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加压溶气气浮法工艺先容及设计

返回列表发布人:tianrenhn   发布时间:2019-08-06  14:48:21

压力溶气气浮(DAF)是国内气浮技术中应用比较早的一种技术,适用于处理低浊度、高色度、高有机物含量、低含油量、低表面活性物质含量或富含藻类的水,广泛用于造纸、印染、电锁、化工、食品、炼油等工业废水处理。

相对于其他的气浮方式,它具有水力负荷高、池体紧凑等优点,但是它的工艺复杂、电能消耗较大、空压机的噪声大等因素,限制着它的应用。

(一)加压溶气气浮溶气的方式

根据废水中所含悬浮物的种类、性质、处理水净化程度和加压方式的不同,基本方法有全流程溶气气浮法、部分溶气气浮法、部分回流溶气气浮法三种。

1.全流程溶气气浮法

全流程溶气气浮法是将全部废水 河南制药废水处理 用水泵加压,在泵前或泵后注入空气。在溶气罐内,空气溶解于废水中,然后通过减压阀将废水送人气浮池。

废水中形成许多小气泡粘附废水中的乳化油或悬浮物而逸出水面,在水面上形成浮渣。用刮板将浮渣连排入浮渣槽,经浮渣管排出池外,处理后的废水通过溢流堰和出水管排出。下图为全流程溶气气浮法工艺流程图。

全流程溶气气浮法工艺流程图

1—原水进人;2一加压泵;3一空气加入;4—压力溶气罐(含填料层);5一减压阀;6—气浮池;7一放气阀;8一刮渣机;9—集水系统;10一化学药剂

全流程溶气气浮法的优点:溶气量大,增加了油粒或悬浮颗粒与气泡的接触机会;在处理水量相同的条件下,它较部分回流溶气气浮法所需的气浮池小,从而减少了基建投资。

但由于全部废水经过压力泵,增加了含油废水 河南制药废水处理 的乳化程度,而且所需的压力泵和溶气罐均较其他两种流程大,因此投资和运转动力消耗较大。

2.部分溶气气浮法

部分溶气气浮法是取部分废水加压和溶气,其余废水直接进入气浮池并在气浮池中与溶气废水混合。其特点为:较全流程溶气气浮法所需的压力泵小,故动力消耗低。下图为部分溶气气浮法工艺流程图。

1—原水进入;2—加压泵;3一空气加入;4—压力溶气罐(含填料层);5—减压阀;6一气浮池;7—放气阀;8—刮渣机;9一集水系统;10—化学药剂

部分溶气气浮工艺流程图

3.部分回流溶气气浮法

部分回流溶气气浮法是取一部分除油后出水回流进行加压和溶气,减压后直接进入气浮池,与来自絮凝池的废水混合和气浮。回流量一般为废水的25~100%。

其特点为:加压的水最少,动力消秏省;气浮过程中不促进乳化;矶花形成好,出水中絮凝物也少;气浮池的容积较前两种流程大。为了提高气浮的处理效果,往往向废水中加入混凝剂或气浮剂,投加量因水质不同而异,一般由试验确定。下图为部分回流溶气气浮法工艺流程图。

部分回流溶气气浮法工艺流程图

现代气浮理论认为部分回流加压溶气气浮 河南制药废水处理 节约能源,能充分利用浮选剂,处理效果优于全加压溶气气浮流程。而回流比为50%时处理效果最佳,所以部分回流加压溶气气浮工艺是目前国内外最常采用的气浮法。

(二)加压溶气气浮的组成

主要由溶气系统、溶气释放器、气浮池等三个部分组成。

1.溶气系统

1)溶气系统的组成

对于气浮设备来说,溶气系统气浮设备是最主要的组成部分。用空压机供气方式的溶气系统是目前应用最广泛的压力溶气系统,加压溶气气浮系统一般包括了加压溶气泵、空压机、溶气罐及其他附属设备等。

(1)加压溶气泵

一般建议采用立式多级离心泵。

(2)空压机

①空压机风量。

回流溶气气浮工艺要求溶入的空气量为回水昼的6%~10%,风量不宜过小,否则絮体附着空气量少,絮体上浮速度慢,渣水分离效果差。

②空压机风压。

回流溶气气浮风压在0.25~0.35MPa、水压在0.2~0.3MPa、风压、水压差在0.05MPa上下时效果较佳,否则不是压力水串入风线,就是释放器冒大气泡,导致气浮失败。

③空压机选择。

往复式空压机耗油过多,每小时均需加油,使气浮中气路带油过多,并且气量气压脉动。而螺杆空压机由千正常运行时不消耗润滑油,气路中不带油,且气量气压恒定,噪音小,因而更适用于作为压力溶气气浮的风源,但如果维护不当,造成机器故障,仍然会影响气浮。

(3)溶气罐

①溶气罐结构。

压力溶气罐的作用是使水与空气充分接触,促进空气 河南制药废水处理 的溶解,压力溶液气罐是影响溶气效率的关键设备。其外部结构由进水口、进气口、排气安全阀接口、视镜、压力表接嘴、排气口、液位计、出水口、人孔等组成,如图所示。

