1.本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及溶氣系統(tǒng)、溶氣方法及污水處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.氣浮技術(shù)是在待處理水中通入大量的、高度分散的微氣泡，微氣泡作為載體與懸浮在水中的顆?；蛐鯛钗镎掣叫纬烧w密度小于水的浮體，依靠水的浮力作用使懸浮物浮到水面，形成浮渣后去除，完成水中的顆?；蛐鯛钗锱c水的分離。其中采用溶氣裝置向待處理的液體內(nèi)釋放含有一定壓力氣體的水也就是溶氣水從而產(chǎn)生微氣泡。目前氣浮設(shè)備廣泛用于污水處理行業(yè)，專門用于去除污水中的懸浮物和油。氣浮溶氣系統(tǒng)的作用都是產(chǎn)生一定的微小氣泡，與污水中的懸浮物和油結(jié)合在一起，作為懸浮物和油的載體使之上浮，達(dá)到與水分離之目的。傳統(tǒng)的加壓溶氣系統(tǒng)一般包括一個大的溶氣罐本體1、水泵6和空壓機(jī)7 (如圖1所示)，溶氣罐本體1中裝有填料9。水和空氣分別通過進(jìn)水旋流體5和進(jìn)氣管4同時進(jìn)入溶氣罐本體1，在里面停留3

?

5分鐘，液體體積一般不超過溶氣罐容積的2/3，內(nèi)部壓力一般為0.4mpa，空氣首先溶解于水，形成所謂的溶氣水。當(dāng)溶氣水與原水混合時，由于壓力降低，溶解度降低，從而在溶氣水中釋放出空氣，作為懸浮物和油的載體使之上浮，達(dá)到與水分離之目的。氣泡一般在90

?

80μm，效果較好，是一個很典型的傳統(tǒng)溶氣系統(tǒng)。采用上述結(jié)構(gòu)的溶氣系統(tǒng)，需要采用體積相當(dāng)大的溶氣罐，且由于要形成微氣泡，因此，其內(nèi)氣體的壓力大，因此溶氣罐構(gòu)成了壓力容器，成本很高。

3.為解決上述技術(shù)問題，公告號為cn2652916y、名稱為一種旋流溶氣裝置的中國專利公開了一種旋流式溶氣罐，溶氣罐本體采用旋流溶氣管，在旋流溶氣管內(nèi)壁上設(shè)有一個或多個空腔，在每個空腔的出口設(shè)有微孔板，該空腔的進(jìn)口通過進(jìn)氣管與空氣壓縮機(jī)的出口相連；所述的進(jìn)水旋流體采用切向進(jìn)水旋流體；這種溶氣裝置結(jié)構(gòu)簡單，但也存在溶氣效率低的問題。

4.另外，現(xiàn)有技術(shù)中，采用石英砂濾池對污水進(jìn)行過濾，在有效去除水中的懸浮物的同時，對水中的膠體、鐵、有機(jī)物、農(nóng)藥、錳、細(xì)菌、病毒等污染物也有明顯的去除作用，但是，由于進(jìn)水的氣泡大，含氣量低，因此，存在如下問題，比如，其對進(jìn)水的含油量有一定的限制，當(dāng)進(jìn)水含油量超過限定范圍時，會使過濾池的運(yùn)行周期縮短，過濾能力下降，濾池內(nèi)濾料板易發(fā)生板結(jié)、易形成球泥，當(dāng)反洗時過濾池內(nèi)停止進(jìn)水停止處理污水，造成其它濾池負(fù)荷增大，影響出水的水質(zhì)，另外，為了解決進(jìn)水中含油量高的問題，通常在石英砂過濾池前增設(shè)專門的除油設(shè)備，造成占地面積增加，管理費(fèi)用增加，因此，采用現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備無法高效地對含油量大的水進(jìn)行污水處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有技術(shù)氣浮用溶氣裝置溶氣效率較低的技術(shù)問題，提供一種溶氣系統(tǒng)、溶氣方法及污水處理系統(tǒng)。

