上設有電磁流量計6，溶氣罐5頂部密封連通有進氣管16，進氣管16上設有的電磁閥17，進氣管16的另一端連接供氣系統(tǒng)，溶氣罐5內設有射流噴嘴11、射流喉室12、液位浮球13、溶氣水吸收管15，射流噴嘴11與管線20通過法蘭固定連接，射流噴嘴11下方與其對應處設有射流喉室12，射流喉室12通過支架固定于溶氣罐5底部，射流噴嘴11與射流喉室12之間為氣液腔14，氣液在氣液腔14處混合，當溶氣罐5內的液位低于設定液位時，液位浮球13將信號傳遞給控制箱18內的可編程序控制器21，可編程序控制器PLC將電磁閥17關閉停止進氣，當溶氣罐5內的液位高于設定液位時，液位浮球13將信號傳遞給控制箱18內的可編程序控制器PLC，可編程序控制器PLC將電磁閥17打開繼續(xù)進氣，溶氣水吸收管15延伸至溶氣罐5外與出水管1連接，溶氣水吸收管15底部口與罐底保持10-15cm距離，與罐表面為焊接。出水管1上設有藥洗出口 2和出水壓力變送器3，進水管9上設有藥洗進口 8，藥洗出口 2和藥洗進口 8用于整體設備長期運行后油污及垢類物質的清洗。管線20上依次設有止回閥10及進水壓力變送器4，進水壓力變送器4、出水壓力變送器3便于監(jiān)測設備的運行狀態(tài)，止回閥10的設置防止設備停機后水的倒流情況發(fā)生。溶氣罐5及增壓泵7分別固定在底座19上。微納氣泡發(fā)生器運行過程為水源首先通過增壓泵7增壓經(jīng)管線20、電磁流量計 6至溶氣罐5，氣體由進氣管16進入溶氣罐5內，水源進溶氣罐5首先通過射流噴嘴11經(jīng)由氣液腔14，帶氣水進入射流喉室12，射流喉室12水滿溢出至罐內，溶氣水經(jīng)溶氣水吸收管15噴出罐外，經(jīng)由出水壓力變送器3、藥洗出口 2至出水管1。同時液位浮球13反饋氣體的消耗情況，根據(jù)需求開關進氣電磁閥17?；旌弦后w中的氣源可根據(jù)工藝要求使用空氣、 氧氣、臭氧及氮氣等，氧氣用于氣浮設備浮油及去除水中雜質。氧氣、臭氧在氣浮處理效果的基礎上，用于氧化水中的還原性物質可用于去除油田污水中的硫化物，減少工藝中除硫劑的投加。氮氣氣源在氣浮處理效果的基礎上，針對油田污水中的溶解氧起到去除效果，減少工藝中除氧劑的投加。溶氣罐5內混合作用原理根據(jù)電磁流量計6顯示流量，通過變頻器VVVF控制增壓泵7以定量的加壓水作為射流器的動力水，水流以30-40米/秒的高速紊流束從射流噴嘴11噴出，穿過氣液腔14，在氣液腔14內形成穩(wěn)定的負壓，吸入罐頂部的氣體。氣水混合物在射流喉室12內劇烈紊動、撞擊、剪切，形成乳化狀態(tài)，使氣體溶于水中。使氣體溶于水中。根據(jù)罐頂氣體的體積，及時補充溶氣所需的氣體。氣液腔14定量吸入罐頂氣體，根據(jù)罐頂氣體的體積，設備能及時補充溶氣所需要的氣體。不存在常規(guī)溶氣罐吸入過量的氣體和放出多余的氣體的情況。為了便于現(xiàn)場人員對設備的操作及管理，通過觸摸屏顯示、可編程序控制器PLC 程序控制，實現(xiàn)對微納氣泡發(fā)生器設備的運行狀態(tài)的監(jiān)控顯示、數(shù)據(jù)記錄、報警及操作調整，本發(fā)明的采用自動化控制?？刂葡到y(tǒng)由可編程序控制器通訊模塊、空氣斷路器QF、空氣斷路器1QF、空氣斷路器2QF、變頻器VWF、交流接觸器KM、開關電源DP、接線端子排ST、可編程序控制器PLC、觸摸屏POD、模擬量模塊PLC A/D、加氣狀態(tài)DL1、水壓報警DL2、氣壓報警DL3、繼電器KA1、繼電器KA2及信號離隔器GL組成。

