專利名稱：長方形浮選設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于按照權(quán)利要求1的氣泡浮選裝置。
氣泡浮選方法是被應(yīng)用于固體物質(zhì)及液體物質(zhì)的分離領(lǐng)域，特別是在水及污水的凈化領(lǐng)域。此時，首先應(yīng)用的是所謂的減壓浮懸法。此方法中，在含固體物的及懸浮物的液體旁放一種在壓力下達到氣體飽和的液體并進行減壓，以致通過減壓形成氣泡，氣泡聚集在被分離出來的懸浮物上，并在浮選框中將懸浮物送到表面上。這樣，可以從表面上將其撇除。已清除了懸浮物的凈化液體將在浮選柜的底部區(qū)域流出。
以前的氣泡浮選裝置，主要是一種空氣溶解裝置，在該裝置中，氣體在高壓下被溶解于液體介質(zhì)之中，在一定的停留時間之后，這種氣-液混合物被降壓到較低的壓力，此時，液體介質(zhì)中出現(xiàn)一種氣體過飽和狀態(tài)，那些不再被溶解的氣體以一種很小的微細氣泡形式被釋放出來。含固體物的液體，在進入浮選柜之前，最好是先加入一種沉淀劑或絮凝劑，以使被分離的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成為絮狀團塊。
浮懸柜做成圓形或長方形，在長方形浮選柜中，一般是長方形的一邊比另一邊長很多，含浮懸物的液體，總是從端面沿長方形短邊分布開來流入，沿長度方向流過浮懸柜。同時，凈化水在與流入側(cè)相對的第二個短邊上流出。
在已經(jīng)熟知的長方形的、沿長度方向流過的浮選柜中的流動速度是均勻的，且?guī)缀跏呛愣ǖ?。為了通過較大的容積達到較低流速，浮選柜做得相當?shù)纳睿@種熟知的系統(tǒng)的主要缺點是，設(shè)備比承載力較低但同時要滿足比圓形浮選柜有較大容器的要求。這樣，雖然浮選柜的結(jié)構(gòu)可以通過裝入斜置的薄片來提高長方形浮選柜的工作效率，但是，卻有較大的易污染性。
在德國專利DE3634903A1中介紹了一種裝有一種臥式圓筒形浮選筒的浮選裝置，其中裝有幾個偏心的液體入口。
本發(fā)明的目的是，設(shè)計一種按照權(quán)利要求1的總構(gòu)思的氣泡浮選裝置，該裝置結(jié)構(gòu)尺寸小，且同時達到高的凈化效率。此外，本發(fā)明的裝置應(yīng)盡可能充分利用所提供的空間。
根據(jù)本發(fā)明，這個目的是通過權(quán)利要求1所規(guī)定的特征來實現(xiàn)，本發(fā)明構(gòu)思的詳細結(jié)構(gòu)可從從屬權(quán)利要求中表示出來。
本發(fā)明的主要優(yōu)點是，通過角形的，特別是直角三角形的或正方形的浮選柜結(jié)構(gòu)形式，能最大可能地充分利用所提供的空間。如果根據(jù)所提供的安裝空間大多是正方形來考慮，與圓形浮選柜相比則增大了浮選柜的橫截面積。通過含浮懸物的液體在轉(zhuǎn)角區(qū)域的流入，將良性地持續(xù)降低流速，這樣與原來的長方形浮選柜相比，浮選效果更好。就此而言，本發(fā)明將融合了過去兩種方案，即一種是圓形浮選柜時從中心流入，而另一種是長方形浮選柜時沿端壁流入的兩種方案的優(yōu)點。
本發(fā)明特別適合于固相及液相的分離，尤其適合從液相中，例如從懸浮液中分離出固體及親脂物質(zhì)(lipophilen Stoffen)。
按照本發(fā)明的優(yōu)越結(jié)構(gòu)型式，浮選柜主要是做成正方形或菱形。其中，在兩個相對角落上至少各設(shè)一個液體入口，此外，最好還設(shè)置撇除浮選柜中的漂浮物的撇除或清除裝置，該清除裝置設(shè)在未裝液體入口的兩只角所連成的對角線上。這種結(jié)構(gòu)使得在盡可能好地利用所提供的空間的情況下，有效地進行浮選。盡管正方形的浮選柜在實際應(yīng)用上是值得推薦的，但是在必要時也可以利用菱形結(jié)構(gòu)形式。