6.本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

溶氣系統(tǒng)，包括密封的罐體，罐體上設(shè)置有出水口，所述罐體內(nèi)設(shè)置有至少兩個溶氣區(qū)，包括溶氣水區(qū)和比表面積增大區(qū)，比表面積增大區(qū)設(shè)置在溶氣水區(qū)上方，在溶氣水區(qū)內(nèi)設(shè)置有曝氣器，曝氣器的出氣端設(shè)置在所述罐體內(nèi)位于溶氣水內(nèi)，其進(jìn)氣端設(shè)置在罐體外與高壓氣體供應(yīng)裝置的出氣口連通，在比表面積增大區(qū)內(nèi)設(shè)置有比表面積增大裝置，在罐體上與比表面積增大裝置相應(yīng)的位置設(shè)置有進(jìn)水口，水經(jīng)比表面積增大裝置增大比表面積并與高壓氣體相溶后落入到溶氣水區(qū)，所述的出水口連接溶氣水區(qū)；在所述的溶氣水區(qū)上方設(shè)置有低水位監(jiān)測器和高水位監(jiān)測器，所述的低水位監(jiān)測器和高水位監(jiān)測器分別與進(jìn)氣口設(shè)置的電磁閥電信號連接，當(dāng)水位高于水位上限時電磁閥開啟向罐體內(nèi)充氣，當(dāng)水位低于水位下限時電磁閥關(guān)閉；所述的比表面積增大區(qū)內(nèi)設(shè)置的比表面積增大裝置包括填料床，填料床與罐體固定連接，在填料床上設(shè)置有填料，進(jìn)水口位于填料上方；所述的比表面積增大區(qū)內(nèi)設(shè)置的比表面積增大裝置包括上封堵板、下封堵板和多個旋流子，上封堵板和下封堵板與罐體固定連接、在罐體內(nèi)形成容納旋流子的容腔，旋流子包括管體，在管體上設(shè)置有多個切向小孔，各切向小孔沿管體的軸向呈螺旋狀排列，各管體的上下兩端分別與上封堵板和下封堵板密封固定連接，管體的上下兩端分別與上封堵板和下封堵板上設(shè)置的通孔相對，管體通過通孔與罐體內(nèi)腔連通，所述進(jìn)水口位于所述上封堵板和所述下封堵板間；所述的比表面積增大區(qū)包括旋流子區(qū)和填料區(qū)，所述旋流子區(qū)位于所述填料區(qū)的上方，所述旋流子區(qū)內(nèi)設(shè)置的比表面積增大裝置包括上封堵板和下封堵板、多個旋流子，所述旋流子包括管體，在管體上設(shè)置有多個切向小孔，切向小孔沿筒體的軸向呈螺旋狀，上封堵板和下封堵板分別與罐體內(nèi)壁固定連接，上封堵板和下封堵板及相對應(yīng)的罐體形成容納所述旋流子的容腔，管體的兩端分別對應(yīng)連接上封堵板和下封堵板，并與上封堵板和下封堵板上設(shè)置的通孔位置相對應(yīng)，管體通過所述通孔與罐體內(nèi)腔連通，所述進(jìn)水口位于上封堵板和下封堵板間；所述填料區(qū)內(nèi)設(shè)置的比表面積增大裝置包括填料床，填料床與罐體內(nèi)壁固定連接，填料設(shè)置在填料床上，填料床位于溶氣水區(qū)上方；所述的旋流子區(qū)與所述的填料區(qū)間設(shè)置有供水與氣混合的空間；所述的進(jìn)水口為切向進(jìn)水口。

7.一種污水處理系統(tǒng)，包括氣浮裝置、過濾系統(tǒng)和上述的溶氣系統(tǒng)，在溶氣系統(tǒng)的出水口與氣浮裝置的進(jìn)水口間設(shè)置有氣浮釋放器，溶氣系統(tǒng)產(chǎn)生的溶氣水經(jīng)氣浮釋放器釋放到氣浮池內(nèi)，所述過濾系統(tǒng)的過濾池設(shè)置在氣浮池的下方，所述過濾池由多個濾格組成，每個濾格的進(jìn)水口分別通過一條輸水管與氣浮池的凈水出水端連通，各輸水管上均設(shè)置有閥門。

8.一種溶氣方法，水經(jīng)增大比表面積后與高壓氣體相遇形成溶氣水、再通過曝氣器再次溶氣；水經(jīng)第一次增大比表面積后與高壓氣體相溶形成一級溶氣水，一級溶氣水再次被增大比表面積后再與高壓氣體相溶形成二級溶氣水，二級溶氣水經(jīng)曝氣再次溶氣形成三級溶氣水；采用旋流體對水進(jìn)行旋流增大氣水比表面積和/或采用填料增大氣水比表面積；旋流水經(jīng)旋流子二次旋流形成交織的水柱，交織的水柱形成不同方向的射流相互撞擊、與旋流子管體的內(nèi)壁相撞形成水霧被增大氣水比表面積與高壓氣體相溶后形成所述

一級溶氣水，一級溶氣水經(jīng)過填料增大氣水比表面積后與高壓氣體相溶形成二級溶氣水，一級溶氣水經(jīng)過水氣混合后噴淋到填料區(qū)再得到二級溶氣水。

9.采用本發(fā)明提供的旋流式氣浮溶氣裝置，高壓水沿切向進(jìn)入到旋流體內(nèi)，在上封堵和下封堵間形成旋流，在重力作用下向下移動，形成水膜，與旋流體內(nèi)的高壓氣體相遇被切割成細(xì)小的水柱經(jīng)由管體上設(shè)置的切向小孔切向進(jìn)入到旋流子的管體內(nèi)形成旋流，由于小孔沿管體的軸向螺旋向下排列且每個小孔均為切向，因此，從切向小孔進(jìn)入到管體內(nèi)的水形成不同方向的水柱相互交織在一起，相互碰撞同時與管體內(nèi)壁發(fā)生碰撞，因此在管體內(nèi)形成水霧，水霧與從管體上下兩端的開口進(jìn)入的高壓氣體相遇時，形成水膜，使水和氣的比表面積增大，因此，可以較多地溶解氣體，形成比較細(xì)的氣泡。

10.本發(fā)明的溶氣系統(tǒng)，設(shè)置有比表面積增大區(qū)和溶氣水區(qū)，比表面積增大區(qū)使水與進(jìn)入到筒體內(nèi)的高壓空氣充分接觸，因此水的溶氣量增加，同時，溶氣量增多的溶氣水落入到溶氣水區(qū)后經(jīng)由曝氣器進(jìn)一步溶氣，由于溶氣水中含有的氣體比一級溶氣所獲得的溶氣水多，因此經(jīng)曝氣器曝氣后產(chǎn)生的氣泡小，也可得到微氣泡。

