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加壓溶氣氣浮法的主要設備-氣浮泵

發表時間:2018-11-15 08:32:27

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進氣方式 加壓溶氣法有兩種進氣方式,即泵前進氣和泵后進氣。 泵前進氣,這是由水泵壓水管引出一支管返回吸水管,在支管上安裝水力噴射器,省去了空壓機。廢水經過水力噴射器時造成負壓,將空氣吸人與廢水混合后,經吸水管、水泵送人溶氣罐。此法比較簡便,水氣混合均勻,但水泵必須采用自吸式進水,而且要保持1m以上的水頭。此外,其最大吸氣量不能大于水泵吸水量的10%,否則,水泵工作不穩定,會產生氣蝕現象。 泵后進氣

進氣方式 加壓溶氣法有兩種進氣方式,即泵前進氣和泵后進氣。 泵前進氣,這是由水泵壓水管引出一支管返回吸水管,在支管上安裝水力噴射器,省去了空壓機。廢水經過水力噴射器時造成負壓,將空氣吸人與廢水混合后,經吸水管、水泵送人溶氣罐。此法比較簡便,水氣混合均勻,但水泵必須采用自吸式進水,而且要保持1m以上的水頭。此外,其最大吸氣量不能大于水泵吸水量的10%,否則,水泵工作不穩定,會產生氣蝕現象。 泵后進氣,一般是在壓水管上通人壓縮空氣。這種方法使水泵工作穩定,而且不必要求在正壓下工作,但需要由空氣壓縮機供給空氣。

評價溶氣系統的技術性能指標主要有兩個即溶氣效率和單位能耗。到目前為止雙膜理論解釋氣體傳質于液體還是比較接近于實際的。根據雙膜理論,對于難溶氣體決定傳質過程的主要阻力來自液膜,而氣膜中的傳質阻力與之相比,可以忽略而不計。即要強化溶氣過程,除應有足夠的傳質推動力外,關鍵在于擴大液相界面或減薄液膜厚度。但實際上在紊流劇烈的自由界面上是難以存在穩定的層流膜。因此便出現了隨機表面更新理論,這種理論增加了表面更新速率,即在考慮氣液接觸界面傳質時,引入了氣相、液相在單位時間內因渦流擴散而流入氣、液更新界面的傳質因素,從而使理論和實際更為接近。

 

(五)加壓溶氣氣浮工藝流程   

加壓溶氣氣浮法在國內外應用最為廣泛。目前壓力氣氣浮法應用最為廣泛。與其他方法相比,它具有以下優點:

在加壓條件下,空氣的溶解度大,供氣浮用的氣泡數量多,能夠確保氣浮效果;

溶入的氣體經驟然減壓釋放,產生的氣泡不僅微細、粒度均勻、密集度大、而且上浮穩定,對液體擾動微小,因此特別適用于對疏松絮凝體、細小顆粒的固液分離;

工藝過程及設備比較簡單,便于管理、維護; 特別是部分回流式,處理效果顯著、穩定,并能較大地節約能耗。 

水泵自調節池將原水提升到反應池。絮凝劑在吸水管上(泵前)投入,并經葉輪混合于反應池中進行絮凝,根據廢水的性質不同反應池的強度和反應時間應有所調整。反應后的絮凝水進入氣浮池的接觸區,與來自溶氣釋放器釋出的溶氣水相混合,此時水中的絮粒和微氣泡相互碰撞粘附,形成帶氣絮粒而上浮,并在分離區進行固液分離,浮至水面的泥渣由刮渣機刮至排渣槽排出。清水則由穿孔集水管匯集至集水槽后出流。部分清水經由回流水泵加壓后進入溶氣罐,在罐內與來自空壓機的壓縮空氣相互接觸溶解,飽和溶氣水從罐底通過管道輸向釋放器。