按照本發(fā)明可選用的另一結(jié)構(gòu)型式，具有等邊三角形的或直角三角形截面，這種三角形結(jié)構(gòu)能使含懸浮物的液體可從三角形的頂點處流入，同時在對面的側(cè)壁方向上實現(xiàn)放慢的流動以在側(cè)壁處可撇除漂浮物。這種結(jié)構(gòu)型式具有另一優(yōu)點，即可用兩個或多個本發(fā)明的三角形浮選柜拼裝起來，以達到有效地充分利用所提供的安裝空間的目的。
在布置兩個三角形浮選柜時，將兩個液體進入口設(shè)在相對的位置上，則可以有利地配備共同的漂浮物及凈化液體的排出設(shè)備。
最好是將清除裝置做成為兩個反向旋轉(zhuǎn)的、互相平行的多漿清除器，在兩個清除器之間布置一條排出槽。此外，在排出槽下面布置一根凈化液體排出管是合適的。
根據(jù)本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)型式，是在撇除檀下面設(shè)置一道隔壁，該隔壁將浮選柜劃分成兩個三角形浮選柜。這樣，只要增加少量的費用就構(gòu)成兩個分開來的浮選裝置。這種裝置適合于不同的液體浮選，或者適合于含有不同懸浮物重量組分或成分的液體進行浮選，漂浮物及無懸浮物的液體的排出，可根據(jù)需要通過分開的或共同的排出裝置來完成。
本發(fā)明還有一種結(jié)構(gòu)擴展型式，即在浮選柜底部至少設(shè)置一只沉渣刮除器，此時最好在浮選柜底部做成一條沉渣排出槽。這樣，至少一只轉(zhuǎn)動的沉渣刮除器將沉渣送入排出槽中。在每一液體入口處最好布置兩只繞垂直軸轉(zhuǎn)動的沉渣刮除器，它的旋轉(zhuǎn)中心點是在這浮選柜的另外的角落區(qū)域之內(nèi)，且它的擺動范圍延伸至液體入口的附近。
在本發(fā)明中，最好是在浮選柜角上為含懸浮物的液體設(shè)置一只液體入口，并在它下面另設(shè)置一個單獨的含氣泡的液體入口。在此該氣泡液體入口做成減壓閥，通過這種處于壓力下的、氣體飽和的、直接進入浮選柜的液體的直接減壓，可以有效防止所產(chǎn)生的氣泡附聚在一起，因為已經(jīng)證明，氣泡越小時，這浮選效果越好，所以由此達到了盡可能好地利用氣泡的目的。
通過在液體入口上面進一步布置一只水平擺動的導流板，將會在各個方向上均勻引導流體的流動。
接下去將借助于所附之附圖，對本發(fā)明作進一步的說明，附圖包括

圖1，本發(fā)明的浮選裝置的俯視圖；圖2，通過浮選柜對角線的垂直剖面示意圖；圖3，沿著圖1中“III-III”剖切線的示意圖；圖4，液體入口的兩個說明圖，圖5，浮選裝置可供選擇的結(jié)構(gòu)型式的截面圖；以及圖6，按圖5，幾個浮選柜的拼裝可能性。
下面將根據(jù)圖1-圖5對浮選過程的基本流程加以說明，在此是關(guān)于本發(fā)明在污水處理中的最佳應(yīng)用，然而本發(fā)明并不限于這種應(yīng)用，它適合于液相、非液和非氣相，例如懸浮物、親脂物質(zhì)或者固體物質(zhì)等的分離的所有應(yīng)用，特別是本發(fā)明可應(yīng)用于啤酒工業(yè)領(lǐng)域。
圖1所示的浮選裝置主要由一只正方形的浮選柜1a組成，這個柜的兩個對置的角落各有一個液體入口2a及2b，這些入口分別通過進入管3流入含懸浮物的液體。