11.進(jìn)一步地，采用三級溶氣對水進(jìn)行溶氣處理，水首先切向旋流進(jìn)入到上封堵板和下封堵板間，在旋流體內(nèi)沿罐體內(nèi)壁形成旋流，并在重力的作用下向下流動，由于進(jìn)入到旋流體內(nèi)的水為高壓水，與位于旋流體內(nèi)的旋流子的管體相遇從沿螺旋線排列的進(jìn)水孔中沿切向進(jìn)入旋流子的管體中，一方面沿旋流子的內(nèi)壁向下流動形成水膜，另一方面水從各進(jìn)水孔中噴射進(jìn)入到旋流子的管體內(nèi)形成旋流水柱相互交織，形成不同方向的射流，與進(jìn)入到管體內(nèi)的高壓氣體充分接觸，在高壓氣體的作用下分散地旋流形成氣膜，增大水和氣的比表面積，形成一級溶氣，溶氣水從旋流子的管體內(nèi)噴淋流下經(jīng)過填料段與填料混合，水滲入到填料間的縫隙中增大水與氣的接觸面積，同樣增加比表面積，再次加強(qiáng)空氣與水分子的結(jié)合，提升溶氣率完成二級溶氣，在溶氣水區(qū)由于設(shè)置有曝氣器，在曝氣器的作用下形成微氣泡，由于在水中溶解有氣體，且經(jīng)過兩次溶氣，因此，曝氣時產(chǎn)生的氣泡小，溶解不完的壓力氣體上升到填料段與填料區(qū)的溶氣水相遇一部分溶入到溶氣水中，由于水在填料段被增大了水與氣的接觸面積，因此，氣體溶解量大，沒有溶解的氣體，再進(jìn)入到旋流子段與旋流子段的射流相切進(jìn)一步溶氣，如此循環(huán)溶氣，氣體經(jīng)三級溶氣，因此壓縮空氣利用率顯著提高，增強(qiáng)了溶氣效果，動力損失小，使溶解的氣體能多溶解一倍，因此溶解效率高，氣體利用率大，氣泡微小，使氣浮效果好。

12.采用本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，將氣浮裝置和過濾裝置組合在一起，氣浮裝置位于過濾池的上方，形成上下布置的立體結(jié)構(gòu)，因此占用空間小，且氣浮池內(nèi)通有經(jīng)多級溶氣處理得到的溶氣水，多級溶氣水進(jìn)入到氣浮池后形成高分散微氣泡，容易和油結(jié)合，形成油渣漂浮性好，易于被刮渣機(jī)刮除，降低過濾池的負(fù)荷，不易造成濾料板結(jié)、不易形成球泥，由于濾池由各自獨(dú)立的分濾池構(gòu)成，對濾池進(jìn)行清理時，可以逐個清理分濾池，而其它分濾池保持正常工作，因此不會給其它濾池造成負(fù)擔(dān)，不會對其它濾池造成負(fù)載沖擊。

13.采用本發(fā)明提供的溶氣方法，水被增加氣水比表面積后再與氣體相溶而后再經(jīng)曝氣，溶解的氣體多，得到的氣泡更微小，有利于氣??；進(jìn)一步地，水被第一次增加比表面積后與氣體相溶后再次被增加氣水比表面積，經(jīng)多次氣水相溶再增加比表面積處理，氣水接觸更充分，溶氣效果更好。

14.進(jìn)一步地，將旋流體溶氣、填料溶氣及曝氣溶氣三級溶氣相結(jié)合，旋流體增加比表

面積后與氣體相溶而后再被填料增加比表面積，在填料區(qū)水的粘性再次被氣體打破，因此，水溶解氣體的能力增強(qiáng)，溶解的氣體多，得到的溶氣水產(chǎn)生的氣泡小，產(chǎn)生微氣泡，有利于氣浮。

附圖說明

15.圖1為現(xiàn)有技術(shù)溶氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明溶氣系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的a向示圖示意圖；圖4為在管體上開設(shè)切向小孔時管體和小孔位置示意圖；圖5本發(fā)明污水處理系統(tǒng)中是過濾系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖（氣浮裝置除氣浮池外的結(jié)構(gòu)未示出）；圖6是本發(fā)明污水處理系統(tǒng)中過濾裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖（其中一個分池體被移出，此分池體中的其中一個濾料床被隱藏）；圖7是本發(fā)明污水處理系統(tǒng)中濾格實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明污水處理系統(tǒng)中過濾裝置的濾格在排水渠和氣水分配渠處斷面示意圖。

16.附圖標(biāo)記說明110

?

過濾池；111

?

進(jìn)氣口；112

?

凈水口；113

?

排污口；114

?

進(jìn)水口；115

?

分池體； 120

?

濾格；121

?

配水堰；122

?

排水渠；123

?

氣水分配渠；124

?

濾料床；125

?

凈水區(qū)；126

?

配氣孔；127

?

配水孔；128

?

配水小孔；129

?

原水區(qū)；130

?

傾斜板；200

?

氣浮池；300

?

輸水管；301

?

閥門。

[0017]6?

溶氣水區(qū)

??7?

填料區(qū)

??8?

旋流子區(qū)

??9?

罐體601

?

曝氣器701

?

填料床

??

702

?

填料801

?

旋流子

??

802

?

螺旋線

??

803

?

小孔

??

804

?

管體

??

805

?

上封堵板

??

806

?

下封堵板

??

807

?

通孔901

?

進(jìn)氣口

??

902

?

放氣口

??

903

?

進(jìn)水口

??

904

?

手孔

??

905

?

液位計(jì)接口一

??

906

?

液位計(jì)接口二

??

911

?

出水口

??

914

?

排查口

??

915

?

水氣混合段

??

916

?

罐體座

具體實(shí)施方式

[0018]

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步地描述：如圖2

?

