本实用新型涉及废水预处理设备技术领域，特别是涉及一种应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置。
背景技术：
目前，市面上常采用物化处理作为食品废水的预处理，即采用较短的工艺，较大幅度地降低污染浓度，为后续生化处理创造条件；生化处理作为废水的后续处理，去除废水中溶解性的有机污染物等。
但在实践中发现，但在实践中发现，由于传统的废水预处理设备大多存在处理操作与管理的要求高、运行成本高、工艺复杂、处理效率低且效果不稳定等问题，进而难以进行设备的稳定运行。
因此，需要提供一种应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置以解决上述技术问题。
技术实现要素：
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，解决了目前废水预处理设备因存在处理操作与管理的要求高、运行成本高、工艺复杂、处理效率低且效果不稳定等问题而难以进行设备的稳定运行的问题，具有处理效率更高、加药量更少、造价更低、占地面积更小；设备安装方便、灵活，操作简单；全自动化运行，运行成本低，处理污水效果好且便于自动化管理等优势。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种可拆卸的顶针油缸结构，包括装置主体7、置于所述装置主体7内部的废水和药剂混合区5、微纳米气泡发射区6、浮渣收集区8、浮渣收集槽10与产水区11、置于所述装置主体7外部的电气控制柜1、絮凝剂加药设备2、混凝剂加药设备3、微纳米气泡发生器4与可调速刮渣机；其中，所述絮凝剂加药设备2与所述混凝剂加药设备3通过输送管道12连接所述废水和药剂混合区5，所述微纳米气泡发生器4通过所述输送管道12连接所述微纳米气泡发射区6，所述废水和药剂混合区5与所述微纳米气泡发射区6连通，所述可调速刮渣机连接于所述装置主体7的上端，所述废水和药剂混合区5与所述微纳米气泡发射区6置于所述装置主体7的底部，所述浮渣收集槽10与所述产水区11置于所述装置主体7的上部，所述浮渣收集区8置于所述装置主体7的中部。
优选，所述可调速刮渣机主要采用链条驱动方式。
优选，所述可调速刮渣机至少包括刮渣板9、用于带动所述刮渣板9连续运转的链条18与链轮19；其中，所述链轮19置于所述刮渣板9与所述链条18的两端，所述刮渣板9置于所述链条18与所述链轮19之间。
优选，应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置进一步包括置于所述装置主体7外部的废水提升泵13，所述废水提升泵13通过所述输送管道12与置于所述装置主体7顶部的进水口14连接以将废水提升至所述废水和药剂混合区5内。
优选，所述应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置进一步包括沉淀池16与排放槽17；所述沉淀池16通过所述输送管道12与置于所述装置主体7上部的出水口15连接以获得所述产水区11内的废水，所述沉淀池16的上端通过所述输送管道12连接所述排放槽17，所述沉淀池16的下端通过回流管20连接所述废水和药剂混合区5。
优选，所述回流管20内部设有用于将有机污泥破碎的紊流装置。
优选，所述出水口15上设有过滤装置21。
优选，所述电气控制柜1内设有用于将设备的数据情况实时发送给用户的电脑或手机进行沟通连接gprs远程监控系统。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，解决了目前废水预处理设备因存在处理操作与管理的要求高、运行成本高、工艺复杂、处理效率低且效果不稳定等问题而难以进行设备的稳定运行的问题，具有处理效率更高、加药量更少、造价更低、占地面积更小；设备安装方便、灵活，操作简单；全自动化运行，运行成本低，处理污水效果好且便于自动化管理等优势。
附图说明
图1是本实用新型的一种应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置的第一优选实施例的结构原理示意图；
图2是本实用新型的一种应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置的第二优选实施例的结构原理示意图。
说明书附图中数字标识对应的部件名称分别如下：
电气控制柜1；絮凝剂加药设备2；混凝剂加药设备3；微纳米气泡发生器4；废水和药剂混合区5；微纳米气泡发射区6；装置主体7；浮渣收集区8；刮渣板9；浮渣收集槽10；产水区11；输送管道12；废水提升泵13；进水口14；出水口15；沉淀池16；排放槽17；链条18；链轮19；回流管20；过滤装置21。
