CN200988783Y - 一种去除造纸废水悬浮物的微浮选净水机 - Google Patents

Abstract

一种去除造纸废水悬浮物的微浮选净水机。涉及一种造纸废水的净化装置。可以提高造纸废水中的悬浮颗粒的去除率，将废水循环使用，并且结构简单，占地面积小并节约能源和降低成本，有利于环境保护。它是底部为锥形的立式筒体，上部内设有刮渣器，浮渣溜槽，溢流水箱；筒体中部内设有斜形肋板分离装置，中心取水装置；筒体下部设有进水器，稳流装置和重渣排出口；其中，进水器插入筒体并与稳流装置相连，并与中心管套接固定；溶气水进口内设有释放器并插入进水器；重渣排出口设在筒体的锥形底部。它适于单机日处理量万吨以下的造纸废水的净化，悬浮物去除率高达96％，排出浮渣的浓度高达3％。而整机仅有刮渣器需配用小型电机，动力消耗低。

Description

一种去除造纸废水悬浮物的微浮选净水机

技术领域：

本实用新型涉及一种造纸废水的净化装置。特别是一种去除造纸废水悬浮物的微浮选净水机。

背景技术：

造纸工业是耗水和污染环境的大户，其废水的循环使用是节约资源的重大课题。造纸废水的回用不仅具有重要的经济和社会效益，并且还可以减少对环境的污染。

造纸废水其中含有纤维和填料等悬浮物，造纸废水的回用首先要将废水中的悬浮颗粒进行分离。悬浮颗粒的浮上分离方法一般采用气浮法，浮选法和微浮选法。

气浮法的过程是在悬浮液中通入空气，产生直径50-100μm的气泡，气泡与悬浮液中的悬浮颗粒相粘附，形成整体密度小于液体的“气泡-颗粒”复合体，随气泡一起浮出液面，从而将悬浮颗粒从悬浮液中分离。但是，这种分离方法对于悬浮液中疏水的悬浮颗粒效果较好，而对于悬浮液中亲水的悬浮颗粒，由于亲水的悬浮颗粒与气泡的粘附较困难，因此效果不好。

浮选法是针对含有强亲水性颗粒的悬浮液中的颗粒分离方法，它是在悬浮液中加入化学药剂，将强亲水性的颗粒表面转变为疏水性的，通人空气后，利用气泡与颗粒的粘附，形成“气泡-颗粒”复合体，随气泡浮出液面从而将颗粒分离。这种投加试剂与气浮法相结合的分离方法，即为浮选法。

为了提高浮选法的效率，必须具有直径微小，密度大，均匀性好的大量微细气泡的溶气水，才能得到良好的气浮效果。

20世纪90年代根据新溶气机理开发了微浮选法，它是由空压机供气，经过特别的结构获得气泡直径10-20μm的微细气泡，与加压水混合制成溶气水；然后将溶气水与悬浮液混合气泡均匀地弥散在悬浮液颗粒中，同时在悬浮液中投加有机和无机两种化学药剂；将溶气水加在投加了化学药剂并处于胶体脱稳凝聚阶段的初级反应悬浮液中，超微气泡就首先与微絮粒粘附，在上浮的过程中相互聚集共同长大，成为带气絮凝体，形成粒间裹夹和中间气泡架桥粘附兼而有之的“共聚粘附”，使悬浮物上浮，完成微浮选，以物理和化学方法的最佳结合，从废水中分离悬浮物，并得到净化水。

近年来，一般采用的超效浅层气浮净水器，就是以微浮选法对造纸废水中的悬浮颗粒进行分离。它包括溶气水制备装置，气浮池，中央旋转装置，刮渣器和集水管；其中气浮池为园形浅池，水位控制在600mm左右；中央旋转装置包括进水口，出水口和浮渣排出装置；集水管与出水口相连，刮渣器与中央旋转装置相连并与中央旋转装置同步旋转并自转。

该浅层气浮装置的中央旋转装置与刮渣器以同于进水的速度沿气浮池旋转，原水从中央旋转接头部分的进水口进入，通过布水器使原水均匀进入气浮池，在气浮池中进行分离后，粘附在气泡上的悬浮颗粒浮上液面，随中央旋转装置旋转的刮渣器收集浮渣并排放。清水由集水管排出。