4所示，本發(fā)明提供的溶氣系統(tǒng)，包括密封的溶氣罐，其罐體9上端為比表面積增大區(qū)，下端為溶氣水區(qū)6，在溶氣水區(qū)設(shè)置有曝氣器601。本發(fā)明的溶氣系統(tǒng)特別適合于氣浮用。

[0019]

溶氣水區(qū)6設(shè)置有曝氣器601，在罐體上設(shè)置有進(jìn)氣口901，與曝氣器的進(jìn)氣端連通，曝氣器的出氣端位于罐體內(nèi)。曝氣器的進(jìn)氣口901與空氣壓縮機(jī)的出氣口相連通。曝氣器最好采用曝氣管，特別好地采用微孔曝氣管。微孔曝氣管最好采用如下結(jié)構(gòu)，在帶孔的不銹鋼管外套裝微氣泡膜片也稱為微孔膜片，形成曝氣管。最好曝氣管的軸向與罐體的徑向

同向設(shè)置。至少曝氣器的出氣端位于溶氣水內(nèi)。在溶氣水區(qū)相對應(yīng)的罐體上，最好在罐體的下方設(shè)置出水口911，溶氣水從出水口進(jìn)入到氣浮裝置內(nèi)。為了便于操作，溶氣系統(tǒng)的出水口通過管路設(shè)置在罐體座916外，最好在罐體上設(shè)置手孔904，手孔位于旋流子區(qū)8與填料區(qū)7間的罐體9上。

[0020]

比表面積增大區(qū)可以是旋流子區(qū)8也可以是填料區(qū)7，還可以同時設(shè)置旋流子區(qū)和填料區(qū)，比表面積增大區(qū)為單獨(dú)的旋流子區(qū)或填料區(qū)時，構(gòu)成二級溶氣，如果比表面積增大區(qū)同時設(shè)置填料區(qū)和旋流子區(qū)時構(gòu)成三級溶氣。下面分別進(jìn)行說明。

[0021]

本發(fā)明中，優(yōu)先采用如下結(jié)構(gòu)的旋流子區(qū)8，其設(shè)置有多個旋流子801，每個旋流子包括管體804，在管體上設(shè)置有多個小孔803，小孔沿螺旋線802分布在管體上，實(shí)際上，在管體上并沒有螺旋線，只是小孔的孔中心位于一假想的螺旋線上，小孔的孔中心線沿管壁的切線方向設(shè)置并據(jù)管壁的中心線有一定距離b，此小孔稱為切向小孔，旋流子區(qū)8設(shè)置有上封堵板805和下封堵板806，上封堵板805和下封堵板806與罐體內(nèi)側(cè)壁密封固定連接，在上封堵板和下封堵板上相互對應(yīng)的位置分別設(shè)置有通孔807，多個旋流子801并列豎向設(shè)置在上封堵板和下封堵板間，通孔807的數(shù)量和位置與旋流子的管體的數(shù)量和位置相對應(yīng)，通孔的直徑與管體的內(nèi)徑一致或小于管體的內(nèi)徑，每個旋流子的上下兩端分別與上封堵板和下封堵板密封固定連接，由上封堵板和下封堵板將各旋流子的管體兩端間的空隙進(jìn)行封閉，在罐體9上設(shè)置有進(jìn)水口903，進(jìn)水口903的孔中心線沿罐體壁的切線方向設(shè)置，為切向設(shè)置的進(jìn)水口，進(jìn)水口位于上封堵板和下封堵板間，上封堵板和下封堵板、二者間的罐體、切向進(jìn)水口903構(gòu)成了旋流體，進(jìn)水口903與水泵的出水口相連通。采用上述結(jié)構(gòu)的旋流子區(qū)8，水從進(jìn)水口903以旋流切線進(jìn)入到旋流體內(nèi)與高壓氣體相遇分散成細(xì)小水柱，從小孔旋流切線進(jìn)入每個旋流子的管體804中，由于高壓水從切向小孔進(jìn)入到管體內(nèi)且小孔沿螺旋線分布，因此在管體內(nèi)形成了旋流，從小孔803噴射進(jìn)入到管體804內(nèi)的交織的水柱形成不同方向的射流相互撞擊同時沖擊管壁形成水霧，被旋流攜帶形成帶氣的水膜，與進(jìn)入到管體內(nèi)的高壓空氣充分接觸，增加了比表面積，可與空氣更充分地接觸相溶，增加溶氣效果，形成溶氣水。溶氣水在壓力和重力作用下從管體的下開口也就是通孔807內(nèi)噴淋而出。

[0022]

本發(fā)明優(yōu)先采用如下結(jié)構(gòu)的填料區(qū)7，填料區(qū)7內(nèi)設(shè)置有填料床701和填料702，填料床與罐體的內(nèi)側(cè)壁固定連接，填料702位于填料床701上。

[0023]

當(dāng)比表面積增大區(qū)為旋流子區(qū)構(gòu)成二級溶氣結(jié)構(gòu)時，旋流子區(qū)位于溶氣水區(qū)的下方，經(jīng)旋流子的管體內(nèi)噴淋而出的溶氣水進(jìn)入到溶氣水區(qū)。最好，在旋流子區(qū)和溶氣水區(qū)間設(shè)置有液位計(jì)檢測溶氣水區(qū)的液位情況。

[0024]