在另外兩只角落范圍內(nèi)布置有兩根托梁5a及5b，撇除裝置6a及6b支撐在托梁上，該裝置為兩只漿葉撇除器，它們平行并列地跨越在浮選柜1a的對角線上。這兩只漿葉撇除器6a及6b分別由一些在縱軸范圍之上分布的、約沿徑向伸出的傳送葉片組成，這些傳送葉片沉浸在浮選柜表面形成的漂浮層10之中，將漂浮物撇除到布置在漿葉撇除器6a與6b之間的漂浮物排出槽7之中。漿葉撇除器6a與6b分別由驅(qū)動馬達8a與8b驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
如圖2所示，用于漂浮物的漂浮物排出槽7具有兩塊下凹的弧形導板9a及9b，它們沉浸在漂浮層10之中，漂浮物就是通過這種導板被漿葉撇除器6a、6b送入到本來的排出槽7之中。
在圖3上可以看出，漂浮物排出槽7的底部是向下傾斜的，以保證粘滯性漂浮物11能流出去，漂浮物排出槽7還與漂浮物排出管子27相連接。
如圖2，圖3所示，在漂浮物排出槽7的下面有一根凈化水排出管12，該管沿在浮選柜中的延伸方向設(shè)有許多的通孔13，通過通孔可將凈化水流出浮選柜1a。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計，浮選柜1a可通過圖3所示之對角線上的隔壁14而分成兩個單獨的小柜。該隔壁14從漂浮物排出槽7的底部下伸到浮選柜的底部，此時，可在每只小柜中設(shè)置兩根分開的凈化水排出管，或如圖2所示也可共用一根凈化水排出管12。
在本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)型式中，含懸浮物的水是通過在柜角落上的液體入口2a和2b而進入浮選柜之中，特別如圖4a及4b所示，可在用于氣體飽和的、有壓力的液體的入口16之上另設(shè)一只懸浮物液體入口15。在此入口16包括有一只減壓元件17，或者入口本身就做成減壓閥門，水流是通過適當?shù)膶О?8及19導引，以使水流在水平方向上盡可能有利地分配，并使兩種液體進行混合。在含懸浮物液體入口15的上方最好布置一只可擺動的流入擋板20，從而能按流量、污染程度或其他參數(shù)的變化優(yōu)化調(diào)整流動過程。
在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)型式中，在浮選柜1a的底部設(shè)有幾只沉渣刮除器21，它們安裝在未裝液體入口2a、2b的另外的柜角落區(qū)域中，并可繞垂直軸擺動，例如在圖3中所示的驅(qū)動裝置22，它將通過軸23擺動相應(yīng)的沉渣刮除器21，其擺動范圍如圖1中標號24所示。沉渣刮除器用于在柜底上將沉積的沉渣推入到沉渣槽25之中，該沉渣槽25是在凈化水排出管12的下面嵌裝于浮選柜的底部。如圖3所示，沉渣槽25的截面形狀最好做成“V”字形，并匯流入沉渣排出管26中。如果在浮選柜1a中裝有隔壁14(圖3)，則該隔壁最好是延伸到沉渣槽25之中，此時能從隔壁14兩側(cè)由沉渣刮除器推入沉渣。
圖5所示為本發(fā)明的可選擇的另一結(jié)構(gòu)型式，這種型式與圖1-圖4中所示的型式的主要部分相類似，因此無需詳細說明。相同的標號等同于在其他圖中所示的相同的部分。這種結(jié)構(gòu)型式與前面的結(jié)構(gòu)型式的主要差別是，浮選柜1b的底平面呈三角形，并只安裝一只漿葉撇除器6。
由圖6可見，圖5所示的浮選柜1b的結(jié)構(gòu)型式能對幾只浮選柜進行多種多樣的組合，由此能在受到限制的安裝表面上有效匹配，得到最大可能的浮選柜表面。
下面將詳細地說明應(yīng)用本發(fā)明的浮選裝置進行浮選的過程。
