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氣浮工藝的設計形式

發表時間:2018-11-15 08:32:04

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氣浮凈水上藝已開發出多種形式。按其產生氣泡方式可分為:布氣法氣浮(包括轉子碎氣法、微孔布氣法,葉輪散氣浮選法等)電解氣浮法;生化氣浮法(包括生物產氣浮法,化學產氣氣浮);溶解空氣氣浮(包括真空氣浮法,壓力氣浮法的全溶氣式、部分溶氣式及部分回流溶氣式)

氣浮凈水上藝已開發出多種形式。按其產生氣泡方式可分為:布氣法氣浮(包括轉子碎氣法、微孔布氣法,葉輪散氣浮選法等)電解氣浮法;生化氣浮法(包括生物產氣浮法,化學產氣氣浮);溶解空氣氣浮(包括真空氣浮法,壓力氣浮法的全溶氣式、部分溶氣式及部分回流溶氣式)。 

1.布氣氣浮 

布氣氣浮是利用機械剪切力,將混合于水中的空氣碎成細小的氣泡,以進行氣浮的方法。按粉碎氣泡方法的不同,布氣氣浮又分為:水泵吸水管吸氣浮、射流氣浮、擴散板曝氣浮選以及葉輪氣浮等四種。 

(1)水泵吸水管吸人空氣氣浮 

這是最簡單的一種氣浮方法。由于水泵工作特性的限制,吸人的空氣量不宜過多, 一般不大于吸水量的10%(按體積計),否則將破壞水泵吸水管的負壓工作。另外,氣泡在水泵內被破碎的不夠完全,粒度大,氣浮效果不好,這種方法用于處理通過除油池后的含油廢水,除油效率一般為50%~65%。 

(2)射流氣浮 

采用以水帶氣射流器向廢水中混入空氣進行氣浮的方法。射流器由噴嘴射出的高速水流使吸人室形成負壓,并從吸氣管吸人空氣,在水氣混合體進入喉管段后進行激烈的能量交換,空氣被粉碎成微小氣泡,然后直人擴散段,動能轉化為勢能,進一步壓縮氣泡、增大了空氣在水中的溶解度,最終進入氣浮池中進行氣水分離。射流器各部位的尺寸及有關參數,一般都是通過試驗來確定其最佳尺寸的。 

(3)擴散板曝氣氣浮 

這種布氣浮比較傳統,壓縮空氣通過具有微細孔隙的擴散板或擴散管,使空氣以細小氣泡的形式進入水中,但由于擴散裝置的微孔過小易于堵塞。若微孔板孔徑過大,必須投加表面活性劑,方可形成可利用的微小氣泡,從而導致該種方法使用受到限制。但近年研制、開發的彈性膜微孔曝氣器,克服了擴散裝置微孔易堵或孔徑大等缺點,用微孔彈性材料制成的微孔盤起到擴張、關閉作用。 

(4)葉輪氣浮 

葉輪在電機的驅動下高速旋轉,在蓋板下形成負壓吸入空氣,廢水由蓋板上的小孔進入, 在葉輪的攪動下,空氣被粉碎成細小的氣泡,并與水充分混合成水氣混合體經整流板穩流后,在池體內平穩地垂直上升,進行氣浮。形成的泡沫不斷地被緩慢轉動的刮板刮出槽外。 

葉輪直徑一般多為200~400mm,最大不超過600~700mm。葉輪的轉速多采用900~1500r/min,圓周線速度則為10~15m/s。氣浮池充水深度與吸氣量有關一般為1.5~2.0m但不超過3m。葉輪與導向葉片間的間距也能夠影響吸氣量的大小,實踐證明,此間距超過8mm將使進氣量大大降低。 

這種氣浮設備適用于處理水量小,而污染物質濃度高的廢水。除油效果一般可達80%左右,布氣氣浮的優點是設備簡單,易于實現。但其主要的缺點是空氣被粉碎的不夠充分,形成的氣泡粒度較大,一般都不小于0.1mm。這樣,在供氣量一定的條件下,氣泡的表面積小,而且由于氣泡直徑大,運動速度快,氣泡與被去除污染物質的接觸時間短,這些因素都使布氣浮達不到的去除效果。

2.溶氣氣浮 

根據廢水中所含懸浮物的種類、性質、處理水凈化程度和加壓方式的不同,基本流程有以下三種。 

(1)全流程溶氣氣浮法 

全流程溶氣氣浮法是將全部廢水用水泵加壓,在泵前或泵后注入空氣。在溶氣罐內,空氣溶解于廢水中,然后通過減壓閥將廢水送人氣浮池。廢水中形成許多小氣泡粘附廢水中的乳化油或懸浮物而逸出水面,在水面上形成浮渣。用刮板將浮渣連排入浮渣槽,經浮渣管排出池外,處理后的廢水通過溢流堰和出水管排出。 

全流程溶氣氣浮法的優點:①溶氣量大,增加了油粒或懸浮顆粒與氣泡的接觸機會;②在處理水量相同的條件下,它較部分回流溶氣氣浮法所需的氣浮池小,從而減少了基建投資。但由于全部廢水經過壓力泵,所以增加了含油廢水的乳化程度,而且所需的壓力泵和溶氣罐均較其他兩種流程大,因此投資和運轉動力消耗較大。 

(2)部分溶氣氣浮法 

部分溶氣氣浮法是取部分廢水加壓和溶氣,其余廢水直接進入氣浮池并在氣浮池中與溶氣廢水混合。其特點為:①較全流程溶氣氣浮法所需的壓力泵小,故動力消耗低;②壓力泵所造成的乳化油量較全流程溶氣氣浮法低:③氣浮池的大小與全流程溶氣氣浮法相同,但較部分回流溶氣氣浮法小。 

(3)部分回流溶氣氣浮法 

部分回流溶氣氣浮法是取一部分除油后出水回流進行加壓和溶氣,減壓后直接進入氣浮池,與來自絮凝池的含油廢水混合和氣浮。回流量一般為含油廢水的25%~100%。其特點為:①加壓的水量少,動力消耗省;②氣浮過程中不促進乳化;③礬花形成好,出水中絮凝也少;④氣浮池的容積較前兩種流程大。 為了提高氣浮的處理效果,往往向廢水中加入混凝劑或氣浮劑,投加量因水質不同而異,一般由試驗確定。

 


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