气浮设备
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污水处理加压溶气气浮设备

污水处理加压溶气气浮设备

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◆加压溶气气浮原理
加压溶气气浮是国内最常用的气浮方法。溶气气浮是通过溶气罐使空气在一定的压力下溶于废水并呈饱和状态,然后是废水压力骤然降低,这时溶解的空气便以微小的气泡从水中析出,实现气浮效果。用这种方法产生气泡直径约为20~100μm,并且可人为的控制气泡与废水的接触时间,应用比较广泛。
根据气泡从水中析出时所处的压力不同,溶气气浮又分为溶气真空气浮和加压溶气气浮。溶气真空气浮是空气在常压或加压下溶入水中,在负压下析出。加压溶气气浮是空气在加压下溶入水中,在常温下析出。加压溶气气浮广泛用于含油废水的处理,通常作为除油后的补充处理和生化处理前的预处理。
◆加压溶气气浮优点
1、在加压情况下,空气的溶解度大,供气浮用的气泡数量多,保证了气浮效果,处理效果显著而且稳定。
2、溶入水中的气体经骤然减压释放,产生的气泡微细,气泡直径在80μm左右,粒度均匀,且上浮稳定,对液体扰动微小。特别适用于疏松颗粒、细小颗粒的固液分离。
3、工艺过程及设备比较简单,便于管理、维护。
4、特别是部分回流式,处理效果显著、稳定,并能较大的节约能耗。

◆加压溶气气浮基本流程及特点
加压溶气气浮根据加压情况,可分为全部进水加压、部分进水加压及部分出水回流加压三种流程。
1、全部进水加压溶气气浮
全部进水加压溶气气浮是将全部污水用加压泵加压值3~4个大气压,并在压力管上通入一定量的压缩空气后,水气混合物进入溶气罐,在其中停留一段时间进行水气混合与溶解,然后经过减压阀进入常压气浮池进行气浮。这一流程比较简单,但全部水量加压,流经溶气罐,耗电量大,所需溶气罐容积较大。此外,若在气浮之前需经混凝处理时,则已经形成的絮凝体易在加压或减压过程中破碎,影响混凝效果。
2、部分进水加压溶气气浮
部分进水加压溶气气浮是取部分污水加压和溶气,其余污水直接进入气浮池中与溶气污水混合。部分出水回流加压溶气气浮取一部分出水回流后进行加压和溶气,减压后直接进入气浮池,与来自混凝池的污水混合和浮选。这两种流程中,用于加压溶气的水量通常只占总水量的15%~40%,故溶气压力可提高,因而形成的气泡分散度更高、更均匀。此外,在混凝法配合使用时,絮凝体不易受到破坏。
加压溶气气浮法的设计运行常规参数
1、一般溶气压力用200~400kPa,回流比取25%~50%。
2、根据试验时选定的混凝剂及其投加量和完成絮凝的时间及难易度,确定反应形式及反应时间,一般反应时间比沉淀所需的反应时间短些,10~15min为宜。
3、接触室必须为气泡与絮凝体提供良好的接触条件,其宽度还应考虑易于安装和检修要求。为避免打碎絮体,应注意水流的衔接,反应池与气浮池可合建。进入气浮池接触室的流速宜控制在0.1m/s以下。
4、接触室的水流上升流速一般取10~20mm/s,室内的水力停留时间一般不宜小于60s。
5、接触室内的溶气释放器,需根据选定的回流量、溶气压力及各种型号释放器的作用范围确定合适的型号与数量。
6、气浮分离室的水流(向下)流速,一般取1.5~2.5mm/s,即分离室的表面负荷率取5.4~9.0m3/(m ²•h)。
7、气浮池的有效水深,一般取2.0~2.5m,池中水力停留时间一般在10~20min。
8、气浮池一般单格宽度不超过10m,池长不超过25m为宜。
9、气浮池排渣,一般采用刮渣机定期排除,刮渣机的行车速度宜控制在5m/min以内。
10、气浮池集水应力求平均,一般采用穿孔集水管,集水管的最大流速控制在0.5m/s左右。
11、压力溶气罐直径,一般根据过水截面负荷率100~150m3/(m ²•h)选取,罐高2.5~3.0m。填料有瓷质拉西环、塑料斜交错淋水板、不锈钢圈填料、塑料阶梯环等。由于阶梯环具有高度溶气效率,故可优先考虑,填料层高通常取1~1.5min。有的溶气罐做成空罐,但空罐易使水流短路,容积利用系数小。
12、溶气罐顶需设放气阀,以便定期的积存罐顶的受压空气放出,否则溶气罐的容积将相应的减小,而且气浮池将大的气泡冒出,影响气浮效果。