具体实施方式
下面结合图示对本实用新型的技术方案进行详述。
实施例一
请参阅图1，图1是本实用新型的一种应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置的第一优选实施例的结构原理示意图。如图1所示，本实施例的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，包括装置主体7、置于装置主体7内部的废水和药剂混合区5、微纳米气泡发射区6、浮渣收集区8、浮渣收集槽10与产水区11、置于装置主体7外部的电气控制柜1、絮凝剂加药设备2、混凝剂加药设备3、微纳米气泡发生器4与可调速刮渣机；其中，絮凝剂加药设备2与混凝剂加药设备3通过输送管道12连接废水和药剂混合区5，微纳米气泡发生器4通过输送管道12连接微纳米气泡发射区6，废水和药剂混合区5与微纳米气泡发射区6连通，可调速刮渣机连接于装置主体7的上端，废水和药剂混合区5与微纳米气泡发射区6置于装置主体7的底部，浮渣收集槽10与产水区11置于装置主体7的上部，浮渣收集区8置于装置主体7的中部。
优选，可调速刮渣机主要采用链条驱动方式。
优选，可调速刮渣机至少包括刮渣板9、用于带动刮渣板9连续运转的链条18与链轮19；其中，链轮19置于刮渣板9与链条18的两端，刮渣板9置于链条18与链轮19之间。
优选，食品废水在污水提升泵的作用下提升至废水和药剂混合区5，絮凝剂加药设备2可将絮凝剂加到废水和药剂混合区5里，混凝剂加药设备3可将混凝剂加到废水和药剂混合区5里，而废水与絮凝剂、混凝剂可在废水和药剂混合区5内进行充分混合后进入微纳米气泡发射区6，微纳米气泡发生器4可将微纳米气泡发射至微纳米气泡发射区6，并在微纳米气泡的作用下，大量含油脂、有机物、悬浮物的浮渣在可在浮渣收集区内进行漂浮收集，并在可调速刮渣机的刮渣作用下，浮渣收集至浮渣收集槽10内，而经处理后的废水可进入产水区11自流至下一道工序处理。
可见，实施图1所描述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，解决了目前废水预处理设备因存在处理操作与管理的要求高、运行成本高、工艺复杂、处理效率低且效果不稳定等问题而难以进行设备的稳定运行的问题，具有处理效率更高、加药量更少、造价更低、占地面积更小；设备安装方便、灵活，操作简单；全自动化运行，运行成本低，处理污水效果好且便于自动化管理等优势。
此外，实施图1所描述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，克服了传统气浮设备带来的机械絮凝效果较差、pac药剂投加量多、额外过量投加pam促凝剂和环境污染问题。
此外，实施图1所描述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，能够有效的保证出水水质稳定，且絮凝剂和混凝剂的用量少，停留时间短，油脂、有机物、悬浮物等去除率高，占地面积小，操作管理方便，故障率低，易于实现自动控制，易于代替传统气浮设备。
实施例二
请参阅图2，图2是一种应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置的第二优选实施例的结构原理示意图。其中，图2所示的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置是由图1所示的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置进行优化得到的。
与图1所示的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置相比较，图2所示的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置还包括输送管道12、废水提升泵13、进水口14、出水口15、沉淀池16、排放槽17、回流管20与过滤装置21。
优选，废水提升泵13置于装置主体7的外部，废水提升泵13通过输送管道12与置于装置主体7顶部的进水口14连接以将废水提升至废水和药剂混合区5内。
优选，沉淀池16通过输送管道12与置于装置主体7底部的出水口15连接以获得产水区11内的废水，沉淀池16的上端通过输送管道12连接排放槽17，沉淀池16的下端通过回流管20连接废水和药剂混合区5。
优选，回流管20内部设有用于将有机污泥破碎的紊流装置。
优选，出水口15上设有过滤装置21。
优选，电气控制柜1内设有用于将设备的数据情况实时发送给用户的电脑或手机进行沟通连接gprs远程监控系统。
