气浮的原理和种类

气浮的原理和种类
气浮的原理和种类

气浮的原理和种类

总体来说,气浮是一个传统的工艺手段,其工作主要由四大部分完成:1,溶气过程 2释气过程3,溶气水和原水接触和分离的过程4,原水水质调整的过程。气浮的发展也就是上述四个过程不断进步的结果。

1、基本概念

气浮处理法就是向废水中通人空气,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,使废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质粘附在气泡上,随气泡一起上浮到水面,形成泡沫一气、水、颗粒(油)三相混合体,通过收集泡沫或浮渣达到分离杂质、净化废水的目的。浮选法主要用来处理废水中靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。

2、气浮的基本原理

1、带气絮粒的上浮和气浮表面负荷的关系

粘附气泡的絮粒在水中上浮时,在宏观上将受到重力G浮力F等外力的影响。带气絮粒上浮时的速度由牛顿第二定律可导出,上浮速度取决于水和带气絮粒的密度差,带气絮粒的直径(或特征直径)以及水的温度、流态。如果带带气絮粒中气泡所占比例越大则带气絮粒的密度就越小;而其特征直径则相应增大,两者的这种变化可使上浮速度大大提高。

然而实际水流中;带气絮粒大小不一,而引起的阻力也不断变化,同时在气浮中外力还发生变化,从而气泡形成体和上浮速度也在不断变化。具体上浮速度可按照实验测定。根据测定的上浮速度值可以确定气浮的表面负荷。而上浮速度的确定须根据出水的要求确定。

2、水中絮粒向气泡粘附

如前所述,气浮处理法对水中污染物的主要分离对象,大体有两种类型即混凝反应的絮凝体和颗粒单体。气浮过程中气泡对混凝絮体和颗粒单体的结合可以有三种方式,即气泡顶托,气泡裹携和气粒吸附。显然,它们之间的裹携和粘附力的强弱,即气、粒(包括絮废体)结合的牢固程度与否,不仅与颗粒、絮凝体的形状有关,更重要的受水、气、粒三相界面性质的影响。水中活性剂的含量,水中的硬度,悬浮物的浓度,都和气泡的粘浮强度有着密切的联系。气浮运行的好坏和此有根本的关联。在实际应用中质须调整水质。

3.水中气泡的形成及其特性

形成气泡的大小和强度取决于空气释放时各种用途条件和水的表面张力大小。(表面张力是大小相等方向相反,分别作用在表面层相互接触部分的一对力,它的作用方向总是与液面相切。)

(1)气泡半径越小,泡内所受附加压强越大,泡内空气分子对气泡膜的碰撞机率也越多、越剧烈。因此要获得稳定的微细泡,气泡膜强度要保证。

(2)气泡小,浮速快,对水体的扰动小,不会撞碎絮粒。并且可增大气泡和絮粒碰撞机率。但并非气泡越细越好,气泡过细影响上浮速度,因而气浮池的大小和工程造价。此外投加一定量的表面活性剂,可有效降低水的表面张力系数,加强气泡膜牢度,r也变小。(3)向水中投加高溶解性无机盐,可使气泡膜牢度削弱,而使气泡容易破裂或并大。

4、表面活性剂和混凝剂在气浮分离中的作用和影响

(1)表面活性物质影响

如水中缺少表面活性物质时,小气泡总有突破泡壁与大泡并合的趋势,从而破坏气浮体稳定。此时就需要向水中投加起泡剂,以保证气浮操作中气泡的稳定。所谓起泡剂,大多数是由极性一非极性分子组成的表面活性剂,表面活性剂的分子结构符号一般用0表示,圆头端表示极性基,易溶于水,伸向水中(因为水是强极性分子);尾端表示非极性基,为疏水基,伸人气泡。由于同号电荷的相斥作用,从而防止气泡的兼并和破灭,增强了泡沫稳定性,因而多数表面活性剂也是起泡剂。

对有机污染物含量不多的废水进行气浮法处理时,气泡的分散度和泡沫的稳定性可能时是必须的(例如饮用水的气浮过滤)。但是当其浓度超过一定限度后由于表面活性物质增多,使水的表面张力减小,水中污染粒子严重乳化,表面电位增高,此时水中含有与污染粒子相同荷电性的表面活性物的作用则转向反面,这时尽管起泡现象强烈,泡沫形成稳定;但气一粒粘附不好,气浮效果变低。因此,如何掌握好水中表面活性物质的最佳含量,便成为气浮处理需要探讨的重要课题之一。

(2)混凝剂投加产生的带电絮粒

对含有细分散亲水性颗粒杂质(例如纸浆、煤泥等)的工业废水,采用气浮法处理时,除应用前述的投加电解质混凝剂进行表面电中和方法外,还可向水中投加(或水中存在)浮选剂,也可使颗粒的亲水性表面改变为疏水性,并能够与气泡粘附。当浮选剂(亦属二亲分子组成的表面活性物)的极性端被吸附在亲水性颗粒表面后,其非极性端则朝向水中,这样具有亲水性表面的物质即转变为疏水性,从而能够与气泡粘附,并随其上浮到水面。

浮选剂的种类很多,使用时能否起作用,首先在于它的极性端能否附着在亲水性污染物质表面,而其与气泡结合力的强弱,则又取决于其非极性端链的长短。

如分离洗煤废水中煤粉时所采用的浮选剂为脱酚轻油、中油、柴油、煤油或松油等

3

气浮工艺的形式

气浮净水工艺已开发出多种形式。按其产生气泡方式可分为:布气法气浮(包括转子碎气法、微孔布气法,叶轮散气浮选法等)电解气浮法;生化气浮法(包括生物产气气浮法,化学产气气浮);溶解空气气浮(包括真空气浮法,压力气浮法的全溶气式、部分溶气式及部分回流溶气式)。

(一)布气气浮

布气气浮是利用机械剪切力,将混合于水中的空气碎成细小的气泡,以进行气浮的方法。按粉碎气泡方法的不同,布气气浮又分为:水泵吸水管吸气浮、射流气浮、扩散板曝气浮选以及叶轮气浮等四种。

1、水泵吸水管吸人空气气浮

这是最简单的一种气浮方法。由于水泵工作特性的限制,吸人的空气量不宜过多,一般不大于吸水量的10%(按体积计),否则将破坏水泵吸水管的负压工作。另外,气泡在水泵内被破碎的不够完全,粒度大,气浮效果不好,这种方法用于处理通过除油池后的含油废水,除油效率一般为50%~65%。

2、射流气浮

采用以水带气射流器向废水中混入空气进行气浮的方法。射流器由喷嘴射出的高速水流使吸人室形成负压,并从吸气管吸人空气,在水气混合体进入喉管段后进行激烈的能量交换,空气被粉碎成微小气泡,然后直人扩散段,动能转化为势能,进一步压缩气泡、增大了空气在水中的溶解度,最终进入气浮池中进行气水分离。射流器各部位的尺寸及有关参数,一般都是通过试验来确定其最佳尺寸的。