當(dāng)比表面積增大區(qū)為填料區(qū)時，優(yōu)選采用如下結(jié)構(gòu)：在溶氣罐的罐體9內(nèi)，位于溶氣水區(qū)6上方設(shè)置填料床701，填料床與罐體9內(nèi)壁固定連接，在填料床701上設(shè)置有填料702，在罐體的位于填料上方的部位設(shè)置有進(jìn)水口903，進(jìn)水口903最好為切向進(jìn)水口，水從進(jìn)水口進(jìn)入到罐體內(nèi)落到填料間，被填料增大氣水比表面積，在此水和氣直接接觸，氣體溶到水中，由于水有表面張力，氣體溶到水中后產(chǎn)生粘性，由曝氣器進(jìn)入到溶氣罐內(nèi)的高壓氣體一部分與水相溶，另一部分上升與填料間鋪開的水相遇，對水進(jìn)行切割，將水打散，被高壓氣體打散后的水更易與氣體相溶，因此溶氣量增加，同時，溶氣量增多的溶氣水落入到溶氣水區(qū)6后經(jīng)由曝氣器601進(jìn)一步溶氣。

[0025]

當(dāng)比表面積增大區(qū)為旋流子區(qū)時，優(yōu)先采用如下結(jié)構(gòu)：溶氣水區(qū)6位于下封堵板的

下方，從切向進(jìn)水口進(jìn)入到旋流體內(nèi)的旋流水從管體上設(shè)置的多個切向小孔旋流進(jìn)入到管體內(nèi)，在管體內(nèi)形成旋流，從各方向的切向小孔進(jìn)入的水柱形成交織的水流相互撞擊或與管體內(nèi)壁發(fā)生撞擊，形成霧狀的水，與高壓氣體相遇后形成水膜從管體的下端噴淋而下進(jìn)入到溶氣水區(qū)6，由曝氣器進(jìn)行曝氣形成微氣泡。最好在溶氣水區(qū)與旋流子區(qū)間設(shè)置液位計(jì)檢測溶氣水區(qū)的液位情況。

[0026]

在溶氣水區(qū)上方僅設(shè)置旋流子區(qū)8或者填料區(qū)7形成二級溶氣結(jié)構(gòu)，來增大氣水比表面積，增大了氣水比表面積的水與高壓氣體混合相溶得到溶氣水后下落進(jìn)入到溶氣水區(qū)6，由曝氣器601進(jìn)行曝氣，由于溶氣水中含有的氣體比一級溶氣所獲得的溶氣水多，因此經(jīng)曝氣器曝氣后產(chǎn)生的氣泡小，也可得到微氣泡。

[0027]

最好采用三級溶氣結(jié)構(gòu)，比表面積增大區(qū)同時包含旋流子區(qū)8和填料區(qū)7，罐體的上端設(shè)置旋流子區(qū)8，下端設(shè)置溶氣水區(qū)6，填料區(qū)位于溶氣水區(qū)與旋流子區(qū)之間，進(jìn)水口位于上封堵板和下封堵板間，水由罐體的進(jìn)水口903進(jìn)入到旋流子區(qū)8，水經(jīng)過旋流子區(qū)后氣水比表面積增大，促進(jìn)氣和水相溶，水經(jīng)過旋流子形成旋流與高壓氣體相遇形成溶氣水，溶氣水從旋流子中噴淋出來后進(jìn)入到填料區(qū)7，當(dāng)水從旋流子區(qū)8噴淋而下與填料702相遇，填料間有縫隙使溶氣水進(jìn)一步分散，進(jìn)一步增大水與氣的接觸面積，可再次加強(qiáng)空氣與水分子的結(jié)合，再進(jìn)一步溶氣，而后進(jìn)一步溶氣的水流入到溶氣水區(qū)6內(nèi)，同時曝氣器601不斷曝氣，再次溶氣，溶氣水區(qū)6、填料區(qū)7和旋流子區(qū)8形成三級溶氣區(qū)域。

[0028]

液位計(jì)設(shè)置在曝氣管與填料床間，監(jiān)測罐體內(nèi)的高水位和低水位，防止水位超過水位上限進(jìn)入填料區(qū)，控制下限水位保證有夠的水量供氣浮使用。如圖2所示的實(shí)施例中，液位計(jì)接口一905位于上方、靠近填料床701位于填料床下，液體計(jì)接口二906位于液位計(jì)接口一905下方，靠近曝氣器位于曝氣器上方。

[0029]

工作時，高壓水從進(jìn)水口903切向旋流進(jìn)入到罐體9的旋流體內(nèi)，高壓氣體從進(jìn)氣口901進(jìn)入到罐體9內(nèi)，罐體內(nèi)充滿高壓氣體，高壓水從進(jìn)水口旋流進(jìn)入到旋流子的管體間與高壓氣體相遇形成細(xì)小的水柱，水柱經(jīng)由管體上螺旋分布的小孔旋流切線進(jìn)入到管體內(nèi)在管體內(nèi)壁形成旋流向下流動同時經(jīng)不同方向的小孔進(jìn)入的水柱相互交織形成射流相互撞擊或與管壁發(fā)生撞擊形成水霧與高壓氣體相遇形成氣膜，增加了水與氣的比表面積，高壓氣體與水相溶，增加了水的溶氣量，形成一級溶氣；一級溶氣的溶氣水從旋流子的管體內(nèi)噴流而出與位于填料區(qū)上方的氣體相遇混合，流入到填料區(qū)，各填料間存在縫隙，使溶氣水的比表面積增大，進(jìn)一步溶氣，形成二級溶氣，經(jīng)二次溶氣的溶氣水下流到溶氣水區(qū)，高壓空氣從曝氣器內(nèi)進(jìn)入到溶氣水內(nèi)對溶氣水進(jìn)行曝氣，由于經(jīng)過旋流子區(qū)和填料區(qū)水的比表面積被二次增加，因此曝氣時水與氣的比表面積大，曝氣可獲得比在未經(jīng)增加比表面積的水中曝氣產(chǎn)生的氣泡小形成微氣泡，溶解到水中的氣體量更多，在此形成三級溶氣。通過液位計(jì)監(jiān)測和控制水位的上限和下限，當(dāng)水中溶氣量增多時，氣體消耗量增加，使水位達(dá)到上限時向罐體內(nèi)充入高壓氣體將水位壓下，當(dāng)液位低于水位下限時停止向罐體內(nèi)充氣。

