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加压溶气气浮工艺流程

2025/10/6 10:39:17发布17次查看
加压溶气气浮法在外应 用为普遍。目前压力气气浮法运用为普遍。与其他方法相比,它具有以下优点:
在加压条件下,空气的溶解度 大,供气浮用的气泡数量多,可以确保气浮效果;
溶入的气体经骤然减压释放, 发作的气泡不只微细、粒度均匀、密集度大、而且上浮动摇,对液体扰动宏大,因此特别适用于对疏松絮凝体、粗大颗粒的固液分别;
工艺进程及设备比较复杂,便 于管理、维护;特别是部分回流式,处置效果 分明、动摇,并能较大地糜费能耗。
水泵自调理池将原水提升到反响池。絮凝剂在吸水管上(泵前)投入,并经叶轮混合于反响池 中中止絮凝,根据废水的性质不同反响池的强度和反响时间应有所调整。反响后的絮凝水进入气浮池的接触区,与来自溶气释放器释出的溶气水相混合,此时水中的 絮粒和微气泡相互碰撞粘附,构成带气絮粒而上浮,并在分别区中止固液分别,浮至水面的泥渣由刮渣机刮至排渣槽排出。清水则由穿孔集水管聚集至集水槽后出 流。部分清水经由回流水泵加压后进入溶气罐,在罐内与来自空压机的紧缩空气相互接触溶解,饱和溶气水从罐底经过管道输向释放器。
压力溶气气浮法工艺主要由 三部分组成,即压力溶气系统、溶气释放系统及气浮分别系统。
(a)压力溶气系统。它包括水 泵、空压机、压力溶气罐及其它从属设备。其中压力溶气罐是影响溶气效果的关键设备。
采用空压机供气方式的溶气 系统是目前运用普遍的压力溶气系统。气浮法所需空气量较少,可选用功率小的空压机,并采取间歇运转方式。此外空压机供气还可以保证水泵的压力不致有大的损失。普通水泵至溶气罐的压力约0.5mpa,因此可以节省能耗。
(b)溶气释放系统。它普通是由 释放器(或穿孔管、减压阀)及溶气水管路所组成。溶气释放器的功用是将压力溶气水经过消能、减压,使溶入水中的气体以微气泡的方式释放出来,并能迅速而均 匀地与水中杂质相粘附。
对溶气释放器的详细要求是:
充分地减压消能,保证溶人水中的气体能充分地全部释放出来;u
消能要契合气体释出的规律, 保证气泡的微细度,添加气泡的个数,增大与杂质粘附的表面积,防止微气泡之间的相互碰撞而使气泡扩展;
创造释气水与待处置水中絮凝 体良好的粘附条件,避免水流冲击,确保气泡能迅速均匀地与待处置水混合,提高捕捉机率;
为了迅速地消能,必需增加水 流通道,故必需求有防止水流通道堵塞的措施;
构造力图复杂,材质要稳固、 耐腐蚀,同时要便于加工、制造与拆装,尽量添加可动部件,确保运转动摇、可靠;
溶气释放器的主要工艺参数 为:释放器前管道流速:1m/s以下,释放器的出口流速以0.4~0.5m/s为宜;冲洗时狭窄缝隙的张开 度为5mm;每个释放器的作用范围30~100cm。
(c)气浮分别系统。它普通可分 为三种类型即平流式、竖流式及综合式。其功用是确保一定的容积与池的表面积,使微气泡群与水中絮凝体充分混合、接触、粘附,以保证带气絮凝体与清水分别。
下面以平流式气浮池为例分 析带气絮凝体上浮分别进程的运动形状。
带气絮粒在接触室内经过浮 力、重力与水流阻力的平衡作用后,取得了向上的升速u上。进入分别区后,又遭到两 个力的作用:一是水流分散后由水平推力所发作的水平向流速u推;二是由于底部出流所发作 的向下流速u下。这两种流速的合速度大 小及方向决议了带气絮凝体或是上浮去除,或是随水流挟出。至于其中上升或下降的速度则视分解速度u合在纵轴上投影的大小。该速度影响了气浮的处置效 果。絮凝体的大小,气泡的大小,气浮池体中水流向下的速度三者直接影响分解向上速度。分解向上的速度越大,气浮的去除效率越高,气浮池体的就越小,整个工 程造价越低。要使上浮效果好,首先在池体中尽量降低u下。它可用扩展底部出流面积 或提高出水的均匀度完成,随着底部的均匀集流、出流,水流到池未端u平约为零,这有利于上浮力较 小的带气絮凝体的分别;如要延迟完成上浮去除,应 尽量降低u平,这可用扩展气浮池横断 面的方式来完成。接着要处置好絮凝体的大小,经过加药混合,和絮凝反响来完成,应留意控制以下几个点,药剂的品种,投药量,药剂和污水的混合时间和混合强 度,药剂的投加点,药剂和污水的反响时间和反响强度,发作的絮凝体的大小。另外还要控制溶气系统中气泡的大小。