优选，食品废水在废水提升泵13的作用下提升至废水和药剂混合区5，絮凝剂加药设备2可将絮凝剂加到废水和药剂混合区5里，混凝剂加药设备3可将混凝剂加到废水和药剂混合区5里，而废水与絮凝剂、混凝剂可在废水和药剂混合区5内进行充分混合后进入微纳米气泡发射区6，微纳米气泡发生器4可将微纳米气泡发射至微纳米气泡发射区6，并在微纳米气泡的作用下，大量含油脂、有机物、悬浮物的浮渣在可在浮渣收集区内进行漂浮收集，并在可调速刮渣机的刮渣作用下，浮渣收集至浮渣收集槽10内，而经处理后的废水可进入产水区11自流至下一道工序处理。
优选，微纳米气泡与传统气泡相比较的优点：
1、比表面积更大，反应速度更快。依据气泡的体积公式v＝4π/3r3，气泡的表面积公式为a＝4πr2，两公式合并可得a＝3v/r，即v总＝n·a＝3v总/r。也就是说，在总体积不变v不变的情况下，气泡总的表面积与单个气泡的直径成反比。根据公式，10微米的气泡与1毫米的气泡相比较，在一定体积下前者的比表面积理论上是后者的100倍。空气和水的接触面积就增加了100倍，各种反应速度也增加了100倍。
2、水中做布朗运动，上升速度更慢，反应接触时间更长，处理效率更好。根据斯托克斯定律，气泡在水中的上升速度与气泡直径的平方成正比。气泡直径越小则气泡的上升速度越慢。从气泡上升速度与气泡直径的关系图可知：气泡直径1mm的气泡在水中上升的速度为6m/min，而直径10μm的气泡在水中的上升速度为3mm/min，后者是前者的1/2000。
3、自我压缩破裂。根据杨-拉普拉斯方程：δp＝2σ/r,δp代表压力上升的数值，σ代表表面张力，r代表气泡半径。直径在0.1mm以上的气泡所受压力很小可以忽略，而直径10μm的微小气泡会受到0.3个大气压的压力，而直径1μm的气泡会受高达3个大气压的压力。微纳米气泡在水中的溶解是一个气泡逐渐缩小的过程，压力的上升会增加气体的溶解速度，伴随着比表面积的增加，气泡缩小的速度会变的越来越快，从而最终溶解到水中，理论上气泡即将消失时的所受压力为无限大。
4、表面带电，更容易吸附去除水中的悬浮物、油脂等污染物质。纯水溶液是由水分子以及少量电离生成的h+和oh-组成，气泡在水中形成的气液界面具有容易接受h+和oh-的特点，而且通常阳离子比阴离子更容易离开气液界面，而使界面常带有负电荷。已经带上电荷的表面一般倾向于吸附介质中的反离子，特别是高价的反离子，从而形成稳定的双电层。微气泡的表面电荷产生的电势差常利用ζ电位来表征，ζ电位是决定气泡界面吸附性能的重要因素。当微纳米气泡在水中收缩时，电荷离子在非常狭小的气泡界面上得到了快速浓缩富集，表现为ζ电位的显著增加，到气泡破裂前在界面处可形成非常高的ζ电位值。纳米微气泡表面带电荷，更容易吸附水中的悬浮物、油脂等污染物质，在浮渣收集区迅速聚集大量的浮渣，从而去除水中的悬浮物、油脂等污染物质。
5、产生大量自由基。微气泡破裂瞬间，由于气液界面消失的剧烈变化，界面上集聚的高浓度离子将积蓄的化学能一下子释放出来，此时可激发产生大量的羟基自由基。羟基自由基具有超高的氧化还原电位，其产生的超强氧化作用可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物如苯酚等，实现对水质的净化作用。6.气体溶解率高。微纳米气泡具有上升速度慢、自身增压溶解的特点，使得微纳米气泡在缓慢的上升过程中逐步缩小成纳米级，最后消减湮灭溶入水中，从而能够大大提高气体空气、氧气、臭氧、二氧化碳等在水中的溶解度。对于普通气泡，气体的溶解度往往受环境压力的影响和限制存在饱和溶解度。在标准环境下，气体的溶解度很难达到饱和溶解度以上。而微纳米气泡由于其内部的压力高于环境压力，使得以大气压为假定条件计算的气体过饱和溶解条件得以打破。
可见，实施图2所描述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，解决了目前废水预处理设备因存在处理操作与管理的要求高、运行成本高、工艺复杂、处理效率低且效果不稳定等问题而难以进行设备的稳定运行的问题，具有处理效率更高、加药量更少、造价更低、占地面积更小；设备安装方便、灵活，操作简单；全自动化运行，运行成本低，处理污水效果好且便于自动化管理等优势。
此外，实施图2所描述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，通过采用可调速刮渣机，能够依需求控制刮渣量，提高操作负荷，减少占地面积。
此外，实施图2所描述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，通过絮凝剂和混凝剂的用量减少，以有效的减少环境污染问题。