[0030]

采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)的溶氣裝置，經(jīng)過三級溶氣區(qū)溶氣，在旋流區(qū)水被旋流切割成氣水混合膜，第一次增大了比表面積，在填料區(qū)溶氣水經(jīng)過很多填料比表面積增大，水和氣接觸面積增大，水和氣直接接觸，氣體進(jìn)一步溶在水中，水有表面張力，具有粘性，在填料區(qū)水被高壓氣體進(jìn)一步打散，打散后的水的粘性降低，溶氣量增加，氣水的比表面積進(jìn)一步增加，增加了氣與水的混合能力，水噴淋而下進(jìn)入到溶氣水區(qū)6，進(jìn)一步通過曝氣器601溶氣，

顯著提高了壓縮空氣的利用率，增加了溶氣效果，減小了動力損失，溶氣能力顯著提高，經(jīng)過三級溶氣，一升水中溶氣量由7g增加到13g以上，溶氣量提高了40%以上。以上空氣經(jīng)過三級溶氣處理，使壓縮空氣利用率顯著提高，增強(qiáng)了溶氣效果，減小了動力損失。

[0031]

可具體采用如下實(shí)施例進(jìn)行三級溶氣。進(jìn)入到罐體內(nèi)的空氣的壓力為0.4兆帕，水的壓力 是0.3mpa，曝氣器采用管狀曝氣單元，曝氣管采用微氣泡膜片管，曝氣管型號規(guī)格為tld

?

65，旋流子的管體內(nèi)徑為80mm，旋流子的管體上設(shè)置的小孔的直徑為2mm，填料采用不銹鋼環(huán)，環(huán)徑為20mm。液位計(jì)與進(jìn)氣口處設(shè)置的電磁閥電信號連接。

[0032]

最好，在旋流子區(qū)8與填料區(qū)7間設(shè)置水氣混合段915，使在旋流子區(qū)形成的溶氣水向下噴淋到達(dá)填料區(qū)時有一定的距離，使溶氣水與氣體充分混合，再次溶氣。

[0033]

最好在罐體頂部設(shè)置放氣口902，在罐體座上設(shè)置排查口914。

[0034]

還可將本溶氣系統(tǒng)與氣浮裝置及過濾系統(tǒng)結(jié)合，得到適合去除油污的污水處理系統(tǒng)。本污水處理系統(tǒng)中氣浮裝置設(shè)置在過濾池的上方，溶氣系統(tǒng)通過氣浮釋放器與氣浮裝置連通，氣浮裝置位于過濾池的上方，氣浮釋放器位于過濾池的旁邊。氣浮裝置包括氣浮池200，氣浮池200的形狀和大小最好與過濾池110相近，過濾池110可以設(shè)為任意形狀，例如圓形、矩形等，相應(yīng)地，氣浮池的形狀也為圓形、矩形等。氣浮池200的底壁或者側(cè)壁上設(shè)置有凈水出水口（在圖中未示出），氣浮池由多個形狀、大小和結(jié)構(gòu)基本一致的分池體組成，各分池體115的池壁上分別設(shè)置有進(jìn)水口114，各分池體115的進(jìn)水口114分別和氣浮池200的凈水出水口通過輸水管300連通,各輸水管300上分別設(shè)置有控制對應(yīng)輸水管300通斷和流量的閥門301。這樣每個分池體115內(nèi)的濾格120都可以分別進(jìn)行過濾和反洗，在需要進(jìn)行反洗時，可以每次只對一個濾格120進(jìn)行反洗，其余的濾格120還可以正常進(jìn)行過濾，氣浮裝置可以持續(xù)工作，使反洗、過濾、氣浮可以同時進(jìn)行，這有助于提高污水處理的效率。如圖3所示，每個濾格優(yōu)選采用v型濾池結(jié)構(gòu)。每個濾格120均包括兩條用于進(jìn)水的配水堰121、一條用于排出反沖洗污水的排水渠122、一條用于凈水排出和反沖洗汽、水進(jìn)入的氣水分配渠123以及兩個濾料床124。配水堰121、排水渠122和氣水分配渠123均為長條槽狀，且均沿分池體115的徑向設(shè)置。兩個配水堰121分別設(shè)置在對應(yīng)分池體115的對應(yīng)側(cè)的徑向側(cè)壁上，配水堰121的橫截面呈v型，兩個配水堰121相對的側(cè)壁也就是面向?qū)?yīng)分池體115內(nèi)部的側(cè)壁上設(shè)置多個配水小孔128，這些配水小孔128沿配水堰121的長度方向均勻排成一排。氣水分配渠123位于兩個配水堰121之間且固定設(shè)置在過濾池110的底部，排水渠122固定設(shè)置在氣水分配渠123的上方。配水堰121和排水渠122的頂部均敞開且配水堰121的頂面高于排水渠122的頂面。氣水分配渠123和排水渠122將濾格120分成彼此隔開的兩個過濾區(qū)域，在兩個過濾區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置有濾料床124，濾料床將對應(yīng)的過濾區(qū)域分隔成上下兩部分，其中位于濾料床上方的區(qū)域?yàn)樵畢^(qū)129，位于濾料床下方的區(qū)域?yàn)閮羲畢^(qū)125。濾料床124包括濾板和濾料，濾板水平固定設(shè)置在過濾池110的池壁上，濾板上均勻設(shè)置有多個濾帽，濾料為砂料且均勻鋪設(shè)在濾板上，濾帽允許水通過且不允許濾料通過，濾料上表面低于排水渠122的頂面和配水堰121的配水小孔128。配水堰121、排水渠122和氣水分配渠123的外圓周與分池體的外圓周密封固定連接，如圖1和圖4所示，分池體115的外圓周壁上設(shè)置有進(jìn)氣口111、凈水口112和排污口113。排污口113與排水渠122連通，排水渠122和氣水分配渠123通過傾斜板130隔開，傾斜板130靠近過濾池池壁的一端較低，排污口的底端與傾斜板較低的一端平