3、扩散板曝气气浮

这种布气浮比较传统,压缩空气通过具有微细孔隙的扩散板或扩散管,使空气以细小气泡的形式进入水中,但由于扩散装置的微孔过小易于堵塞。若微孔板孔径过大,必须投加表面活性剂,方可形成可利用的微小气泡,从而导致该种方法使用受到限制。但近年研制、开发的弹性膜微孔曝气器,克服了扩散装置微孔易堵或孔径大等缺点,用微孔弹性材料制成的微孔盘起到扩张、关闭作用。

4、叶轮气浮

叶轮在电机的驱动下高速旋转,在盖板下形成负压吸入空气,废水由盖板上的小孔进入,

在叶轮的搅动下,空气被粉碎成细小的气泡,并与水充分混合成水气混合体经整流板稳流后,在池体内平稳地垂直上升,进行气浮。形成的泡沫不断地被缓慢转动的刮板刮出槽外。叶轮直径一般多为200~400mm,最大不超过600~700mm。叶轮的转速多采用900~1500r /min,圆周线速度则为10~15m/s。气浮池充水深度与吸气量有关一般为1.5~2.0m但不超过3m。叶轮与导向叶片间的间距也能够影响吸气量的大小,实践证明,此间距超过8mm 将使进气量大大降低。

这种气浮设备适用于处理水量小,而污染物质浓度高的废水。除油效果一般可达80%左右,布气气浮的优点是设备简单,易于实现。但其主要的缺点是空气被粉碎的不够充分,形成的气泡粒度较大,一般都不小于0.1mm。这样,在供气量一定的条件下,气泡的表面积小,而且由于气泡直径大,运动速度快,气泡与被去除污染物质的接触时间短,这些因素都使布气浮达不到高效的去除效果。

(二)溶气气浮

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,基本流程有以下三种。

(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。

全流程溶气气浮法的优点:①溶气量大,增加了油粒或悬浮颗粒与气泡的接触机会;②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,所以增加了含油废水的乳化程度,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:①较全流程溶气气浮法所需的压力泵小,故动力消耗低;②压力泵所造成的乳化油量较全流程溶气气浮法低:③气浮池的大小与全流程溶气气浮法相同,但较部分回流溶气气浮法小。

(三)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,与来自絮凝池的含油废水混合和气浮。回流量一般为含油废水的25%~100%。其特点为:①加压的水量少,动力消耗省;②气浮过程中不促进乳化;③矾花形成好,出水中絮凝也少;④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。

(四)加压溶气气浮法的主要设备

1.进气方式加压溶气法有两种进气方式,即泵前进气和泵后进气。泵前进气,这是由水泵压水管引出一支管返回吸水管,在支管上安装水力喷射器,省去了空压机。废水经过水力喷射器时造成负压,将空气吸人与废水混合后,经吸水管、水泵送人溶气罐。此法比较简便,水气混合均匀,但水泵必须采用自吸式进水,而且要保持1m以上的水头。此外,其最大吸气量不能大于水泵吸水量的10%,否则,水泵工作不稳定,会产生气蚀现象。泵后进气,一般是在压水管上通人压缩空气。这种方法使水泵工作稳定,而且不必要求在正压下工作,但需要由空气压缩机供给空气。

评价溶气系统的技术性能指标主要有两个即溶气效率和单位能耗。到目前为止双膜理论解释气体传质于液体还是比较接近于实际的。根据双膜理论,对于难溶气体决定传质过程的主

要阻力来自液膜,而气膜中的传质阻力与之相比,可以忽略而不计。即要强化溶气过程,除应有足够的传质推动力外,关键在于扩大液相界面或减薄液膜厚度。但实际上在紊流剧烈的自由界面上是难以存在稳定的层流膜。因此便出现了随机表面更新理论,这种理论增加了表面更新速率,即在考虑气液接触界面传质时,引入了气相、液相在单位时间内因涡流扩散而流入气、液更新界面的传质因素,从而使理论和实际更为接近。

(五)加压溶气气浮工艺流程

加压溶气气浮法在国内外应用最为广泛。目前压力气气浮法应用最为广泛。与其他方法相比,它具有以下优点:在加压条件下,空气的溶解度大,供气浮用的气泡数量多,能够确保气浮效果;

溶入的气体经骤然减压释放,产生的气泡不仅微细、粒度均匀、密集度大、而且上浮稳定,对液体扰动微小,因此特别适用于对疏松絮凝体、细小颗粒的固液分离;

工艺过程及设备比较简单,便于管理、维护;特别是部分回流式,处理效果显著、稳定,并能较大地节约能耗。

水泵自调节池将原水提升到反应池。絮凝剂在吸水管上(泵前)投入,并经叶轮混合于反应池中进行絮凝,根据废水的性质不同反应池的强度和反应时间应有所调整。反应后的絮凝水进入气浮池的接触区,与来自溶气释放器释出的溶气水相混合,此时水中的絮粒和微气泡相互碰撞粘附,形成带气絮粒而上浮,并在分离区进行固液分离,浮至水面的泥渣由刮渣机刮至排渣槽排出。清水则由穿孔集水管汇集至集水槽后出流。部分清水经由回流水泵加压后进入溶气罐,在罐内与来自空压机的压缩空气相互接触溶解,饱和溶气水从罐底通过管道输向释放器。

压力溶气气浮法工艺主要由三部分组成,即压力溶气系统、溶气释放系统及气浮分离系统。(A)压力溶气系统。它包括水泵、空压机、压力溶气罐及其它附属设备。其中压力溶气罐是影响溶气效果的关键设备。

采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。气浮法所需空气量较少,可选用功率小的空压机,并采取间歇运行方式。此外空压机供气还可以保证水泵的压力不致有大的损失。一般水泵至溶气罐的压力约0.5MPa,因此可以节省能耗。

(B)溶气释放系统。它一般是由释放器(或穿孔管、减压阀)及溶气水管路所组成。溶气释放器的功能是将压力溶气水通过消能、减压,使溶入水中的气体以微气泡的形式释放出来,并能迅速而均匀地与水中杂质相粘附。

对溶气释放器的具体要求是:

充分地减压消能,保证溶人水中的气体能充分地全部释放出来;

消能要符合气体释出的规律,保证气泡的微细度,增加气泡的个数,增大与杂质粘附的表面积,防止微气泡之间的相互碰撞而使气泡扩大;

创造释气水与待处理水中絮凝体良好的粘附条件,避免水流冲击,确保气泡能迅速均匀地与待处理水混合,提高"捕捉"机率;

