全文摘要
本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种微纳米气泡气浮机，包括微纳米气泡发生器、箱体和控制系统，所述微纳米气泡发生器通过进气管道和出气管道与箱体连接；所述箱体上设置有进水管和出水管；所述箱体分成两部分，一部分为溶气释放室，另一部分为固液分离室；所述箱体上部设置有刮渣机，所述刮渣机横贯箱体顶部，可沿垂直方向移动。本实用新型的优点在于：采用微纳米气泡发生器，减少传统气浮机上的空压机和高压溶气罐，用多相泵取代传统的回流溶气系统，减少设备数量和维护成本且更加安全可靠，气泡更小(微纳米级)更多更均匀，大大提高处理效果；集排渣前置于进水端且做了弧形设计，避免了因刮渣造成的沉淀物沉积于底部，水流更加顺畅。
主设计要求
1.一种微纳米气泡气浮机，其特征在于：包括微纳米气泡发生器、箱体和控制系统，所述微纳米气泡发生器通过进气管道和出气管道与箱体连接；所述箱体上设置有进水管和出水管；所述箱体分成两部分，一部分为溶气释放室，另一部分为固液分离室；所述箱体上部设置有刮渣机，所述刮渣机横贯箱体顶部，可沿垂直方向移动，箱体边缘设置有排渣槽和排渣管，所述排渣槽和排渣管与刮渣机平行设置。
设计方案
1.一种微纳米气泡气浮机，其特征在于：包括微纳米气泡发生器、箱体和控制系统，所述微纳米气泡发生器通过进气管道和出气管道与箱体连接；所述箱体上设置有进水管和出水管；所述箱体分成两部分，一部分为溶气释放室，另一部分为固液分离室；所述箱体上部设置有刮渣机，所述刮渣机横贯箱体顶部，可沿垂直方向移动，箱体边缘设置有排渣槽和排渣管，所述排渣槽和排渣管与刮渣机平行设置。
2.如权利要求1所述的微纳米气泡气浮机，其特征在于：所述箱体分隔的挡板与箱底呈一定角度，溶气释放室为敞口型，固液分离室为收口型。
3.如权利要求2所述的微纳米气泡气浮机，其特征在于：所述箱体分隔的挡板高度等于箱体高度的1\/2。
4.如权利要求2所述的微纳米气泡气浮机，其特征在于：所述出水管和回流管设置在固液分离室一侧。
5.如权利要求2所述的微纳米气泡气浮机，其特征在于：所述进水管设置在溶气释放室一侧。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及污水处理装置，尤其涉及一种微纳米气泡气浮机。
背景技术
气浮机是溶气系统在水中产生大量的微细气泡，使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮物颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使其浮在水面，从而实现固-液分离的水处理设备。气浮机分为超效浅层气浮机，涡凹气浮机，平流式气浮机。目前在给水、工业废水和城市污水处理方面都有应用。气浮机优点在于它固-液分离设备具有投资少、占地面极小、自动化程度高、操作管理方便等特点。
微纳米气泡发生器是产生微纳米气泡的主要部件。人们通常把存在于水里的大小在10 到几十微米的气泡叫做微米气泡；把大小在数百纳米以下的气泡叫做纳米气泡，而存于双方中间的气泡混合状态称微纳米气泡。
现有的气浮机采用空压机、高压容器罐和回流溶气系统，设备数量较多，且维护成本较高，安全可靠性一般，气泡较大且不均匀，处理效果较差。
实用新型内容
为解决上述问题，我们提出了一种微纳米气泡气浮机，采用微纳米气泡发生器，减少传统气浮机上的空压机和高压溶气罐，用多相泵取代传统的回流溶气系统，减少设备数量和维护成本且更加安全可靠，气泡更小(微纳米级)更多更均匀，大大提高处理效果；集排渣前置于进水端且做了弧形设计，避免了因刮渣造成的沉淀物沉积于底部，水流更加顺畅。
为实现上述需求,本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种微纳米气泡气浮机，包括微纳米气泡发生器、箱体和控制系统，所述微纳米气泡发生器通过进气管道和出气管道与箱体连接；所述箱体上设置有进水管和出水管；所述箱体分成两部分，一部分为溶气释放室，另一部分为固液分离室；所述箱体上部设置有刮渣机，所述刮渣机横贯箱体顶部，可沿垂直方向移动，箱体边缘设置有排渣槽和排渣管，所述排渣槽和排渣管与刮渣机平行设置。
更进一步地，一种微纳米气泡气浮机，所述箱体分隔的挡板与箱底呈一定角度，溶气释放室为敞口型，固液分离室为收口型。