齊，這樣方便排水渠122中的污水排凈。氣水分配渠123整體封閉，進(jìn)氣口111、凈水口112分別與氣水分配渠的位置相對應(yīng)設(shè)置，氣水分配渠123僅通過進(jìn)氣口111、凈水口112與過濾池外連通，氣水分配渠123側(cè)壁上設(shè)置有連通凈水區(qū)125和氣水分配渠123內(nèi)部的配氣孔126和配水孔127，其中配氣孔126設(shè)置有多個且沿氣水分配渠123長度方向均勻分布成一行，配氣孔126位于氣水分配渠123側(cè)壁的頂部，配水孔127也設(shè)置有多個并沿氣水分配渠123長度方向均勻分布成一行，配水孔127位于氣水分配渠123側(cè)壁的底部。這樣濾格就行形成了類似v型濾池的結(jié)構(gòu)，v型濾池具有過濾效果好、效率高、處理流量大、便于反沖洗的優(yōu)點(diǎn)。使用中，氣浮池200處理后的水通過輸水管300流入配水堰121中，配水堰121中的水從上端開口和配水小孔128流出后進(jìn)入原水區(qū)129，原水區(qū)129的水被濾料床124過濾后進(jìn)入凈水區(qū)125，凈水區(qū)125的水通過配水孔127進(jìn)入氣水分配渠123后經(jīng)凈水口112流出過濾池110。在進(jìn)行反洗時，將需反沖洗濾格120對應(yīng)的閥門301關(guān)小，使此濾格120中的排水速度大于進(jìn)水速度，待此濾格120中的水基本排空后，從進(jìn)氣口111向?qū)?yīng)濾格120的氣水分配渠123通入壓縮空氣，壓縮空氣通過各配氣孔126進(jìn)入凈水區(qū)125，從凈水口112向氣水分配渠123通入具有壓力的反沖洗用水，反沖洗用水通過各配水孔127進(jìn)入凈水區(qū)125，凈水區(qū)125中充滿氣水混合物后，氣水混合物繼續(xù)向上沖洗濾料床124，氣水合洗將其中的污物沖出，進(jìn)入配水堰中的水在重力作用下從配水小孔128排出沖洗濾料床124的上表面，與此同時其余濾格120正常進(jìn)行過濾。在反沖洗時使少量污水進(jìn)入配水堰121中既可以起到?jīng)_洗濾料床124的作用，又能夠避免所有的污水同時集中到其余的濾格120中，有助于減少反洗時對其他濾格120造成大的處理壓力，有助于減少污水量短時間內(nèi)大幅度增加對過濾裝置造成沖擊。技術(shù)特征：