一、控制系統(tǒng)對各種傳感器輸入量如進水壓力CHl、產水壓力CH2、空氣壓力CH3、 進水流量CH4進行檢測，對各種類型故障進行報警。并具備實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的保存及處理能力，對工藝流程進行動態(tài)模擬、制表。對主要數(shù)據(jù)永久性保存。且顯示整個工藝流程或局部環(huán)節(jié)的直觀動態(tài)彩色畫面，動態(tài)顯示工藝流程各部件的運行狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)可通過可編程序控制器通訊模塊實現(xiàn)與監(jiān)控微機的聯(lián)網(wǎng)功能。方便用戶遠程查詢設備的運行情況。二、實時工藝控制
1、水量檢測；根據(jù)電磁流量計6的輸入量，經(jīng)可編程序控制器PLC上傳至觸摸屏POD顯
7J\ ο2、壓力控制；由現(xiàn)場進水壓力變送器4、出水壓力變送器3測定的輸入量，經(jīng)可編程序控制器PLC控制變頻器VVVF調整增壓泵7壓力。3、液位控制；由可編程序控制器PLC根據(jù)液位浮球13的輸入量，顯示并控制電磁閥17動作。
權利要求
1.一種微納氣泡發(fā)生器，包括進水管(9)及出水管(1)，進水管(9)的一端與增壓泵 (7)的進口連接，其特征在于所述的增壓泵(7)出口通過管線(20)與溶氣罐(5)頂部密封連接，管線(20)上設有電磁流量計(6)，溶氣罐(5)頂部密封連通有進氣管(16)，進氣管 (16)上設有的電磁閥(17)，進氣管(16)的另一端連接供氣系統(tǒng)，溶氣罐(5)內設有射流噴嘴(11)、射流喉室(12)、液位浮球(13)、溶氣水吸收管(15)，射流噴嘴(11)與管線(20)連接，射流噴嘴(11)下方與其對應處設有射流喉室(12)，射流噴嘴(11)與射流喉室(12)之間為氣液腔(14)，液位浮球(13)將信號傳遞給控制箱(18)內的可編程序控制器(PLC)，可編程序控制器(PLC)控制電磁閥(17)開關，溶氣水吸收管(15)延伸至溶氣罐(5)外與出水管⑴連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的微納氣泡發(fā)生器，其特征在于出水管(1)上設有藥洗出口 (2)和出水壓力變送器(3)，進水管(9)上設有藥洗進口(8)。
3.根據(jù)權利要求1所述的微納氣泡發(fā)生器，其特征在于管線(20)上依次設有止回閥 (10)及進水壓力變送器(4)。
4.根據(jù)權利要求1所述的微納氣泡發(fā)生器，其特征在于溶氣罐(5)及增壓泵(7)分別固定在底座(19)上。
全文摘要
一種微納氣泡發(fā)生器。該微納氣泡發(fā)生器包括進水管及出水管，進水管的一端連接有增壓泵，增壓泵另一端通過管線與溶氣罐頂部密封連接，管線上設有電磁流量計，溶氣罐頂部密封連通有進氣管，進氣管上設有的電磁閥位于控制箱內，溶氣罐內設有射流噴嘴、射流喉室、液位浮球、溶氣水吸收管，射流噴嘴與管線連接，射流噴嘴下方與其對應處設有射流喉室，射流噴嘴與射流喉室之間為氣液腔，可編程序控制器控制電磁閥開關，溶氣水吸收管延伸至溶氣罐外與出水管連接。本發(fā)明能有效去除均勻分散于水中油滴粒徑等于小于10um的分散油；同時通過使用不同的氣源種類在提高氣浮浮油的基礎上，實現(xiàn)對含油污水的氧化除硫處理或加氮氣去除溶解氧處理。
文檔編號B01F5/02GK102218275SQ20111009568
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權日2011年4月15日
發(fā)明者婁紀恒, 李國浩 申請人:大慶鑫禹科技有限公司