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    四種氣浮機設備深度分析
    來源: | 作者:pmo57c2d6 | 發布時間: 402天前 | 756 次瀏覽 | 分享到:

                                             四種氣浮設備的深度分析

    前言

    氣浮設備是一類在水中通入或產生大量的微細氣泡,使空氣以高度分散的微小氣泡形式附著在懸浮物顆粒上,造成密度小于水的狀態,利用浮力原理使其浮在水面,從而實現-液分離的水處理設備。氣浮目前在給水、工業廢水和城市污水處理方面都有應用。氣浮設備較其它固-液分離設備具有投資少、占地面極小、自動化程度高、操作管理方便等特點。在實踐中應根據廢水處理工藝、廢水的水質水量等特點進行有針對性的選擇與使用。以下結合多年來的實踐經驗,對幾種氣浮設備的應用情況進行介紹,供同行及用戶設計、改造、選型時參考。電解氣浮設備電解氣浮設備是用不容性陽極和陰極直接電解廢水??侩娊猱a生的氫和氧的微小氣泡將已絮凝的懸浮物載浮至水面。達到固-液分離的目的。電解法產生的氣泡尺寸遠小于溶氣氣浮和散氣氣浮產生的氣泡尺寸,而且不產生紊流。該設備去除的污染物范圍廣,對有機物廢水除降低BOD外,還有氧化、脫色和殺菌作用,對廢水負載變化的適應性強,生成污泥量少,占地少,不產生噪聲。近年來發展很快。電解氣浮設備目前尚存在電解能耗及極板損耗較大,運行費用較高等問題,因此限制了該種設備的推廣使用。 散氣氣浮設備散氣氣浮設備是靠高速旋轉葉輪的離心力所造成的真空負壓狀態將空氣吸入,成為微細的空氣泡而擴散于水中。氣泡由池底向水面上升并粘附水中的懸浮物一起帶至水面。達到固-液分離的目的。形成的浮渣不斷地被緩慢旋轉的刮渣板刮出池外。水流的機械剪切力與擴散板產生的氣泡較大(直徑達1mm左右),不易與細小顆粒和絮凝體相吸附,反而易將絮體打碎,因此,散氣氣浮不適用于處理含顆粒細小與絮體的廢水。散氣氣浮設備氣浮時間約為30nim,溶氣量達0.51m3/m3(氣/水)。旋轉葉輪周邊線速度約為12.5m/s。在部分行業中的運行情況見表1。表1  散氣氣浮設備在部分行業中運行的情況。

    由表1數據分析,CODBOD)經處理后其去除率在43.38%-89.1%,SS的去處理在90%-99.8%,油脂的去除率在78%-99.3%。處理量在25-163m3/h。由此可見,這種氣浮設備處理廢水水量有限,但對不可溶性物質及懸浮物的處理效果較為明顯。除油效果一般可達80%左右。處理廢水中的油脂、膠狀物和懸浮物的去除率在95%以上,加入合適的化學藥劑能使廢水中的CODBOD去除率在60%以上。溶氣真空氣浮設備水中過飽和空氣在減壓時能以微細的氣泡形式釋放出來,從而使水中的雜質顆粒被粘附而上浮。達到固-液分離的目的。如果先將空氣加壓使其溶于水形成空氣過飽和溶液,然后減至常壓使空氣析出,稱為加壓溶氣氣浮;如果將廢水在常壓下曝氣后在真空條件下誘使溶氣逸出,稱為真空式氣浮。溶氣真空氣浮設備是使空氣在常壓或加壓下溶于水中,而在負壓下析出的氣浮設備。真空式氣浮設備優點是氣泡的形成、它與顆粒的粘附以及氣泡和顆粒絮凝體的上浮都在穩定的環境中進行,絮凝體破壞的可能性小,整個氣浮過程所需要的能耗量小。其缺點是水中溶氣量有限,不適用于含濃度大于250-300mg/L懸浮物的廢水;另一缺點是要求有密封的容器,在容器內還需要裝有刮渣機械,結構復雜,因此在工程實際中使用較少。該設備可能得到的空氣量因受到能夠達到的真空度(一般運行真空度40kPa)的影響,析出的微細泡量很有限,且構造復雜,運行維修不方便,現已逐步淘汰。加壓溶氣氣浮設備加壓溶氣氣浮設備是將清水加壓至(3-4×105Pa,同時加入空氣,使空氣溶解于水,然后驟然減至常壓,溶解于水的空氣以微小氣泡形式(氣泡直徑約為20-100μm左右),從水中析出,將水中的懸浮物顆粒載浮于水面。從而實現固-液分離。加壓溶氣氣浮設備是目前應用范圍較為廣泛的一種氣浮設備。該設備可以廣泛適用于各類廢水處理(尤其是含油廢水處理)、污泥濃縮及給水處理。與其它氣浮設備相比,具有以下特點:

    在加壓條件下,空氣溶解度大,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。

    組合式氣浮設備此種設備屬于加壓溶氣氣浮。它廣泛用于造紙、印染、電鍍、化工、食品、煉油等工業廢水處理。在部分企業應用情況見表2。表2加壓溶氣組合氣浮的實際應用情況

    加壓溶氣組合氣浮設備處理廢水的COD、SS去除率在78%-95%之間,處理能力在30-150 m3/h左右。高效淺池氣浮設備高效淺池氣浮設備的出現,是氣浮凈水技術的一個重大突破。它改傳統氣浮的靜態進水動態出水,為動態進水靜態出水,應用零速原理,使浮選體在相對靜止的環境中垂直浮上水面,實現固-液分離的。

    零速原理使上浮路程減至最小,且不受出水流速的影響,上浮速度達到或接近理論最大值,污水在凈化池中的停留時間由傳統氣浮的3040分鐘減至僅需35分鐘,極大地提高了處理效率,設備體積隨之大幅減小。

    淺池氣浮設備是將進水口、出水口和氣浮刮渣斗安裝在繞氣浮池中央回轉的回轉機上?;剞D機架和刮渣斗均由電機帶動并可無級調速。用同進水流速一致的速度旋轉。廢水從池中心的旋轉進水器進水,通過進水配水器布水,進水配水器的移動速度可以和進水流速相同。使原水進入池內產生零速度,按此零速原理進水不會對池內水流產生擾亂。與其它氣浮設備相比有以下特點:

    采用淺池理論、零速原理、新溶氣機理設計;水力停留時間短,只有3-5分鐘,池深不超過700mm;微氣泡極小,密度極高,不需事先將它們凝聚為很大礬花,固可大大減少加藥量,極大的降低運行成本;微細氣泡與絮粒的沾附發生于包括接觸區在內的整個氣浮分離過程;強制布水,進出水都是靜態的;清水的排出是在固液分離以后進行的,浮渣瞬時隔離排除,水體擾動??;出渣含固率高達3%-5%,懸浮物去除率達99.5%,池底設有刮泥板,自動刮除沉降污泥;采用的溶氣管設計獨特,體積小,溶氣效率高,操作方便,占地面積??;設備運行效率高,穩定性好,處理量大,一次性投資少;溶氣水和藥劑加入點的合理選用,保證實現共聚氣??;

    具有多項調節功能,能隨處理水質水量的變化而變化。

    國內外加壓溶氣氣浮處理設備性能比較和淺池氣浮設備在造紙工業的應用情況

    國內外加壓溶氣氣浮設備性能比較

    各項數據表明淺池氣浮處理效果優于曝氣氣浮,在淺池氣浮中離子氣浮的COD、SS處理技術指標及使用效果更佳。

    高效淺池氣浮設備的實際應用情況

    統計數據分析。淺池氣浮設備懸浮物的去除率達92.8%以上,COD的去除率為65.3%以上,處理設施對SS的去除效果較為明顯,此外,數據表明淺池氣浮設備的處理能力在300-850m3/h以上。 結語散氣氣浮設備處理水量為25~163m3/h,處理廢水量較小,對不可溶性物質及懸浮物的處理效果較為明顯。除油效果一般可達80%左右。處理廢水中的油脂、膠狀物和懸浮物的去除率在95%以上,加入合適的化學藥劑能使廢水中的CODBOD去除率在60%以上。

    壓力溶氣組合氣浮設備處理能力也有限,處理能力在30-150m3/h左右。加入合適的化學藥劑后,處理廢水的COD、SS去除率均在80%左右。

    淺池氣浮設備的處理能力在300-850m3/h以上,懸浮物的去除率達92.8%以上,COD的去除率為65.3%以上,設備對SS的去除效果最為明顯。同時設備水力停留時間只有3-5分鐘,比其它氣浮設備占地更少,技術含量高、操作管理方便,處理后的水完全能夠滿足工藝回用水的要求,節約了水資源,有可觀的經濟效益。

    對幾種氣浮機設備的應用與比較,建議在廢水處理工藝選擇氣浮設備時,應根據廢水的水質水量、廢水可回收利用價值、占地面積、設備投資等因素綜合考慮,在保證工藝要求的前提下,廢水處理量小于300m3/h時,可選擇散氣氣浮或壓力溶氣氣浮設備。廢水處理規模超過300m3/h時應考慮選擇淺池氣浮設備。

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