1.溶氣系統(tǒng)，包括密封的罐體，罐體上設(shè)置有出水口（911），其特征在于，所述罐體內(nèi)設(shè)置有至少兩個溶氣區(qū)，包括溶氣水區(qū)（6）和比表面積增大區(qū)，比表面積增大區(qū)設(shè)置在溶氣水區(qū)（6）上方，在溶氣水區(qū)內(nèi)設(shè)置有曝氣器（601），曝氣器的出氣端設(shè)置在所述罐體內(nèi)位于溶氣水內(nèi)，其進(jìn)氣端設(shè)置在罐體外與高壓氣體供應(yīng)裝置的出氣口連通，在比表面積增大區(qū)內(nèi)設(shè)置有比表面積增大裝置，在罐體上與比表面積增大裝置相應(yīng)的位置設(shè)置有進(jìn)水口（903），水經(jīng)比表面積增大裝置增大比表面積并與高壓氣體相溶后落入到溶氣水區(qū)（6），所述的出水口連接溶氣水區(qū)；在所述的溶氣水區(qū)上方設(shè)置有低水位監(jiān)測器和高水位監(jiān)測器，所述的低水位監(jiān)測器和高水位監(jiān)測器分別與進(jìn)氣口設(shè)置的電磁閥電信號連接，當(dāng)水位高于水位上限時電磁閥開啟向罐體內(nèi)充氣，當(dāng)水位低于水位下限時電磁閥關(guān)閉。2.如權(quán)利要求1所述的溶氣系統(tǒng)，其特征在于，所述的比表面積增大區(qū)內(nèi)設(shè)置的比表面積增大裝置包括填料床，填料床與罐體固定連接，在填料床上設(shè)置有填料，進(jìn)水口位于填料上方。3.如權(quán)利要求1所述的溶氣系統(tǒng)，其特征在于，所述的比表面積增大區(qū)內(nèi)設(shè)置的比表面積增大裝置包括上封堵板（805）、下封堵板（806）和多個旋流子（801），上封堵板和下封堵板與罐體（4）固定連接、在罐體內(nèi)形成容納旋流子的容腔，旋流子包括管體（804），在管體上設(shè)置有多個切向小孔（803），各切向小孔沿管體的軸向呈螺旋狀排列，各管體的上下兩端分別與上封堵板和下封堵板密封固定連接，管體的上下兩端分別與上封堵板和下封堵板上設(shè)置的通孔（807）相對，管體通過通孔與罐體內(nèi)腔連通，所述進(jìn)水口位于所述上封堵板和所述下封堵板間。4.如權(quán)利要求1所述的溶氣系統(tǒng)，其特征在于，所述的比表面積增大區(qū)包括旋流子區(qū)和填料區(qū)，所述旋流子區(qū)位于所述填料區(qū)的上方，所述旋流子區(qū)內(nèi)設(shè)置的比表面積增大裝置包括上封堵板和下封堵板、多個旋流子，所述旋流子包括管體，在管體上設(shè)置有多個切向小孔，切向小孔沿筒體的軸向呈螺旋狀，上封堵板和下封堵板分別與罐體內(nèi)壁固定連接，上封堵板和下封堵板及相對應(yīng)的罐體形成容納所述旋流子的容腔，管體的兩端分別對應(yīng)連接上封堵板和下封堵板，并與上封堵板和下封堵板上設(shè)置的通孔位置相對應(yīng)，管體通過所述通孔與罐體內(nèi)腔連通，所述進(jìn)水口位于上封堵板和下封堵板間；所述填料區(qū)內(nèi)設(shè)置的比表面積增大裝置包括填料床，填料床與罐體內(nèi)壁固定連接，填料設(shè)置在填料床上，填料床位于溶氣水區(qū)上方。5.如權(quán)利要求4所述的溶氣系統(tǒng)，其特征在于，所述的旋流子區(qū)與所述的填料區(qū)間設(shè)置有供水與氣混合的空間。6.如權(quán)利要求1

?

4各項(xiàng)之一所述的溶氣系統(tǒng)，其特征在于，所述的進(jìn)水口為切向進(jìn)水口。7.一種污水處理系統(tǒng)，包括氣浮裝置、過濾系統(tǒng)和權(quán)利要求3

?

9各項(xiàng)之一所述的溶氣系統(tǒng)，其特征在于，在溶氣系統(tǒng)的出水口與氣浮裝置的進(jìn)水口間設(shè)置有氣浮釋放器，溶氣系統(tǒng)產(chǎn)生的溶氣水經(jīng)氣浮釋放器釋放到氣浮池內(nèi)，所述過濾系統(tǒng)的過濾池設(shè)置在氣浮池的下方，所述過濾池由多個濾格組成，每個濾格的進(jìn)水口分別通過一條輸水管(300)與氣浮池的凈水出水端連通，各輸水管(300)上均設(shè)置有閥門(301)。8.一種溶氣方法，其特征在于，水經(jīng)增大比表面積后與高壓氣體相遇形成溶氣水、再通過曝氣器再次溶氣。

9.如權(quán)利要求8所述的溶氣方法，其特征在于，水經(jīng)第一次增大比表面積后與高壓氣體相溶形成一級溶氣水，一級溶氣水再次被增大比表面積后再與高壓氣體相溶形成二級溶氣水，二級溶氣水經(jīng)曝氣再次溶氣形成三級溶氣水；采用旋流體對水進(jìn)行旋流增大氣水比表面積和/或采用填料增大氣水比表面積。10.如權(quán)利要求9所述的溶氣方法，其特征在于，旋流水經(jīng)旋流子二次旋流形成交織的水柱，交織的水柱形成不同方向的射流相互撞擊、與旋流子管體的內(nèi)壁相撞形成水霧被增大氣水比表面積與高壓氣體相溶后形成所述一級溶氣水，一級溶氣水經(jīng)過填料增大氣水比表面積后與高壓氣體相溶形成二級溶氣水，一級溶氣水經(jīng)過水氣混合后噴淋到填料區(qū)再得到二級溶氣水。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)氣浮用溶氣裝置溶氣效率較低的技術(shù)問題，提供一種溶氣系統(tǒng)、溶氣方法及污水處理系統(tǒng)，溶氣系統(tǒng)，包括密封的罐體，罐體上設(shè)置有出水口，罐體內(nèi)設(shè)置有至少兩個溶氣區(qū)，包括溶氣水區(qū)和比表面積增大區(qū)，比表面積增大區(qū)設(shè)置在溶氣水區(qū)上方，污水處理系統(tǒng)，包括氣浮裝置、過濾系統(tǒng)和上述的溶氣系統(tǒng)，在溶氣系統(tǒng)的出水口與氣浮裝置的進(jìn)水口間設(shè)置有氣浮釋放器，溶氣方法是指水經(jīng)增大比表面積后與高壓氣體相遇形成溶氣水、再通過曝氣器再次溶氣，采用本發(fā)明提供的溶氣系統(tǒng)、溶氣方法及污水處理系統(tǒng)可以較多地溶解氣體，形成比較細(xì)的氣泡。溶解效率高，氣體利用率大，氣泡微小，使氣浮效果好。使氣浮效果好。使氣浮效果好。

技術(shù)研發(fā)人員：羅軍杰 羅林 呂策 龐汝林 李清楠

受保護(hù)的技術(shù)使用者：秦皇島同力達(dá)環(huán)保能源股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.03.25

技術(shù)公布日：2021/6/29