采用该浅层气浮装置具有以下优点：

1，溶气水的质量较高，该溶气水制备装置采用将牛角道形的装置插入溶气管中，在溶气管中设有微孔隔板。回流水(即净化水)通过牛角道形的装置进入溶气管后，呈旋转状，压缩空气通过溶气管中设有的微孔隔板后，被切割成小气泡，在剧烈振动的状态下与加压水混合、溶解，使气泡呈溶解状态或游离状态存在于水中，溶气时间仅需8-12min，溶气效果大大提高。

2，由于气浮池很浅，大大缩短了气浮时间。

3，原水(即废水)通过布水器进入气浮池，布水均匀，释放出的水直接上升，基本无横向流动，对水体的扰动非常小，利于悬浮物的上升。

4，出浆(即浮渣)采用连续运转翻斗式刮渣器，可以连续生产。

但是，该浅层气浮装置的结构复杂，占地面积大，不适用于小型化生产。

发明内容：

本实用新型旨在提供一种去除造纸废水悬浮物的微浮选净水机。它的使用可以提高造纸废水中的悬浮颗粒的去除率，将废水循环使用，并且结构简单，占地面积小并节约能源和降低成本，有利于环境保护。

本实用新型为底部为锥形的立式筒体1；

筒体1上部设有刮渣器2，浮渣溜槽3，溢流水箱4，如图1所示；其中，刮渣器2为犁式刮渣器，设在筒体1的顶面上，如图2所示；浮渣溜槽3为大坡度的半圆形溜槽，设在筒体1顶部的外侧并在最低处设有浮渣出口5；溢流水箱4位于筒体1的顶部，设有水位隔板、净化水排出口6和净化水进口7；

筒体1中部设有斜形肋板分离装置8和中心取水装置9；其中，斜形肋板分离装置8为向中心取水装置9倾斜，并与中心取水装置9留有间隙的多层斜形肋板，如图3所示；中心取水装置9包括中心管11和多根支管10，支管10与中心管11斜向插接并连通；中心管11下部设有净化水出口13；

筒体1下部设有进水器14，稳流装置12和重渣排出口15；其中，进水器14沿切线方向插入筒体1并与稳流装置12相连；稳流装置12与中心取水装置的中心管套接固定；进水器1 4的前端与废水进口16相连，溶气水进口17插入进水器14的前端；溶气水进口17内设有释放器18；重渣排出口15设在筒体1的锥形底部。

本实用新型中心取水装置9的净化水出口13可以与溢流水箱4的净化水进口7以管道相连；也可以分别与溢流水箱4的净化水进口7和溶气水制备装置以管道连接。

本实用新型的释放器18包括两片平行的圆板19，圆板19上设有多个凸环20，两个相对的圆板19之间的凸环20相互交错并留有空隙，凸环20底部设有多个孔21，如图4所示；

本实用新型的溶气水进口17插入进水器14的角度为45°。

本实用新型的稳流装置12为锥形环板，包括环形的上板面和下板面，上板面为水平方位，下板面向上倾斜，上、下板面之间为空腔，在上、下板面上设有多个孔21，如图5所示；

本实用新型的运作原理及积极效果：

本实用新型的工作原理是微浮选技术，它以物理方法和化学方法最佳的结合和运用，分离造纸废水中的悬浮颗粒和胶体态物质。

当带有大量均匀的、高度密集的超微气泡的溶气水从溶气水进口17通过释放器18进入进水器14后，减压释放出超微气泡；而投加了化学药剂的造纸废水，成为处于胶体脱稳凝聚状态的废水；在进水器14中，带有大量均匀的、高度密集超微气泡的的溶气水与处于胶体脱稳凝聚状态的造纸废水进行混合，沿切线方向进入筒体1，经锥形环板12稳流、整流后，布水均匀并且改变方向，上升至筒体1的中部；此时，超微气泡先与微絮粒粘附，形成粒间夹裹和中间气泡架桥粘附兼而有之的“共聚粘附”，使悬浮物上浮，经过斜形肋板分离装置，根据层流原理，再次被强制凝聚并附着气泡继续上浮，完成微浮选。浮渣上升至筒体1的顶部，由连续运转的刮渣器2将浮渣刮入浮渣溜槽3，依靠重力溜滑至最低处，由浮渣出口5排出，或利用位差自流至回流处。