为了迅速地消能,必须缩小水流通道,故必须要有防止水流通道堵塞的措施;

构造力求简单,材质要坚固、耐腐蚀,同时要便于加工、制造与拆装,尽量减少可动部件,确保运行稳定、可靠;

溶气释放器的主要工艺参数为:释放器前管道流速:1m/s以下,释放器的出口流速以0.4~0.5m/s为宜;冲洗时狭窄缝隙的张开度为5mm;每个释放器的作用范围30~100cm。(C)气浮分离系统。它一般可分为三种类型即平流式、竖流式及综合式。其功能是确保一定的容积与池的表面积,使微气泡群与水中絮凝体充分混合、接触、粘附,以保证带气絮凝体与清水分离。

下面以平流式气浮池为例分析带气絮凝体上浮分离过程的运动状态。

带气絮粒在接触室内通过浮力、重力与水流阻力的平衡作用后,取得了向上的升速U上。进入分离区后,又受到两个力的作用:一是水流扩散后由水平推力所产生的水平向流速U 推;二是由于底部出流所产生的向下流速U下。这两种流速的合速度大小及方向决定了带气絮凝体或是上浮去除,或是随水流挟出。至于其中上升或下降的速度则视合成速度U 合在纵轴上投影的大小。该速度影响了气浮的处理效果。絮凝体的大小,气泡的大小,气浮池体中水流向下的速度三者直接影响合成向上速度。合成向上的速度越大,气浮的去除效率越高,气浮池体的就越小,整个工程造价越低。要使上浮效果好,首先在池体中尽量降低U下。它可用扩大底部出流面积或提高出水的均匀度实现,随着底部的均匀集流、出流,水流到池未端U平约为零,这有利于上浮力较小的带气絮凝体的分离;如要提前实现上浮去除,应尽量降低u平,这可用扩大气浮池横断面的方式来实现。接着要处理好絮凝体的大小,通过加药混合,和絮凝反应来完成,应注意控制以下几个点,药剂的品种,投药量,药剂和污水的混合时间和混合强度,药剂的投加点,药剂和污水的反应时间和反应强度,产生的絮凝体的大小。另外还要控制溶气系统中气泡的大小。

竖流式气浮池分离区中颗粒的运动状态与平流式相似。但其水平向分速要小得多、而且随径向距离的增加,断面迅速扩展,u平迅速变小。特别是竖流式的流速方向改政变不大,絮凝体主要受到向上水流推动力的惯性作用,颗粒的向上分速增大,使得带气絮凝体与水体的分离条件比平流式要优越得多。不过究竟采用什么形式还需要对各方面的条件进行综合评价后才能确定。

(六)电解气浮气浮工艺流程

电解气浮法对废水进行电解,这时在阴极产生大量的氢气泡,氢气泡的直径很小,仅有20~100微米,它们起着气浮剂的作用。废水中的悬浮颗粒粘附在氢气泡上,随其上浮,从而达到了净化废水的目的。与此同时,在阳极上电离形成的氢氧化物起着混凝剂的作用,有助于废水中的污泥物上浮或下沉。

电解气浮法的优点是:能产生大量小气泡;在利用可溶性阳极时,气浮过程和混凝过程结合进行;装置构造简单,是一种新的废水净化方法。

这是最近几年在水处理领域才出现的二种工艺,由于这种方法具有设备简单;管理方便;运行条件易于控制、装置紧凑、效果良好,因而发展很快。

(七)溶气浮法的设计与计算

(A)设计要点及注意事项

(1)要充分研究探讨待处理水的水质情况,分析采用气浮工艺的合理性和适用性;

(2)在有条件的情况下,对需处理的废水应进行必要的气浮小型试验或模型试验。并根据试验结果选择适当的溶气压力及回流比(指溶气水量与待处理水量的比值)。通常溶气压力采用0.2~0.4MPa,回流比取5%~100%一之间,回流比的确定需和悬浮物的浓度联系起来。浓度高回流比大,浓度小回流比小。

(3)根据试验时选定的混凝剂种类、投加量、絮凝时间、反应程度等,确定反应形式及反应时间,一般沉淀反应时间较短,以2一30分钟为宜;

(4)确定气浮池的池型,应根据对处理水质的要求、净水工艺与前后处理构筑物的衔接、周围地形和构筑物的协调、施工难易程度及造价等因素综合地加以考虑。反应池宜与气浮池合建。为避免打碎絮体,应注意构筑物的衔接形式。进人气浮池接触室的流速宜控制在0.1m /s以内;

(5)接触室必须对气泡与絮凝体提供良好的接触条件,同时宽度应考虑安装和检修的要求。水流上升流速一般取10~20mm/s:,水流在室内的停留时间不宜小于60秒。

(6)接触室内的溶气释放器,需根据确定的回流量,溶气压力及各种型号释放器的作用范围按下表来选定:

(7)气浮分离室需根据带气絮体上浮分离的难易程度和水质的处理要求而定。选择水流(向下)的流速,一般取1.5~3.0mm/s,即分离室的表面负荷率取5.4~10.8m3/(m2.h);

(8)气浮池的有效水深一般取2.0~2.5m,池中水流停留时间一般为10~20min;(9)气浮池的长宽比无严格要求;一般以单格宽度不超过10m,池长不超过15m为宜;

(10)气浮池的排渣一般采用刮渣机定期排除。集渣槽可设置在池的一端或两端.;刮渣机的行车速度宜控制在5m/min以内;

(11)气浮池集水应力求均匀,一般采用穿孔集水管,集水管的最大流速宜控制在0.5m /s左右;

(B)设计程序

1、进行实验室或现场试验

由于废水种类繁多,即使是同类型的废水,其水质变化也很大。通常的设计参数也只是经验统计值。因此可靠的办法最好采用实验室或现场小型试验取得的结果作为设计依据。

2、确定设计方案在进行现场查勘及综合分析各种资料的基础上,确定主体设计方案。(1)溶气方式采用全溶气式还是部分回流式;

(2)气浮池池型选用平流式还是竖流式,取圆形、方形还是矩形;

(3)在气浮前或后是否需要用预处理或后续处理构筑物,其形式怎样,如何衔接?