壓力溶氣氣浮法工藝主要由三部分組成,即壓力溶氣系統、溶氣釋放系統及氣浮分離系統。 

1.壓力溶氣系統。它包括水泵、空壓機、壓力溶氣罐及其它附屬設備。其中壓力溶氣罐是影響溶氣效果的關鍵設備。 

采用空壓機供氣方式的溶氣系統是目前應用最廣泛的壓力溶氣系統。氣浮法所需空氣量較少,可選用功率小的空壓機,并采取間歇運行方式。此外空壓機供氣還可以保證水泵的壓力不致有大的損朱。一般水泵至溶氣罐的壓力約0.5MPa,因此可以節省能耗。

2.溶氣釋放系統。它一般是由釋放器(或穿孔管、減壓閥)及溶氣水管路所組成。溶氣釋放器的功能是將壓力溶氣水通過消能、減壓,使溶入水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來,并能迅速而均勻地與水中雜質相粘附。 

對溶氣釋放器的具體要求是: 

 充分地減壓消能,保證溶人水中的氣體能充分地全部釋放出來;? 

? 消能要符合氣體釋出的規律,保證氣泡的微細度,增加氣泡的個數,增大與雜質粘附的表面積,防止微氣泡之間的相互碰撞而使氣泡擴大; 

? 創造釋氣水與待處理水中絮凝體良好的粘附條件,避免水流沖擊,確保氣泡能迅速均勻地與待處理水混合,提高"捕捉"機率; 

? 為了迅速地消能,必須縮小水流通道,故必須要有防止水流通道堵塞的措施;

? 構造力求簡單,材質要堅固、耐腐蝕,同時要便于加工、制造與拆裝,盡量減少可動部件,確保運行穩定、可靠; 

 溶氣釋放器的主要工藝參數為:釋放器前?管道流速:1m/s以下,釋放器的出口流速以0.4~0.5m/s為宜;沖洗時狹窄縫隙的張開度為5mm;每個釋放器的作用范圍30~100cm。 

3.氣浮分離系統。它一般可分為三種類型即平流式、豎流式及綜合式。其功能是確保一定的容積與池的表面積,使微氣泡群與水中絮凝體充分混合、接觸、粘附,以保證帶氣絮凝體與清水分離。 

下面以平流式氣浮池為例分析帶氣絮凝體上浮分離過程的運動狀態。 

帶氣絮粒在接觸室內通過浮力、重力與水流阻力的平衡作用后,取得了向上的升速U上。進入分離區后,又受到兩個力的作用:一是水流擴散后由水平推力所產生的水平向流速U推;二是由于底部出流所產生的向下流速U下。這兩種流速的合速度大小及方向決定了帶氣絮凝體或是上浮去除,或是隨水流挾出。至于其中上升或下降的速度則視合成速度U合在縱軸上投影的大小。 該速度影響了氣浮的處理效果。絮凝體的大小,氣泡的大小,氣浮池體中水流向下的速度三者直接影響合成向上速度。合成向上的速度越大,氣浮的去除效率越高,氣浮池體的就越小,整個工程造價越低。要使上浮效果好,首先在池體中盡量降低U下。它可用擴大底部出流面積或提高出水的均勻度實現,隨著底部的均勻集流、出流,水流到池未端U平約為零,這有利于上浮力較小的帶氣絮凝體的分離; 如要提前實現上浮去除,應盡量降低u平,這可用擴大氣浮池橫斷面的方式來實現。接著要處理好絮凝體的大小,通過加藥混合,和絮凝反應來完成,應注意控制以下幾個點,藥劑的品種,投藥量,藥劑和污水的混合時間和混合強度,藥劑的投加點,藥劑和污水的反應時間和反應強度,產生的絮凝體的大小。另外還要控制溶氣系統中氣泡的大小。 

豎流式氣浮池分離區中顆粒的運動狀態與平流式相似。但其水平向分速要小得多、而且隨徑向距離的增加,斷面迅速擴展,u平迅速變小。特別是豎流式的流速方向改政變不大,絮凝體主要受到向上水流推動力的慣性作用,顆粒的向上分速增大,使得帶氣絮凝體與水體的分離條件比平流式要優越得多。不過究竟采用什么形式還需要對各方面的條件進行綜合評價后才能確定。



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