净化水通过中心取水装置9时，由斜形肋板分离装置8的斜形肋板间的支管10进入中心管11，净化水通过管道净化水出口13排出。

净化水出口13与溢流水箱4的净化水进口7以管道连接时，净化水直接进入溢流水箱4，从净化水排出口6排出或利用位差自流至回流处。

净化水出口13与溶气水制备装置的进水管以管道连接时，净化水即可通过管道进入溶气水制备装置制作溶气水。

从而达到废水、浮渣就近处理，就近利用，形成局部封闭循环，节约资源的效果。

本实用新型的运作过程包括三个阶段：

第一阶段，浮力大的悬浮颗粒上浮分离，比重大的悬浮颗粒依靠重力沉降分离。

第二阶段，易上浮的悬浮颗粒上浮分离。

第三阶段，浮力小的悬浮颗粒在强制凝聚时再凝聚上浮分离，残余的重渣沉降分离。

本实用新型的释放器由于设有相互交错的凸环，相对的凸环之间仅留有空隙，因此，当溶气水从孔经过释放器时，水流经过收缩，扩散，挤压和旋转的过程，使溶气水在较短的时间内达到最大压力降，为提高气浮效率创造了条件。

本实用新型的底部为锥形，改变了传统设备的底部为平面的池形结构，解决了由于采用平流式，池体过长造成的，当溶气设备的供气不足时，造成尾部的悬浮物下沉，同时当悬浮物去除效率低时，未被上浮的固体颗粒也沉积在池底部，沉积物无法及时清除，造成恶性循环，影响出水质量。而底部的锥形结构与切线方向进水配合，形成旋转离心力，使重物分离下沉，从锥形底部的重渣排出口定时排出。

本实用新型的斜形肋板分离装置，其分层的结构，使悬浮液通过后，根据层流原理，再度被强制凝聚，并利用斜形肋板增加固液分离的有效面积。而传统的斜板沉淀装置是以“浅池沉淀”为依据，将反应池来的大颗粒矾花逐渐沉降到斜板上，再下降到池底部被排出，由于颗粒大且多，因此容易出现堵塞障碍。而在本实用新型中，通过斜形肋板之前的悬浮物已经经过了比重大的颗粒的沉降分离，而浮力大和易上浮的颗粒已经上浮分离，因此该悬浮液仅含有残存的微小颗粒，当该残存的微小颗粒在斜形肋板中，根据层流原理再次被强制凝聚后，并附着气泡形成再上浮的结构，取得良好的固液分离的效果；因此，进入斜形肋板的沉积物数量大大减少，不会形成堵塞障碍。

本实用新型采用的犁式排渣装置排渣及时，结构简单，动力消耗低。由于本实用新型的出浆面为圆形，且表面积小，犁式排渣装置的多个转动杆慢慢回转中将浮渣连续刮到浮渣溜槽，由于无搅动，因此不会造成浮渣下沉。由于犁式排渣装置的转动杆的转动方向与净化水流的方向相反，更能保证浮渣的浓度和净化水的质量。并且，可以通过调整犁式排渣装置的转动杆得到不同浓度的浮渣。由于连续操作，因此排渣及时，无堆积；特别是浮渣的浓度可以高达3％，使后续浓缩处理的设备小型化，这是以往的气浮和浅气浮装置所不能实现的。

另外，小型化是本实用新型的特点之一。传统观念中，对废水集中处理，要求设备能力大，需要设置较大型的浮渣储存槽和净化水储存池，并且远距离输送，容易造成二次污染，相对的投资也较大。而本实用新型体积小，结构紧凑，占地面积小，可以完成废水就近处理，就近利用，形成局部封闭循环，逐步实现全厂用水封闭循环，减少末端处理量。

由于本实用新型的的结构特征，能够将浮选过程中物理和化学处理予以最佳结合，因此，用于本实用新型的化学药剂，在同样悬浮物去除率的要求下，投入量减少，可以节约30-50％。