此外，实施图2所描述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，提高采用纳米微气泡与悬浮颗粒的高效吸附，能够有效的提高油脂、有机物与悬浮物的去除率。
此外，实施图2所描述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，通过选用先进的纳米微气泡发生器，能够使微气泡释放率高达99％，以有效的提高废水处理效率。
此外，实施图2所描述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，通过独特的排泥设计，能够确保出水水质稳定，且占地面积小，操作管理方便，故障率低。
此外，实施图2所描述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，通过采用远程gprs监控，可以在设备发生故障的时候，及时提醒操作人员，操作人员无需现场值班，以实现现场无人操作，能够使得设备操作更加智能与全自动化，有利于有效的减低废水预处理成本。
以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
1.一种应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，其特征在于：包括装置主体(7)、置于所述装置主体(7)内部的废水和药剂混合区(5)、微纳米气泡发射区(6)、浮渣收集区(8)、浮渣收集槽(10)与产水区(11)、置于所述装置主体(7)外部的电气控制柜(1)、絮凝剂加药设备(2)、混凝剂加药设备(3)、微纳米气泡发生器(4)与可调速刮渣机；其中，所述絮凝剂加药设备(2)与所述混凝剂加药设备(3)通过输送管道(12)连接所述废水和药剂混合区(5)，所述微纳米气泡发生器(4)通过所述输送管道(12)连接所述微纳米气泡发射区(6)，所述废水和药剂混合区(5)与所述微纳米气泡发射区(6)连通，所述可调速刮渣机连接于所述装置主体(7)的上端，所述废水和药剂混合区(5)与所述微纳米气泡发射区(6)置于所述装置主体(7)的底部，所述浮渣收集槽(10)与所述产水区(11)置于所述装置主体(7)的上部，所述浮渣收集区(8)置于所述装置主体(7)的中部。
2.根据权利要求1所述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，其特征在于：所述可调速刮渣机主要采用链条驱动方式。
3.根据权利要求2所述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，其特征在于：
所述可调速刮渣机至少包括刮渣板(9)、用于带动所述刮渣板(9)连续运转的链条(18)与链轮(19)；其中，所述链轮(19)置于所述刮渣板(9)与所述链条(18)的两端，所述刮渣板(9)置于所述链条(18)与所述链轮(19)之间。
4.根据权利要求3所述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，其特征在于：
应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置进一步包括置于所述装置主体(7)外部的废水提升泵(13)，所述废水提升泵(13)通过所述输送管道(12)与置于所述装置主体(7)顶部的进水口(14)连接以将废水提升至所述废水和药剂混合区(5)内。
5.根据权利要求4所述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，其特征在于：
所述应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置进一步包括沉淀池(16)与排放槽(17)；所述沉淀池(16)通过所述输送管道(12)与置于所述装置主体(7)中上部的出水口(15)连接以获得所述产水区(11)内的废水，所述沉淀池(16)的上端通过所述输送管道(12)连接所述排放槽(17)，所述沉淀池(16)的下端通过回流管(20)连接所述废水和药剂混合区(5)。
6.根据权利要求5所述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，其特征在于：所述回流管(20)内部设有用于将有机污泥破碎的紊流装置。
7.根据权利要求6所述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，其特征在于：所述出水口(15)上设有过滤装置(21)。
8.根据权利要求1～7任一项所述的应用于废水预处理的纳米微气泡气浮装置，其特征在于：所述电气控制柜(1)内设有用于将设备的数据情况实时发送给用户的电脑或手机进行沟通连接gprs远程监控系统。
技术总结