更进一步地，一种微纳米气泡气浮机，所述箱体分隔的挡板高度等于箱体高度的1\/2。
更进一步地，一种微纳米气泡气浮机，所述出水管和回流管设置在固液分离室一侧。
更进一步地，一种微纳米气泡气浮机，所述进水管设置在溶气释放室一侧。
微纳米气泡特点：
(1)水中停留时间长：一般的气泡在水中产生后，会很快上升到水面并破裂消失，即存在时间短。而微米气泡在水中由产生到最终破裂消失会有几十秒钟甚至达到几分钟。有研究数据标明，直径为1mm的气泡在水中的上升速度为6m\/min，而直径为10μm的气泡在水中的上升速度为3mm\/min。可以看出，微米气泡在水中的上升速度非常缓慢，所以可在水中停留较长时间。
(2)带电性：微米气泡表面带负电荷，而且相对于普通气泡，其所带负电荷比较高，一般30μm以下的气泡的表面负荷在-40mV左右，这也是微米气泡能大量聚集在一起时间较长而不破裂的原因之一。利用微米气泡的带负电性，可以吸附水中带正电的物质，对去除水中悬浮物或污染物的吸附和分离起到很好的效果。
(3)自我增压和溶解：气泡内部的压力和表面张力有关，气泡的直径约小，内部压力越大。由于微米气泡的直径很小，比表面积很大，所以它内部的压力要比外界液体的压力大很多，而正式由于微米气泡的这种内部增压和比表面积大的优势，它的气体溶解能力是毫米级气泡的几百倍之多。因为溶解度与压力有很大关系，所以微米气泡内部压力增大到一定阙值时，会使界面达到过饱和状态，在将更多气泡内的气体溶解到水中的同时，自身也会慢慢溶解消失。
(4)收缩性：微米气泡在水中产生后因为自身增压，会不断的收缩或膨胀，其直径是一直变化的。据最新研究标明，20μm～40μm的气泡会以1.3μm\/s的速度搜索到8μm左右，然后收缩速度会土壤急剧增加，此后可能进一步分裂成纳米级气泡或者完全溶解于水中。
(5)界面动电势高：微米气泡的表面会吸附带电荷的离子如OH-，而在这OH-离子层周围，又会分布反电荷离子层如H+，这样微米气泡的表面就形成了双电层，双电层界面的电位又称为界面动电势，界面动电势的高低在很大程度上决定了微米气泡界面的吸附性能。因为微米气泡的收缩性，使得电荷离子在段时间内大量聚集在气泡的界面，一直到气泡完全破裂溶解之前，界面动电势一直都会增高，表现出对水中带电粒子的吸附性能越好。
(6)产生自由基离子：一般来水，10μm以下的微米气泡在不断收缩的情况下，双电层的电荷的密度会迅速增高，直到气泡破裂时，已经达到极高浓度的正负电荷瞬间放电将积蓄的能量释放，产生大量的自由基离子，如氧离子、氢离子、氢氧离子等。而其中的羟基自由基具有很强的氧化作用，可以氧化分解一些难以降解的有机污染物，起到很好的净化水质的效果。
(7)氧传质效率高：在曝气处理废水的过程中，氧的传质效率是影响废水处理效率的重要因素之一，而气泡直径的大小又是与曝气时的氧的传质效率密不可分。由于微米气泡具有很大的比表面积，在水中能停留较长时间，加上自身的增压性，使得气液界面的传质效率能持续增强。
本实用新型的有益效果在于：采用微纳米气泡发生器，减少传统气浮机上的空压机和高压溶气罐，用多相泵取代传统的回流溶气系统，减少设备数量和维护成本且更加安全可靠，气泡更小(微纳米级)更多更均匀，大大提高处理效果；集排渣前置于进水端且做了弧形设计，避免了因刮渣造成的沉淀物沉积于底部，水流更加顺畅。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是传统气浮机的结构示意图；
图2是本实施例的气浮机结构示意图。
图中，空压机A、放空器B、容器罐C、进水口D、溶气释放室E、固液分离室F、刮渣机G、出水H、排渣口I、回流泵J；
微纳米气泡发生器1、进水管2、出水管3、回流管4、排渣槽5、排渣管6、刮渣机7、溶气释放室8、固液分离室9、进气管道10、出气管道11、箱体12、挡板13。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1:
一种微纳米气泡气浮机，包括微纳米气泡发生器1、箱体12和控制系统，所述微纳米气泡发生器通过进气管道10和出气管道11与箱体连接；所述箱体上设置有进水管2和出水管3；所述箱体分成两部分，一部分为溶气释放室8，另一部分为固液分离室9；所述箱体上部设置有刮渣机7，所述刮渣机横贯箱体顶部，可沿垂直方向移动，箱体边缘设置有排渣槽5和排渣管6，所述排渣槽和排渣管与刮渣机平行设置。