本实用新型适于单机日处理量万吨以下的造纸废水的净化，悬浮物去除率高达96％，排出浮渣的浓度为以往的2倍，高达3％。而整机仅有刮渣器需配用小型电机，动力消耗低。

本实用新型同样可以用于各种悬浮液体的净化分离。

综上所述，本实用新型是一种去除造纸废水悬浮物的微浮选净水机。它的使用可以提高造纸废水中的悬浮颗粒的去除率，将废水循环使用，并且结构简单，占地面积小并节约能源和降低成本，有利于环境保护。

附图说明：

图1为本实用新型整机示意图。

图2为图1的A-A剖面放大示意图。

图3为本实用新型放大释放器示意图。

图4为本实用新型刮渣器仰视放大示意图。

图5为本实用新型锥形环板俯视放大示意图。

图中：1-筒体，2-刮渣器，3-浮渣溜槽，4-溢流水箱，5-浮渣出口，6-净化水排出口，7-净化水进口，8-斜形肋板分离装置，9-中心取水装置，10-支管，11-中心管，12-稳流装置，13-净化水出口，14-进水器，15-重渣排出口，16-废水进口，17-溶气水进口，18-释放器，19-圆板，20-凸环，21-孔，22-面板，23-环心，24-刮板，25-刮杆。

具体实施方式：

实施例1

以本实用新型对某县造纸厂日处理量1000m³，生产包装纸板芯及底层产生的废水进行分离净化处理。在分离净化处理前该水的悬浮物高达2700mg/L，化学需氧量为5150mg/L。

经过分离净化处理的废水，其净化水的悬浮物去除率达到96％，化学需氧量降至3543mg/L，化学需氧量去除率31％。在这样的高负荷下，达到高去除率，是以往的设施无法达到的。

净化水和浮渣全部回本生产系统回用。

调试中显示，经本实用新型处理的废水，不仅悬浮物去除率和化学需氧量去除率高，并且分离净化过程受所处理废水流量与浓度的影响小；浮渣浓度和出水量调整方便，现场安装施工简单，化学药剂用量与电耗均较低。

实施例2

以本实用新型处理某淀粉厂废水，经过处理的废水在去除悬浮物的同时，其化学需氧量(CODcr)去除70％，氨氮去除50％，取得良好的效果。

Claims (4)

1，一种去除造纸废水悬浮物的微浮选净水机，其特征在于它是底部为锥形的立式筒体；

筒体上部设有刮渣器、浮渣溜槽和溢流水箱；其中，刮渣器为犁式刮渣器，设在筒体的顶面上；浮渣溜槽为大坡度的半圆形溜槽，设在筒体顶部的外侧并在最低处设有浮渣出口；溢流水箱位于筒体的顶部，设有水位隔板、净化水排出口和净化水进口；

筒体中部设有斜形肋板分离装置和中心取水装置；其中，斜形肋板分离装置为向中心取水装置倾斜，并与中心取水装置留有间隙的多层斜形肋板；中心取水装置包括中心管和多根支管，支管与中心管斜向插接并连通；中心管下部设有净化水出口；

筒体下部设有进水器，稳流装置和重渣排出口；其中，进水器沿切线方向插入筒体并与稳流装置相连；稳流装置与中心取水装置的中心管套接固定；进水器的前端与废水进口相连，溶气水进口插入进水器的前端；溶气水进口内设有释放器；重渣排出口设在筒体的锥形底部。

2，根据权利要求1所述一种去除造纸废水悬浮物的微浮选净水机，其特征在于释放器包括两片平行的圆板，圆板上设有多个凸环，两个相对的圆板之间的凸环相互交错并留有空隙，凸环底部设有多个孔。

3，根据权利要求1所述一种去除造纸废水悬浮物的微浮选净水机，其特征在于溶气水进口插入进水器的角度为45°。

4，根据权利要求1所述一种去除造纸废水悬浮物的微浮选净水机，其特征在于稳流装置为锥形环板，包括环形的上板面和下板面，上板面为水平方位，下板面向上倾斜，上、下板面之间为空腔，在上、下板面上设有多个孔。

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