(4)浮渣处理与处置途径;

(5)工艺流程及平面布置的初步确定及合理性分析。

3、设计计算(不包括一般处理构筑物的常规计算)

4 提供废水性质,详细的表格参见后面的附表。

(八)溶气浮法的主要设备的设计

(一)溶气释放器

(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20-40微米,气泡密集,附着性能良好。

(二)压力溶气罐

溶气效率达80%以上

4

技术经济分析

由于净水工艺中沉淀法沿用了多年,人们选用气浮法自然地要与沉淀法比较。其实,两种方法各具特点,对于轻飘易浮的杂质宜采用溶气气浮法,;对于密实沉重的杂质宜采用沉淀法。通常通过投药、混合反应后形成的絮体,当上浮速度快于沉淀时,则选用气浮法为好。因为气浮法占地面积小(仅为沉淀法的1/8一1/2),池容积也小(仅为沉淀法的1/8-1/4),处理后出水水质好,不仅浊度及SS低而且溶解氧高,排出的浮渣含水率远远低于沉淀法排出的污泥。一般污泥体积比为1/10-1/2,这给污泥的进一步处理和处置既带来了较大方便,又节约了费用。

有些废水同时含可沉、可浮的杂质,单独使用气浮或沉淀效果都不理想。此时可将沉淀与气浮结合,发挥各自优点,不仅会提高处理效果,而且也节省投资和运行费用。

生产实践表明,气浮池不仅在除色、去浊上优于沉淀池,而且在降低污染水的COD、木质素以及提取氧等方面都显出极其独特的优点,其造价也比平流沉淀池、斜管沉淀池、水力或机械加速澄清池低,其运行费用也略低。

尽管气浮法净水因其独特优点而日露锋芒,但要充分发挥其特点,目前还应重点在以下应三个方面进行研究开发。

1.气泡进一步微细化。

众所周知,在相等的释气量条件下,所产生的微气泡越细,则气泡个数越多越密集,粘附的絮粒也越小,净水效果也就越好,而且形成的浮渣也越稳定。因此。研究气泡平均直径更小的溶气释放器是当前提高气浮净水技术的一个途径。它不仅能提高现有净水对象的去除效果,而且还能开拓气浮法净水的应用范围。

2.直接切割气体制造微气泡

压力溶气气浮法净水存在两个问题:第一是压力溶气相对能耗较大;第二是溶气水量的加入增大了气浮池内的水力负荷,给分离带来困难。解决这两个问题的理想办法是研制直接产生微气泡的布气装置,通过该装置将气体切割成稳定、微细、密集的微气泡群,从而极大限度地降低能耗,而且不会增加气浮池容积。尽管直接布气法难度很大,但它是最有吸引力的研究方向。

3.固、液分离技术。

为了提高固、液分离技术,充分发挥气浮净水的优势,除上述气泡进一步微细化与采用直接布气法外,改善固、液分离效果也是一个重要方面。因为气浮净水的最终目的还是体现在提高分离效果上。如果设法将电凝聚气浮的泡、絮同时形成并凝聚的这个概念引人压力溶气气浮法中则有可能大大提高其分离效果。这个概念可称共凝聚气浮。为了适应共凝聚气浮,应该研制一种新型的溶气释放器,它应该延时释出高度密集的超微气泡,在与投药混合后的初级反应水(确切说,微絮粒尚未形成时的水)充分混和时,两者同时成长,即超微气泡与微絮粒同时形成并结合在一起,进而共同成长为带气絮粒。这样形成的带气絮粒在上浮过程中,不但不会受剪力影响而使气泡脱落,以至下沉,而且上浮快,浮渣稳定,耗用的气量最少。因此说共凝聚气浮是很有前途的研究方向。

4,如何妥善地解决粘附牢度问题也是当前急待解决的一个问题。

气浮法作为一个物化法,不仅要提高气泡质量(如细微度、密集度、稳定性等),而且还要十分重视改善絮粒的性能。如果我们能得到增水性、吸附性强的絮粒,则将大大有助于提高气浮净水的效果。为此,研究供气浮用的絮凝剂和助凝剂也是迫在眉捷的一个问题。

正象沉淀技术的发展离不开沉淀理论的研究一样,气浮技术的发展也需要气浮理论的指导。更何况气浮研究的对象是液、固、气三相体系,比沉淀更复杂。对于气泡的结构和特性、气泡尺寸的正确选择与控制、气泡与絮粒粘附的条件,均须深入研究。有些理论上的新概念与假设,尚须进一步通过实验逐个地得到验证与确认。因此气浮净水技术远非已臻完善,众多的问题等待着我们去研究突破。

溶气气浮机说明

F X 型 超 级 溶 气 气 浮 污 水 处 理 机 诸城市丰旭环保设备有限公司 经加药反应后的污水进入气浮的混合区, 与释放后的溶气水混合接 触,使絮凝体粘附在细微气泡上, 然后进入气浮区。 絮凝体在气浮力的 作用下浮向水面形成浮渣, 下层的清水经集水器流至清水池后, 一部分 回流作溶气水使用, 剩余清水通过溢流口流出。 气浮池水面上的浮渣积 聚到一定厚度以后,由刮沫机刮入气浮机污泥槽后排出。 附图: FX 气浮工作原理图: 1、清水池 2 、清水泵 3 、控制阀 4 、压力表 5 、溶气罐 厂址 网址 邮编 山东省诸城市东城项目工业园 262200 一、工 作 原 理

安装、调试及注意事项 一)安装 1、设备安装前,必须夯实地基。并用混凝土砂浆垫高 100-150mm 。 也可架空安装,但基础必须能承担设备运行时的重量。 2、设备就位后需调整水平。 3、设备需设清洗用下水道,可挖明渠,也可直接采用管道接至调 节池,以便冲冼气浮池的水排出去。 4、污水进口与反应池之间的联接管道,要求越短越好,以免絮凝 体在管道中被破坏。 5、清水出口可接通下水道排放,如需进入下道处理工序,可直接 与下道处理设备相接。 6、污泥出口可接至污泥槽或污泥处理设备。 7、电器箱一般应放置在扶梯侧面,环境应干净、清洁。 二)调试: 接通电源,启动水泵,检查转向是否与箭头所标方向一致。用 手动控制启动空压机, 检查空压机运转是否正常, 发现异常情况应及时 查清原因。 4、按下刮沫机开关,使其向溶气系统一端行走。运行到头后在行 程撞块作用下,刮沫机反向行走,直到污泥槽,行程撞块将刮板翻起, 按下停止按钮,停止刮沫。 6、控制阀 7 、 空压机 8 、释放器 9 、刮沫机 10 、气浮池 11、集水器 12 、射流器 13 、控制阀 14 、投药罐 15、污水泵 16 、污水池 A 、 设备调试前,应做好以下准备工作: 1、 要清洗水池内所有的赃物、杂物。 2、 对水泵及空压机等需要润滑部位进行加油润滑。 3、