所述箱体分隔的挡板13与箱底呈一定角度，溶气释放室为敞口型，固液分离室为收口所述箱体分隔的挡板高度等于箱体高度的1\/2。
所述出水管和回流管4设置在固液分离室一侧。
所述进水管设置在溶气释放室一侧。
微纳米气泡特点：
(1)水中停留时间长：一般的气泡在水中产生后，会很快上升到水面并破裂消失，即存在时间短。而微米气泡在水中由产生到最终破裂消失会有几十秒钟甚至达到几分钟。有研究数据标明，直径为1mm的气泡在水中的上升速度为6m\/min，而直径为10μm的气泡在水中的上升速度为3mm\/min。可以看出，微米气泡在水中的上升速度非常缓慢，所以可在水中停留较长时间。
(2)带电性：微米气泡表面带负电荷，而且相对于普通气泡，其所带负电荷比较高，一般30μm以下的气泡的表面负荷在-40mV左右，这也是微米气泡能大量聚集在一起时间较长而不破裂的原因之一。利用微米气泡的带负电性，可以吸附水中带正电的物质，对去除水中悬浮物或污染物的吸附和分离起到很好的效果。
(3)自我增压和溶解：气泡内部的压力和表面张力有关，气泡的直径约小，内部压力越大。由于微米气泡的直径很小，比表面积很大，所以它内部的压力要比外界液体的压力大很多，而正式由于微米气泡的这种内部增压和比表面积大的优势，它的气体溶解能力是毫米级气泡的几百倍之多。因为溶解度与压力有很大关系，所以微米气泡内部压力增大到一定阙值时，会使界面达到过饱和状态，在将更多气泡内的气体溶解到水中的同时，自身也会慢慢溶解消失。
(4)收缩性：微米气泡在水中产生后因为自身增压，会不断的收缩或膨胀，其直径是一直变化的。据最新研究标明，20μm～40μm的气泡会以1.3μm\/s的速度搜索到8μm左右，然后收缩速度会土壤急剧增加，此后可能进一步分裂成纳米级气泡或者完全溶解于水中。
(5)界面动电势高：微米气泡的表面会吸附带电荷的离子如OH-，而在这OH-离子层周围，又会分布反电荷离子层如H+，这样微米气泡的表面就形成了双电层，双电层界面的电位又称为界面动电势，界面动电势的高低在很大程度上决定了微米气泡界面的吸附性能。因为微米气泡的收缩性，使得电荷离子在段时间内大量聚集在气泡的界面，一直到气泡完全破裂溶解之前，界面动电势一直都会增高，表现出对水中带电粒子的吸附性能越好。
(6)产生自由基离子：一般来水，10μm以下的微米气泡在不断收缩的情况下，双电层的电荷的密度会迅速增高，直到气泡破裂时，已经达到极高浓度的正负电荷瞬间放电将积蓄的能量释放，产生大量的自由基离子，如氧离子、氢离子、氢氧离子等。而其中的羟基自由基具有很强的氧化作用，可以氧化分解一些难以降解的有机污染物，起到很好的净化水质的效果。
(7)氧传质效率高：在曝气处理废水的过程中，氧的传质效率是影响废水处理效率的重要因素之一，而气泡直径的大小又是与曝气时的氧的传质效率密不可分。由于微米气泡具有很大的比表面积，在水中能停留较长时间，加上自身的增压性，使得气液界面的传质效率能持续增强。
本实施例的有益效果在于：采用微纳米气泡发生器，减少传统气浮机上的空压机和高压溶气罐，用多相泵取代传统的回流溶气系统，减少设备数量和维护成本且更加安全可靠，气泡更小(微纳米级)更多更均匀，大大提高处理效果；集排渣前置于进水端且做了弧形设计，避免了因刮渣造成的沉淀物沉积于底部，水流更加顺畅。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920059813.6
申请日:2019-01-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:44(广东)
授权编号:CN209537030U
授权时间:20191025
主分类号:C02F 1/24
专利分类号:C02F1/24
范畴分类:41B;
申请人:怀集汇清环保设备工程有限公司
第一申请人:怀集汇清环保设备工程有限公司
申请人地址:526400 广东省肇庆市怀集县闸岗镇郊际工业园I-1-05地块管委会大楼左副楼101-3室
发明人:范涛;邓国颂;郑焕昌;肖澜;陈源海
第一发明人:范涛
当前权利人:怀集汇清环保设备工程有限公司
代理人:孙国栋
代理机构:11368
代理机构编号:北京世誉鑫诚专利代理事务所（普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计