◆加压溶气气浮主要组成部分
加压溶气气浮装置主要由三个部分组成:溶气罐、释放器和气浮池。
1、溶气罐
其作用是在一定压力(约0.2~0.4MPa)下,保证空气能充分的溶于水中,并使水、气良好混合。溶气罐内水的理论停留时间一般采用2~5min。溶气罐中的水气混合时间与进气方式有关,泵前进气的混合时间略短,泵后进气的混合时间则相对要长些。溶气罐的顶部设有排气阀,用以定期排出罐顶部未溶解的空气,保持溶气罐出口处的压力恒定,保证溶气气罐的有效容积和溶气效率。罐底设有放空阀,在清洗时用来放空溶气罐。为防止罐内短路,增大紊流程度,罐内还设有挡板或填料。溶气形式有多种,如泵吸气式,射流溶气式及空压机供气式等;空压机可保证水泵在有效条件下工作、使溶气效率有较大的提高。由于空气溶解度甚小,故一般只需小功率空压机即可,从节能观点来看,适应于空压机供气,在无填料的情况下,溶气效率可到60%左右,如果用填料式溶气罐,比不加填料时效率高,影响溶气效率因素众多,如填料品种、填料层的高度、溶气罐中水位高低、供气流量大小、供气方式、水温等,在设计溶气罐时都应考虑。
2、释放器
要提高气浮法净水效果,不仅需要提高溶气效率,而且需要好的释放条件使微气泡能彻底释出。释放器的作用事当压力溶气水进入释放器时,释放器内特殊的结构使溶气水在极短的时间内(约0.1s)经历反复的收缩、扩散、撞击和返流、旋流,其压力损失达95%以上,由于压力的下降,使得原溶解于水中的空气迅速释放。常用的TS型释放器,能在0.15~0.20MPa的低压下完全的释放出大量可供气浮净水用的有效气泡,该释放器由底座、空盒、管嘴接头等部分组成,其关键部位于空盒的构造,即进、出水孔直径及位置、圆环直径及宽度、环与盒盖间的缝隙尺寸、空盒高度等的合理选择与组合。
3、气浮池
气浮池是气浮处理系统的核心设备,它为气泡与水中的悬浮颗粒的混合、接触、黏附以及分离提供了一定的空间。其运行过程是当污水从减压阀流入敞口水池后,由于压力减至常压,使溶解于污水中的空气以微小气泡形式逸出。气泡在上升过程中吸附乳化油和细小悬浮颗粒,上浮至水面形成浮渣,由刮渣机除去。气浮池形式多样,可根据原水水质、水量大小、水温、建造条件等因素综合考虑选定。一般是溶有过饱和空气的废水通入浮选器,析出的气泡捕捉悬浮物,上浮后的泡沫层用刮板刮入残渣接收器。因重力作用沉入浮选器底部的固体粒子有底部刮板机刮入接收器,通过管道排出。加压溶气浮选池的种类较多,一般可归纳成平流式、竖流式两种,它们分别与平流式和竖流式沉淀池类似。
◆加压溶气气浮法操作注意事项
一、第一次进水前,要用压缩空气或高压水对管道和溶气罐进行反复喷洒清洗,以达到没有阻塞的颗粒杂质,再安装溶气释放器。同时,检查连接溶气罐和空压机之间管道上的单向阀方向是否指向溶气罐。
二、先打开空压机,等到空压机的出口压力大于溶气罐的压力后,再打开压缩空气管道上的阀门向溶气罐内注入空气。
三、先用清水调试压力溶气系统与溶气释放系统,待系统运行正常后,再向反应池内注入污水。
四、压力溶气罐的出水阀门要全部打开,防止由于水流在出水阀出受阻,使气泡提前释放、合并变大。
五、控制气浮池出水调节阀门或可调堰板,把气浮池水位稳定在集渣槽口以下5~10cm,待水位稳定后,用进出水阀门调节并测量处理水量,直到达到设计水量。
六、等到浮渣积存到5~8cm后,开动刮渣机进行刮渣,同时检查刮渣和排渣是否正常,出水水质是否受到影响。