国内外水处理技术的现状 发展趋势

国内外相关技术的现状发展趋势世界上许多地区正面临着最严重的缺水。据世界银行的统计,全球80%的国家和地区都缺少民用和工业用淡水。随着资源成本不断上升和环保意识逐渐增强,许多企业开始运用绿色技术,降低碳排放,尽量减少废物产生。其中水处理技术就是其中非常重要的一项绿色技术。 根据联合国统计,到2025年,三分之二的世界人口可能会面临水资源短缺,因此水处理技术将会越来越得到重视,这包括了高效率的水资源管理和污水处理。例如:在北美尤其在加拿大,水管理及污水处理设施的面临的问题十分急切。63%的目前运行的设施都在超期运行,他们的平均运行时间已经达到18.3年。其中52%污水处理设施在超期运行。在美国的干旱地区,对海水淡化技术的需求越来越高。海水淡化技术主要局限在于效率,而随着淡水的短缺,这些局限逐渐被淡化和忽视。水处理技术的发展拥有巨大的前景,许多国家都在实施水处理的政策和项目。根据全球知名增长咨询公司的预测,至2010年,全球水资源管理和污水处理技术市场规模预计将达到3,500亿美元。 目前先进的水管理和污水处理技术及其发展趋势包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧化等。例如,反渗透海水淡化技术正在迅速占领的大型设施市场,而这一领域过去主要以热工过程设备为主。

处理效率的提升和渗透膜价格的回落,促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展,现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂,大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。 在污水处理方面,澳大利亚的研究人员在生物发电领域提出了一种新的旋转生物电化学接触器,这项技术能够将已经运用于污水处理行业30年的旋转生物污水处理技术的效率提高15%;此外,一种能够处理高污染废水的技术也已经问世,这种技术能够处理污染物浓度超过300,000ppm的污水,而处理成本仅有原先通过储存和化学处理方法的十分之一。这种技术目前被认为是最简单、最易于使用及经济的处理技术. 中国目前同样也面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家,必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重,因此国家启动了浩大的“南水北调”工程,整个工程耗资达到几十亿美元,预计2050年建成。污水问题同样困扰着中国,估计有3亿人口的饮用水是被污染的。2004年至2008年,污水排放量年增长率达到18%,从482亿吨增长至572亿吨。预计在2010年,中国的污水排放将达到640亿吨。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长,是导致污水排放量连年上升的主要原因;而与此相对的是,中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷的运行。以2008年为例,中国污水处理厂的处理污

溶气气浮机说明

溶气气浮机说明 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

F X型超级溶气气浮污水处理机 使 用 说 明 书 诸城市丰旭环保设备有限公司 厂址:山东省诸城市东城项目工业园 网址: 邮编:262200 一、工作原理 经加药反应后的污水进入气浮的混合区,与释放后的溶气水混合接触,使絮凝体粘附在细微气泡上,然后进入气浮区。絮凝体在气浮力的作用下浮向水面形成浮渣,下层的清水经集水器流至清水池后,一部分回流作溶气水使用,剩余清水通过溢流口流出。气浮池水面上的浮渣积聚到一定厚度以后,由刮沫机刮入气浮机污泥槽后排出。 附图: FX气浮工作原理图:

1、清水池 2、清水泵 3、控制阀 4、压力表 5、溶气罐 6、控制阀 7、空压机 8、释放器 9、刮沫机10、气浮池 11、集水器12、射流器13、控制阀14、投药罐 15、污水泵16、污水池 二、安装、调试及注意事项 (一)安装 1、设备安装前,必须夯实地基。并用混凝土砂浆垫高100-150mm。也可架空安装,但基础必须能承担设备运行时的重量。 2、设备就位后需调整水平。 3、设备需设清洗用下水道,可挖明渠,也可直接采用管道接至调节池,以便冲冼气浮池的水排出去。 4、污水进口与反应池之间的联接管道,要求越短越好,以免絮凝体在管道中被破坏。 5、清水出口可接通下水道排放,如需进入下道处理工序,可直接与下道处理设备相接。 6、污泥出口可接至污泥槽或污泥处理设备。 7、电器箱一般应放置在扶梯侧面,环境应干净、清洁。 (二)调试: A、设备调试前,应做好以下准备工作: 1、要清洗水池内所有的赃物、杂物。 2、对水泵及空压机等需要润滑部位进行加油润滑。 3、接通电源,启动水泵,检查转向是否与箭头所标方向一致。用手动控制启动空压机,检查空压机运转是否正常,发现异常情况应及时查清原因。

多相流分离中气浮技术及其进展

气浮技术及其进展 作者:简小文,郭勇,郝海保出处:中国船舶与海洋工程网信息中心分类:海洋工程 发布时间:2012-3-15 10:33:24 【摘要】本文简单介绍了气浮的产生的过程,气浮基本原理以及引气气浮和溶气气浮,着重阐述了近年来气浮新技术:EDUR多相流泵、微气泡发生装置,CFU、FGR以及F-F等。 关键词:气浮技术;多相流泵;微气泡发生装置;CFU;FGR;F-F 1. 气浮技术简介 气浮技术是在待处理水中通入大量的、高度分散的微气泡,使之作为载体与悬浮在水中的颗粒或絮状物粘附,依靠浮力作用一起上浮到水面,形成浮渣后去除,实现污水净化的方法。气浮法最早于1905年出现在选矿工业[1],在水处理领域中,早在1920年,C.L.PECK就考虑用气浮法处理污水,但没有引起足够重视[2]。上一世纪60年代以前,由于微气泡产生技术的限制,气浮技术发展较为缓慢。直到70年代以后,随着微气泡产生技术的发展和部分回流溶气法等技术的产生,使得气浮技术得到快速的发展。特别是近年来,气浮技术得到国内外的高度重视,已广泛的应用于等各种工业废水和城市生活污水处理中[3]。 2. 气浮分离基本原理 气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体去黏附污水中的悬浮,使其随气泡浮升到水面,气泡破裂后,油滴积聚、聚结后去除。气浮分离的三个过程: 1).气泡产生的过程。即在水中产生足够数量的微小气泡。 2).气泡和悬浮物附着过程。气泡与悬浮物碰撞、粘附后形成稳定的气、固、液三相接触体。 3).分离过程。气泡带着悬浮物上升积聚,气泡破裂,悬浮物积聚、聚结然后排出。 下面详细阐述上述三个过程。 2.1. 气泡产生的过程 气浮分离过程中首先需要产生大量细微而均匀的微气泡作为载体,气浮效果的好坏在很大程度上取决于污水中气泡的数量、大小以及分散度。Kiuru[4]的研究结果表明,气浮工艺中微气泡大小应适当,过大或过小都会影响气浮效果,微气泡直径控制在10 ~100μm 范围内(平均为40μm 左右) 就能够取得满意的净水效果。Nicholas Owens等[5]认为气泡大小应该小于30μm;James C. Robinson等[6]认为气泡直径应该小于颗粒直径时,除去效率高;马自骏等[7]认为气浮最佳气泡直径为15~30μm。