應(yīng)分離出固體物質(zhì)的原水由一臺未畫出的泵泵入到浮選柜1a或1b中，在柜中將固相及液相進行分離，這樣就產(chǎn)生兩個分流相，即一個液態(tài)的、幾近于無固體物的凈化相30和一個固相。固相也可稱之為漂浮物，并包含了大部分的固體物質(zhì)。漂浮物重新聚集在漂浮層10之中。同時在進入浮選柜之前(1a或1b)，可以添加適當?shù)某恋韯┘?或絮凝劑，其作用是使溶解的、部分溶解的、含膠體的、自由的固體物質(zhì)轉(zhuǎn)變成為絮狀團塊。
為了產(chǎn)生氣泡，應(yīng)將適當?shù)臍怏w例如空氣在壓力下溶解于未畫出的裝置之中。該壓力最好是明顯高于環(huán)境壓力。帶有溶解氣體的液相在保持高壓力下通過入口15進入浮選柜1a之中，或者先進入進入管中減壓，由此產(chǎn)生出很小的微型氣泡。
氣泡混合液體的減壓以及流動的導向是這樣來形成的，即能在浮選柜1a和1b中最好產(chǎn)生一種水平的雙層流。該雙層流由在柜中下面區(qū)域的氣泡流與在上面區(qū)域的帶有絮凝狀固體物質(zhì)的原水流所組成。另外的選擇方案是也可在進入浮選柜之前將兩個分流混合起來，所產(chǎn)生的氣泡31會粘附在被分離的固體絮凝塊上，這樣，通過絮凝狀固體混合物的上浮或漂浮而促使分離。在圖1的浮選柜1a中，液體的流入是分別從兩只相對的角落流向中心。在此，入口是這樣設(shè)計的，即在浮選柜1a或1b的下部區(qū)域內(nèi)能實現(xiàn)一種流向中心的水平進流。
在主進流管子的上面設(shè)有一只活動支承的進流擋板20，該擋板20的設(shè)計能使均勻的進流轉(zhuǎn)折一個90。角度，因為水流是從正方形底平面的角落處進入，因此流速馬上劇降，這樣就為浮選過程創(chuàng)造了理想的條件，由于在流速低的條件下氣泡能粘附到絮凝狀固體混合物上，并攜帶它往上浮起。
在兩只相對的進流口的中間，在正方形的對角線上不僅布置有用于幾乎無固體物質(zhì)的凈化相的凈水排出管12，而且還有用于所產(chǎn)生的漂浮渣的撇除裝置6。流向中心的漂浮/渣相將借助于兩只反向旋轉(zhuǎn)的漿葉撇除器6a、6b而被抓住，通過這兩只漿葉撇除器6a、6b的轉(zhuǎn)動，漂浮層10將沿著對角線被送入到向一側(cè)傾斜的或向兩側(cè)傾斜的漂浮物排出槽7之中，從該槽可將淤積渣向外流出并通過漂浮物排出管27排出。
凈化相的排出是通過水平的、沿對角線布置在浮選柜1a，1b下部區(qū)域1/3高度上的、帶有通孔13的凈化相排出管1 2實現(xiàn)，在此，通孔13的開口截面最好是不一樣的，從而使在整個長度上能夠均勻地排出。
不浮起的重型污物及沉積物聚集在浮選柜底部。為了將這些沉積物從浮選柜1a及1b中清除出去，應(yīng)借助沉渣刮涂器21將其推入到也是沿對角線布置的、裝在底部的沉渣槽25之中。正方形的、沿對角線分開來的浮選柜1a的每一半各裝有兩個繞垂直軸轉(zhuǎn)動的沉渣刮除器21。該垂直軸是布置在未裝液流入口的正方形另兩個角落附近的柜子外壁上。另外，旋轉(zhuǎn)軸23的軸承是固定在浮選柜外壁上。沉渣刮除器21本身在它的一端固定在刮除器垂直軸上。刮除器的結(jié)構(gòu)設(shè)計是，通過它的橡皮唇將聚集在底板上的沉積物推入到沉渣槽25之中，刮除過程與使用要求相對應(yīng)間歇進行。刮除器軸的傳動是采用驅(qū)動馬達22，刮除過程如此進行，即當沉渣刮除器21到達沉渣槽25之后直接返回到原來位置。
在半個浮選柜中的相對置的沉渣刮除器21交替間歇地進行工作，從而使兩個刮除器21不會碰撞。
根據(jù)需要，液流進入浮選裝置可以這樣來完成，即原水與含氣泡的液流分開來進入浮選柜1a或1b之中。汽泡液流的輸入一般應(yīng)在原水流的下面，流入速度可以相同或者前者更高一些，高壓力的、氣體飽和的液氣混合物的減壓可以在進入浮選柜1a或1b之前進行，也可以在柜中自己進行。