竖流式气浮池分别区中颗粒 的运动形状与平流式相似。但其水平向分速要小得多、而且随径向距离的添加,断面迅速扩展,u平迅速变小。特别是竖流式的 流速方向改政变不大,絮凝体主要遭到向下水流推进力的惯性作用,颗粒的向上分速增大,使得带气絮凝体与水体的分别条件比平流式要优越得多。不过终究采用什 么方式还需求对各方面的条件中止综合评价后才干确定。
(六)电解气浮 气浮工艺流程
电解气浮法对废水中止电 解,这时在阴极发作大批的氢气泡,氢气泡的直径很小,仅有20~100微米,它们起着气浮剂的作 用。废水中的悬浮颗粒粘附在氢气泡上,随其上浮,从而抵达了净化废水的目的。与此同时,在阳极上电离构成的氢氧化物起着混凝剂的作用,有助于废水中的污泥 物上浮或下沉。
电解气浮法的优点是:能产 生大批小气泡;在使用可溶性阳极时,气浮进程和混凝进程结合中止;装置构造复杂,是一种新的废水净化方法。
这是近几年在水处置范围 才出现的二种工艺,由于这种方法具有设备复杂;管理方便;运转条件易于控制、装置紧凑、效果良好,因而展开很快。
(七)溶气浮法的设计与计 算
(a)设计要点及留意事项
(1)要充分研讨讨论待处置水的 水质情况,分析采用气浮工艺的合理性和适用性;
(2)在有条件的情况下,对需处 理的废水应中止必要的气浮小型实验或模型实验。并根据实验结果选择适当的溶气压力及回流比(指溶气水量与待处置水量的比值)。通常溶气压力采用0.2~0.4mpa,回流比取5%~一之间,回流比的确定需和 悬浮物的浓度联络起来。浓度高回流比大,浓度小回流比小。
(3)根据实验时选定的混凝剂种 类、投加量、絮凝时间、反响程度等,确定反响方式及反响时间,普通沉淀反响时间较短,以2一30分钟为宜;
(4)确定气浮池的池型,应根据 对处置水质的要求、净水工艺与前后处置构筑物的衔接、周围地形和构筑物的协调、施工难易程度及造价等要素综合地加以思索。反响池宜与气浮池合建。为避免打 碎絮体,应留意构筑物的衔接方式。进人气浮池接触室的流速宜控制在0.1m/s以内;
(5)接触室必需对气泡与絮凝体 提供良好的接触条件,同时宽度应思索安装和检修的要求。水流上升流速普通取10~20mm/s:,水流在室内的停留时间不 宜小于60秒。
(6)接触室内的溶气释放器,需 根据确定的回流量,溶气压力及各种型号释放器的作用范围按下表来选定:
(7)气浮分别室需根据带气絮体 上浮分别的难易程度和水质的处置要求而定。选择水流(向下)的流速,普通取1.5~3.0mm/s,即分别室的表面负荷率取5.4~10.8m3/(m2.h);
(8)气浮池的有效水深普通取2.0~2.5m,池中水流停留时间普通为10~20min;(9)气浮池的长宽比无严峻 要求;普通以单格宽度不逾越10m,池长不逾越15m为宜;
(10)气浮池的排渣普通采用刮 渣机活期扫除。集渣槽可设置在池的一端或两端.;刮渣机的行车速度宜控制在5m/min以内;
(11)气浮池集水应力图均匀, 普通采用穿孔集水管,集水管的大流速宜控制在0.5m/s左右;
(b)设计顺序
1、中止实验室或现场实验
由于废水种类单一,即使是 同类型的废水,其水质变化也很大。通常的设计参数也只是阅历统计值。因此可靠的办法采用实验室或现场小型实验取得的结果作为设计依据。
2、确定设计方案在中止现场 查勘及综合分析各种资料的基础上,确定主体设计方案。
(1)溶气方式采用全溶气式还是 部分回流式;
(2)气浮池池型选用平流式还是 竖流式,取圆形、方形还是矩形;
(3)在气浮前或后能否需求用预处置或后续处置构筑物,其方式怎样,如何衔接?