涡凹气浮工艺原理及应用

涡凹气浮工艺原理及应用 气浮作为一种高效、快速的固液分离技术,始于选矿。它是利用高度分散的微气泡作为载体粘附废水中的悬浮物,使其密度小于水而上浮到水面以实现同液分离过程。它可用于水中固体与固体、固体与液体、液体与液体乃至溶质中离子的分离[1]。一般来说,气浮法处理工艺要满足以下基本条件[2]:(1) 必须向水中提供足够量的细微气泡;(2) 必须使废水中的污染物质能形成悬浮状态;(3) 必须使气泡与悬浮的物质产生黏附作用。有了上述这三个基本条件,才能完成气浮处理过程,达到污染物质从水中去除的目的。 在污水、废水处理工程中,气浮法已经广泛用于以下几个方面: (1)石油、化工及机械制造业中的含油废水的油水分离; (2)废水中有用物质的回收,如造纸废水中的纸浆纤维及填料的回收; (3)含悬浮固体相对密度接近于1的工业废水的预处理; (4)取代二沉池进行泥水分离,特别适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于产生膨胀的情况; (5)剩余污泥的浓缩。 1. 涡凹气浮系统的结构及工作原理 涡凹气浮工艺(Cavitation Air Flotation)系统是世界独创的专利水处理设备,是美国Hydrocal环保公司的专利产品,也被称作THK(Induced Air Flotation)引气气浮,是目前普遍采用和推广的一种投资少、效率高、处理成本低、效率好的污水处理设备[3]。它是专门为去除工业和城市污水中的油脂、胶状物及固体悬浮物(SS)而设计的系统。整个系统由五部分组成,如图所示[4]:

经预处理后的污水流入有涡凹曝气机的小型充气段,污水在上升的过程中通过充气段与曝气机产生的微气泡充分混合,曝气机将水面上的空气通过抽风管道转移到水下。曝气机的工作原理是利用空气输送管道底部散气叶轮的高速转动在水中形成一个真空区,液面上的空气通过曝气机输入水中,填补真空,微气泡随之产生并螺旋型地升到水面,空气中的氧气也随之溶入水中。 由于气水混合物和液体之间密度的不平衡,产生了一个垂直向上的浮力,将SS带到水面。上浮过程中,微气泡会附着到SS上,到达水面后SS便依靠这些气泡支撑和维持在水面。刮泥机沿着整个液面运行,并将SS从气浮槽的进口端推到出口端的污泥排放管道中。污泥排放管道里有水平的螺旋推进器,将所收集的污泥送入集泥池中。净化后的污水流入溢流槽再自流至生化处理部分。 开放的回流管道从曝气段沿着气浮槽的底部伸展。产生微气泡的同时,涡凹曝气机会在有回流管的池底形成一个负压区,这种负压作用会使废水从池底回流至曝气区,然后又返回气浮段。这个过程确保了40%左右的污水回流及没有进水 的情况下气浮段仍可进行工作[5]。

溶气气浮机说明

F X型超级溶气气浮污水处理机 使 用 说 明 书 诸城市丰旭环保设备有限公司 厂址:山东省诸城市东城项目工业园 网址: 邮编:262200 一、工作原理 经加药反应后的污水进入气浮的混合区,与释放后的溶气水混合接触,使絮凝体粘附在细微气泡上,然后进入气浮区。絮凝体在气浮力的作用下浮向水面形成浮渣,下层的清水经集水器流至清水池后,一部分回流作溶气水使用,剩余清水通过溢流口流出。气浮池水面上的浮渣积聚到一定厚度以后,由刮沫机刮入气浮机污泥槽后排出。 附图: FX气浮工作原理图:

1、清水池 2、清水泵 3、控制阀 4、压力表 5、溶气罐 6、控制阀 7、空压机 8、释放器 9、刮沫机10、气浮池 11、集水器12、射流器13、控制阀14、投药罐 15、污水泵16、污水池 二、安装、调试及注意事项 (一)安装 1、设备安装前,必须夯实地基。并用混凝土砂浆垫高 100-150mm。也可架空安装,但基础必须能承担设备运行时的重量。 2、设备就位后需调整水平。 3、设备需设清洗用下水道,可挖明渠,也可直接采用管道接至调节池,以便冲冼气浮池的水排出去。 4、污水进口与反应池之间的联接管道,要求越短越好,以免絮凝体在管道中被破坏。 5、清水出口可接通下水道排放,如需进入下道处理工序,可直接与下道处理设备相接。 6、污泥出口可接至污泥槽或污泥处理设备。 7、电器箱一般应放置在扶梯侧面,环境应干净、清洁。 (二)调试: A、设备调试前,应做好以下准备工作: 1、要清洗水池内所有的赃物、杂物。 2、对水泵及空压机等需要润滑部位进行加油润滑。 3、接通电源,启动水泵,检查转向是否与箭头所标方向一致。用手动控制启动空压机,检查空压机运转是否正常,发现异常情况应及时查清原因。

溶气气浮机说明

溶气气浮机说明 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

F X型超级溶气气浮污水处理机 使 用 说 明 书 诸城市丰旭环保设备有限公司 厂址:山东省诸城市东城项目工业园 网址: 邮编:262200 一、工作原理 经加药反应后的污水进入气浮的混合区,与释放后的溶气水混合接触,使絮凝体粘附在细微气泡上,然后进入气浮区。絮凝体在气浮力的作用下浮向水面形成浮渣,下层的清水经集水器流至清水池后,一部分回流作溶气水使用,剩余清水通过溢流口流出。气浮池水面上的浮渣积聚到一定厚度以后,由刮沫机刮入气浮机污泥槽后排出。 附图: FX气浮工作原理图: 1、清水池 2、清水泵 3、控制阀 4、压力表 5、溶气罐 6、控制阀 7、空压机 8、释放器 9、刮沫机 10、气浮池 11、集水器 12、射流器 13、控制阀 14、投药罐 15、污水泵 16、污水池

二、安装、调试及注意事项 (一)安装 1、设备安装前,必须夯实地基。并用混凝土砂浆垫高100-150mm。也可架空安装,但基础必须能承担设备运行时的重量。 2、设备就位后需调整水平。 3、设备需设清洗用下水道,可挖明渠,也可直接采用管道接至调节池,以便冲冼气浮池的水排出去。 4、污水进口与反应池之间的联接管道,要求越短越好,以免絮凝体在管道中被破坏。 5、清水出口可接通下水道排放,如需进入下道处理工序,可直接与下道处理设备相接。 6、污泥出口可接至污泥槽或污泥处理设备。 7、电器箱一般应放置在扶梯侧面,环境应干净、清洁。 (二)调试: A、设备调试前,应做好以下准备工作: 1、要清洗水池内所有的赃物、杂物。 2、对水泵及空压机等需要润滑部位进行加油润滑。 3、接通电源,启动水泵,检查转向是否与箭头所标方向一致。用手动控制启动空压机,检查空压机运转是否正常,发现异常情况应及时查清原因。 4、按下刮沫机开关,使其向溶气系统一端行走。运行到头后在行程撞块作用下,刮沫机反向行走,直到污泥槽,行程撞块将刮板翻起,按下停止按钮,停止刮沫。 B、试运行: 1、加水:使气浮机水位达到距污泥槽隔板上沿约20-50mm,气浮池水位的高低,可用集水器调节。