權(quán)利要求
1.一種通過角形浮選柜(1a，1b)進行氣泡浮選的裝置，它至少有一個用于含懸浮物的液體及帶氣泡的液體的入口，其特征在于在至少一個浮選柜的角落區(qū)域中至少布置一個液體入口(2a，2b)。
2.按權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，浮選柜的橫截面(1a)主要是正方形或菱形，并在兩相互對置的角落上至少各有一個液體入口(2a，2b)。
3.按權(quán)利要求2的裝置，其特征在于，在浮選柜(1a)中裝有撇除漂浮物的撇除器(6a，6b)，它布置在未裝有液體入口(2a，2b)的兩個角所決定的對角線上。
4.按權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，撇除器被做成兩個相互平行的多組漿葉撇除器(6a，6b)，在它們中間布置有一條漂浮物排出槽(7)。
5.按權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，在漂浮物排出槽(7)的下面布置一根凈化液體排出管(12)。
6.按權(quán)利要求5的裝置，其特征在于，在漂浮物排出槽(7)下面設(shè)有一道隔壁(14)，該隔壁將浮選柜(1a)分成兩個單獨的浮選柜。
7.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于浮選柜(1b)的橫剖面基本上是等邊三角形。
8.按權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，浮選柜(1b)被做成直角三角形。
9.按權(quán)利要求7或8的裝置，其特征在于，撇除漂浮物的撇除器(6)沿著那條正對液體入口(2)的柜壁進行布置。
10.按照權(quán)利要求1至9中任一項的裝置，其特征在于幾個三角形浮選柜(1b)相互緊靠地被布置。
11.按照權(quán)利要求10的裝置，其特征在于至少布置兩個浮選柜(1b)，它們各自的正對液體入口的柜壁緊靠在一起，同時，兩個浮選柜(1b)共用一條漂浮物排出槽(7)。
12.按照權(quán)利要求1到11中任一項的裝置，其特征在于，在浮選柜(1a，1b)的底板上至少裝有一個沉渣刮除器(21)。
13.按照權(quán)利要求12的裝置，其特征在于在柜子底板上設(shè)一條沉渣排出槽(25)，至少有一個可擺動的沉渣刮除器(21)將沉渣推入到排出槽(25)之中。
14.按權(quán)利要求1至13中任一項的裝置，其特征在于，液體入口(2a，2b)包括一個用于懸浮物液體的入口(15)和一個在其下面、用于含氣泡的液體的入口(16)。
15.按權(quán)利要求14的裝置，其特征在于含氣泡液體的入口(16)包括有一個減壓元件(17)，或者入口本身就做成減壓元件。
16.按權(quán)利要求15的裝置，其特征在于在液體入口(2a，2b)的上面布置一個可水平擺動的流入擋板(20)。
全文摘要
本發(fā)明與一種氣泡浮選裝置有關(guān)，該裝置裝有一個角形浮選柜(1a，1b)，至少為含懸浮物液體與含氣泡液體設(shè)有一個液體入口(2a，2b)，其中至少一個入口(2a，2b)布置在至少一個浮選柜角落區(qū)域之中。浮選柜的橫截面最好是正方形，這樣，在不斷降低流速的同時，能夠最大可能地利用所提供的空間，從而達到更好的浮選效果。
文檔編號B03D1/14GK1143336SQ95191947
公開日1997年2月19日 申請日期1995年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月3日
發(fā)明者盧卡斯門克 申請人:盧卡斯門克