(4)浮渣处置与处置途径;
(5)工艺流程及平面布置的初步 确定及合理性分析。
3、设计计算(不包括普通处 理构筑物的常规计算)
4 提 供废水性质,详细的表格参见后面的附表。
溶气浮法 的主要设备的设计
(一)溶气释放器
(1)释气*,在0.15mpa以上能释放溶气量的99%左右;
(2)能在较高压力下义务,在0.2mpa以上时能取得良好的净水效 果,糜费电耗:
(3)释出的气泡微细,气泡平均 直径为20-40微米,气泡密集,附着功用 良好。
(二)压力溶气罐
溶气效率达80%以上
技术经济分析
由于净水工艺中沉淀法沿用 了多年,人们选用气浮法自然地要与沉淀法比较。其实,两种方法各具特点,关于轻飘易浮的杂质宜采用溶气气浮法,;关于密实繁重的杂质宜采用沉淀法。通常经过投药、混合反响后构成的絮体,当上浮速度快于沉淀时,则选用气浮法为好。由于气浮法占空中积小(仅为沉淀法的1/8一1/2),池容积也小(仅 为沉淀法的1/8-1/4),处置后出水水质好,不只浊度及ss低而且溶解氧高,排出的浮渣含水率远远低于沉淀法排出的污泥。普通污泥体积比为1/10-1/2,这给污泥的进一步处置和处 置既带来了较小气便,又糜费了费用。
有些废水同时含可沉、可浮的杂质,单独运用气浮或沉淀效果都不理想。此时可将沉淀与气浮结合,发扬各自优点,不只会提高处置效果, 而且也节省投资和运转费用。
消费实际标明,气浮池不只在除色、去浊上优于沉淀池,而且在降低污染水的cod、木质素以及提取氧等方面 都显出共同的优点,其造价也比平流沉淀池、斜管沉淀池、水力或机械加速澄清池低,其运转费用也略低。
虽然气浮法净水因其共同优 点而日露锋芒,但要充分发扬其特点,目前还应重点在以下应三个方面中止研讨开发。
1.气泡进一步微细化。
*,在相等的释气量 条件下,所发作的微气泡越细,则气泡个数越多越密集,粘附的絮粒也越小,净水效果也就越好,而且构成的浮渣也越动摇。因此。研讨气泡平均直径更小的溶气释 放器是当前提高气浮净水技术的一个途径。它不只能提高现有净水对象的去除效果,而且还能开拓气浮法净水的运用范围。
2.直接切割气体制造微气泡
压力溶气气浮法净水存在两 个成果:*是压力溶气相对能耗较大;第二是溶气水量的参与增大了气浮池内的水力负荷,给分别带来困难。处置这两个成果的理想办法是研制直接发作微气泡的 布气装置,经过该装置将气体切割成动摇、微细、密集的微气泡群,从而极大限制地降低能耗,而且不会添加气浮池容积。虽然直接布气法难度很大,但它是有吸 引力的研讨方向。
3.固、液分别技术。
为了提高固、液分别技术, 充分发扬气浮净水的优势,除上述气泡进一步微细化与采用直接布气法外,改善固、液分别效果也是一个重要方面。由于气浮净水的终目的还是表如今提高分别效 果上。假设设法将电凝聚气浮的泡、絮同时构成并凝聚的这个概念引人压力溶气气浮法中则有可以大大提高其分别效果。这个概念可称共凝聚气浮。为了顺应共凝聚 气浮,应该研制一种新型的溶气释放器,它应该延时释出高度密集的超微气泡,在与投药混合后的初级反响水(确切说,微絮粒尚未构成时的水)充分混和时,两者 同时生长,即超微气泡与微絮粒同时构成并结合在一同,进而共同生长为带气絮粒。这样构成的带气絮粒在上浮进程中,不但不会受剪力影响而使气泡零落,致使下 沉,而且上浮快,浮渣动摇,耗用的气量少。因此说共凝聚气浮是很有出路的研讨方向。
4,如何妥善地处置粘附牢度 成果也是当前急待处置的一个成果。
气浮法作为一个物化法,不只需提高气泡质量(如纤细度、密集度、动摇性等),而且还要十分注重改善絮粒的 功用。假设我们能失掉增水性、吸附性强的絮粒,则将大大有助于提高气浮净水的效果。为此,研讨供气浮用的絮凝剂和助凝剂也是迫在眉捷的一个成果。
正象沉淀技术的展开离不开 沉淀实践的研讨一样,气浮技术的展开也需求气浮实践的指点。更何况气浮研讨的对象是液、固、气三相体系,比沉淀更复杂。关于气泡的结构和特性、气泡尺寸的 正确选择与控制、气泡与絮粒粘附的条件,均须深化研讨。有些实践上的新概念与假定,尚须进一步经过实验逐一地失掉验证与确认。因此气浮净水技术远非已臻完 善,众多的成果等候着我们去研讨打破。
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