溶气罐结构示意图

a一进水管;b一进气管;c、d一人孔;e一液位计;f一放空管;g—出水管;h一放空管

②溶气罐形式。

溶气罐的形式有很多种,可以采用隔板式、花板式、填充式、涡轮式等填充式溶气罐,如下图所示。

罐内填充填料,可使溶气罐效率提高。因其装有填料可加剧紊动程度,提高液相的分散程度,不断更新液相与气相的界面,从而提高了溶气效率。填料有各种形式,研究表明,阶梯环的溶气效率最高,可达90%以上,拉西环次之,波纹片卷最低,这是由于填料的几何特征不同造成的。

③影响溶气罐因素与设计参数。

影响填料溶气罐效率的主要因素为:填料特性、填料层高度、罐内液位高、布水方式和温度等。

④工艺参数。

填料溶气罐的主要工艺参数为:

用气量:一般按40~60L/m3污水量设计;

过流密度:2500~5000m3/(m2?d);

填料层高度:0.8~1.3m;

停留时间:污水在溶气罐内停留时间 河南制药废水处理 应根据罐的型式确定,一般宜为1~4min,罐内应有促进气水充分混合的措施;

液位的控制高:0.6~1.0m(从罐底计);

溶气罐承压能力:大于0.6MPa;

溶气罐工作压力:0.3~0.4MPa;

溶气罐应设安全阀,顶部最高点应装排气阀。溶气水泵进入溶气罐的入口管道应设除污过滤器;溶气罐底部应装快速排污阀;溶气罐应设水位压力自控装置及仪表。

有关企业提供的溶气罐技术参数分别见表1、表2。

表2压力溶气罐配套设施参数

⑤设计参数与计算。

溶气罐设计参数与设计计算见表3。

表3溶气气罐设计参数与设计计算

2.溶气水减压释放设备

释放系统是由溶气释放装置和溶气水管路组成。溶气水的减压释放设备一般要求微气泡的直径20~100μm。溶气释放装置的功能是将压力溶气水减压,使溶气水中 河南制药废水处理 的气体以微气泡的形式释放出来,并能迅速、均匀地与水中的颗粒物质黏附。常用的溶气释放装置有减压阀、释放器。

1)减压阀(截止阀)

实际运行中可能出现每个阀门流量不同,气泡合并现象,阀芯、阀杆、螺栓易松动。

2)释放器

①释气完全,在0.15MPa以上能释放溶气量的99%左右;

②能在较低压力下工作,在0.2MPa以上时能取得良好的净水效果,节约电耗;

③释出的气泡微细,气泡平均直径为20~40μm,气泡密集,附着性能良好。

国内溶气释放器有TS型、TJ型和TV型等,如图所示。

溶气释放器

TS型溶气释放器:释放压力大于0.15MPa,释放溶气量的99%;TJ型溶气释放器:在0.2MPa以上低压下工作,净水效果良好;TV型溶气释放器:气泡微细20~40μm;上述溶气释放器性能参数见下表。

溶气释放器性能参数表

3.气浮池

气浮池有平流式和竖流式两种形式,如下图所示。

1)平流式气浮池

平流式气浮池如上图(a)所示。废水从池下部进入气浮接触区,保证气泡与废水有一定的接触时间,废水经隔板进入气浮分离区进行分离后,从池底集水管 河南制药废水处理 排出。浮在水面上的浮渣用刮渣设备刮入集渣槽后排出。优点是池身浅,造价低廉,构造简单,管理方便。缺点是分离区容积利用率不高。其基本参数如下:

(1)平流式气浮池的有效水深通常为2~2.5m,一般以单格宽度不超过10m,长度不超过15m为宜。

(2)废水在反应池中的停留时间与混凝剂种类、投加量、反应形式等因素有关,一般为5~15min。为避免打碎絮体,废水经挡板底部进入气浮接触室时的流速应小于0.11m/s。废水在接触室中的上升流速一般为10~20mm/s,停留时间应大于60s。

(3)废水在气浮分离室的停留时间一般为10~20min,其表面负荷率约为6~8m3/(m2?h),最大不超过10m3/(m2?h)。平流式气浮池优点是池身浅、造价低、构造简单、运行方便。缺点是分离部分的容积利用率不高等。

2)竖流式气浮池

竖流式气浮池如上图(b)所示。这种形式的气浮池的优点是接触区在池中央,水流向四周扩散,水力条件比平流式好;缺点是与反应池较难衔接,容积利用率较低。竖流式气浮池 河南制药废水处理 基本工艺参数与平流式气浮池相同。有经验表明,当处理水量大于150~200m3/h,废水中的可沉物质较多时,宜采用竖流式气浮池。

竖流式气浮池池高可取4~5m,长宽或直径一般在9~10m以内,中央进水室、刮渣板和刮泥耙都安装在中心转轴上,依靠电机驱动匀速旋转。来源:给排水处理技术与应用


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