印染废水处理现状及发展趋势

印染废水处理现状及发展趋势 摘要:随着染料工业的快速发展和各种染料的大量使用,进入环境的染料与日俱增。本文论述了染料废水处理方法的研究现状和发展态势,介绍了利用物理化学生物等各类方法处理印染废水的过程,为处理方法最优化提供了参考。并且,对处理技术的发展方向进行了展望,通过废水回用,进行产业结构调整,改进生产工艺,积极开展清洁生产,树立资源观,争取从源头解决印染废水的污染问题。关键词:印染废水处理方法发展 Abstrct: With the rapid development of the dyestuff industry and the use of various dyes, dye growing into the environment. This paper discusses the research status and development trend of the dye wastewater treatment method, this paper introduces the method of using the physical chemistry of biological and other kinds of printing and dyeing wastewater treatment process, provides reference for process optimization. And direction to the development of processing technology was discussed, through the waste water reuse, industrial structure adjustment, improve production technology, actively carry out clean production, sets up the resource view, to solve the pollution problem of the printing and dyeing wastewater from the source. Key words: Print to dye waste water;ways of handling; development 1.引言 印染废水是以加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水水量较大,每印染加工一吨纺织品耗水100—200吨,其中80—90%为废水。印染行业是工业废水排放大户,据不完全统计,全国印染废水每天排放量为3*106—4*106m3。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一。废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。传统的印染废水处理方法有物理、化学、生物法,以下就对其处理现状及未来发展做出概述。 2.我国印染废水现状、特点 2.1印染废水现状 纺织印染工业是我国传统的支柱产业之一,已有一个多世纪的发展历史。20世纪90年代以来,随我国经济快速发展,用水量和排水量也急剧增长。纺织工

气浮机污水处理-说明书

污水处理站操作 操 作 说 明 书 *********科技有限公司

一、工作原理 1.气浮原理 ⑴向水中通入空气,产生微细的气泡,使水中的细小悬浮物黏附在空气泡上,随气泡一起上浮到水面,形成浮渣,达到去除水中悬浮物、色度,同时可以降低COD、BOD等污染物,改善水质的目的。 ⑵提高气浮效果的措施 气泡直径越小,数量越多,气浮的效果越好;水中的无机盐类会加速气泡的破裂和合并,降低气浮效果;投加混凝剂PAC 或PAM会促进悬浮物凝聚,使其黏附在气泡而上浮;可加入浮选剂使亲水性颗粒表面转化为疏水性物质而黏附在气泡上,随气泡上浮形成浮渣,浮渣由刮渣机刮至污泥池;下层的清水通过集水管排出。处理后清水一部分回流,供溶气系统使用,另一部分则排放。 二、运行前准备和检查 检查进水泵、溶气泵、搅拌减速机的正常与否、电机的转向是否相符,油位是否正常等。同时要检查刮渣机,作空车运行,检查其传动部份是否正常;油位不足时要加够;刮板是否灵活;运转速度是否正常;电线的装放是否正常; 1、配备向加药箱加入絮凝剂PAC和PAM,配好药剂比例PAC浓度为5%,PAM浓度为1%。 2、检查各阀门的性能,压力表的正常与否。 3、启动溶气泵,关上溶气塔阀门,打开空气流量计旋钮阀

门,流量正常保持在30L/h左右。待溶气塔压力升压后至0.7--0.8MPa时缓慢打开溶气塔出口阀门,控制好塔内压力在0.4MPa处左右。 (若气浮机内水中出现大量微气泡使清水变乳白色,即可认定溶气系统正常;也可从取样口水龙头那取样看到水成乳白色。 4、检查好释放器,使其呈完好和畅通。 三、操作规程 1、开机步骤 1)配备加入絮凝剂,配好药剂,启动搅拌系统。 2)启动溶气泵,关上溶气塔阀门,打开空气流量计旋钮阀门,流量正常保持在25-30L/h左右。待溶气塔压力升压后至0.7-0.8MPa时缓慢打开溶气塔出口阀门,控制好罐内压力在0.3-0.4MPa处左右。 3)开启气浮机进水泵,(水泵出口阀门已调好无需在动)再打开加药流量计旋钮阀门,向污水中加入的药剂量(PAC为20-30L/h,PAM为PAC的1/10左右。(在溶气系统工作5-8分钟,待溶气系统工作正常后,再开启污水泵) 4)根据出水水质变化,调整加药量、进水量,保证出水水质。5)根据浮渣生成情况,启动刮渣机进行刮渣。 6)开机后应检查气浮进水和排水系统,实现进出水的平衡,保证气浮正常工作。 3、停机步骤 1)关闭刮渣机。

国内外水处理技术的现状发展趋势

国内外相关技术的现状发展趋势 世界上许多地区正面临着最严重的缺水。据世界银行的统计,全球80%的国家和地区都缺少民用和工业用淡水。随着资源成本不断上升和环保意识逐渐增强,许多企业开始运用绿色技术,降低碳排放,尽量减少废物产生。其中水处理技术就是其中非常重要的一项绿色技术。 根据联合国统计,到2025年,三分之二的世界人口可能会面临水资源短缺,因此水处理技术将会越来越得到重视,这包括了高效率的水资源管理和污水处理。例如:在北美尤其在加拿大,水管理及污水处理设施的面临的问题十分急切。63%的目前运行的设施都在超期运行,他们的平均运行时间已经达到18.3年。其中52%污水处理设施在超期运行。在美国的干旱地区,对海水淡化技术的需求越来越高。海水淡化技术主要局限在于效率,而随着淡水的短缺,这些局限逐渐被淡化和忽视。水处理技术的发展拥有巨大的前景,许多国家都在实施水处理的政策和项目。根据全球知名增长咨询公司的预测,至2010年,全球水资源管理和污水处理技术市场规模预计将达到3,500亿美元。 目前先进的水管理和污水处理技术及其发展趋势包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧化等。例如,反渗透海水淡化技术正在迅速占领的大型设施市场,而这一领域过去主要以热工过程设备为主。

处理效率的提升和渗透膜价格的回落,促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展,现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂,大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。 在污水处理方面,澳大利亚的研究人员在生物发电领域提出了一种新的旋转生物电化学接触器,这项技术能够将已经运用于污水处理行业30年的旋转生物污水处理技术的效率提高15%;此外,一种能够处理高污染废水的技术也已经问世,这种技术能够处理污染物浓度超过300,000ppm的污水,而处理成本仅有原先通过储存和化学处理方法的十分之一。这种技术目前被认为是最简单、最易于使用及经济的处理技术. 中国目前同样也面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家,必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重,因此国家启动了浩大的“南水北调”工程,整个工程耗资达到几十亿美元,预计2050年建成。污水问题同样困扰着中国,估计有3亿人口的饮用水是被污染的。2004年至2008年,污水排放量年增长率达到18%,从482亿吨增长至572亿吨。预计在2010年,中国的污水排放将达到640亿吨。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长,是导致污水排放量连年上升的主要原因;而与此相对的是,中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷的运行。以2008年为例,中国污水处理厂的处理污

溶气气浮的分类及设计原理

溶气气浮的分类及设计原理 溶气气浮(DAF)是气浮的一种,它利用水在不同压力下溶解度不同的特性,对全部或部分待处理(或处理后)的水进行加压并加气,增加水的空气溶解量,通入加过混凝剂的水中,在常压情况下释放,空气析出形成小气泡,粘附在杂质絮粒上,造成絮粒整体密度小于水而上升,从而使固液分离。 溶气气浮(DAF)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具有富藻的水。相对于其它的气浮方式(详见附录1),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,空压机的噪音大等缺点也限制着它的应用。 1 分类(type) 根据不同的划分原则,DAF可以有不同的分类。 1.1 根据气泡从水中析出时所处压力的不同,可分为真空式气浮法与压力溶气气浮法两种。前者利用抽真空的方法在常压或加压下溶解空气,然后在负压下释放微气泡,供气浮使用;后者是在加压情况下,使空气强制溶于水中,然后突然减压,使溶解的气体从水中释放出来,以微气泡形式粘附上絮粒,一起上浮。 1.1.1 真空式气浮池,虽然能耗低,气泡形成和气泡与絮粒的粘附较稳定;但气泡释放量受限制;而且,一切设备部件,都要密封在气浮池内;气浮池的构造复杂;只适用于处理污染物浓度不高的废水(不高于300mg/l),因此实际应用不多。 1.1.2 压力溶气气浮法是目前国内外最常采用的方法,可选择的基本流程有全流程溶气气浮法、部分溶气气浮法和部分回流溶气气浮法三种。 1.1.2.1 全流程溶气气浮法

全流程溶气气浮法是将全部废水用水泵加压,在溶气罐内,空气溶解于废水中,然后通过减压阀将废水送入气浮池。流程图见图1。 它的特点是:①溶气量大,增加了油粒或悬浮颗粒与气泡的接触机会;②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。③全部废水经过压力泵,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。 1.1.2.2 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。 它的特点是:①与全流程溶气气浮法所需的压力泵小,因此动力消耗低;②气浮池的大小与全流程溶气气浮法相同,但较部分回流溶气气浮法小。 1.1.2.3 部分回流溶气气浮法 部分回流溶气气浮法是取一部分处理后的水回流,回流水加压和溶气,减压后进入气浮池,与来自絮凝池的含油废水混合和气浮,流程见图2。 它的特点是:①加压的水量少,动力消耗省;②气浮过程中不促进乳化;③矾花形成好,后絮凝也少;④气浮池的容积较前两种流程大。 现代气浮理论认为:部分回流加压溶气气浮节约能源,能充分利用浮选(混凝)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(回流比50%)加压溶气气浮工艺是目前国内外最常采用的气浮法。

气浮工艺及加压溶气气浮的原理与设计要点

(一)基本概念 气浮处理法就是向废水中通人空气,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,使废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质粘附在气泡上,随气泡一起上浮到水面,形成泡沫一气、水、颗粒(油)三相混合体,通过收集泡沫或浮渣达到分离杂质、净化废水的目的。浮选法主要用来处理废水中靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。 (二)气浮的基本原理 1.带气絮粒的上浮和气浮表面负荷的关系 粘附气泡的絮粒在水中上浮时,在宏观上将受到重力G浮力F等外力的影响。带气絮粒上浮时的速度由牛顿第二定律可导出,上浮速度取决于水和带气絮粒的密度差,带气絮粒的直径(或特征直径)以及水的温度、流态。如果带带气絮粒中气泡所占比例越大则带气絮粒的密度就越小;而其特征直径则相应增大,两者的这种变化可使上浮速度大大提高。 然而实际水流中;带气絮粒大小不一,而引起的阻力也不断变化,同时在气浮中外力还发生变化,从而气泡形成体和上浮速度也在不断变化。具体上浮速度可按照实验测定。根据测定的上浮速度值可以确定气浮的表面负荷。而上浮速度的确定须根据出水的要求确定。 2.水中絮粒向气泡粘附 如前所述,气浮处理法对水中污染物的主要分离对象,大体有两种类型即混凝反应的絮凝体和颗粒单体。气浮过程中气泡对混凝絮体和颗粒单体的结合可以有三种方式,即气泡顶托,气泡裹携和气粒吸附。显然,它们之间的裹携和粘附力的强弱,即气、粒(包括絮废体)结合的牢固程度与否,不仅与颗粒、絮凝体的形状有关,更重要的受水、气、粒三相界面性质的影响。水中活性剂的含量,水中的硬度,悬浮物的浓度,都和气泡的粘浮强度有着密切的联系。气浮运行的好坏和此有根本的关联。在实际应用中质须调整水质。 3.水中气泡的形成及其特性 形成气泡的大小和强度取决于空气释放时各种用途条件和水的表面张力大小。 (表面张力是大小相等方向相反,分别作用在表面层相互接触部分的一对力,它的

溶气气浮机介绍

溶气气浮机介绍 平流式溶气气浮机是污水处理行业常用的一种固液分离设备,能够有效的去除污水中的悬浮物、油脂、胶类物质,是污水前期处理的主要设备。 一、平流式溶气气浮机适用范围 1、用于去除污水中固体悬浮物、油脂和各种胶状物,如:石化、煤矿、造纸、印染、屠宰、酿造等工业企业的污水处理; 2、用于回收有用物质,如:造纸白水中细小纤维的收集。 二、平流式溶气气浮机工作原理 溶气罐产生溶气水,溶气水通过释放器减压释放到待处理的水中。溶解在水中的空气从水中释放出来,形成20-40um的微小细泡,微气泡同污水中的悬浮物结合,使悬浮物比重小于水,并逐渐浮到水面形成浮渣。水面上备有刮板系统,将浮渣刮入污泥池。清水从下部经溢流槽进入清水池。 三、平流气浮污水处理机的作用 1、平流气浮的单位浮量高,溶气利用率高,所以可以用于处理悬浮物非常高的废水,其值可达20000mg/L。像悬浮物含量高达数千mg/L 的造纸白水,采用本设备可以轻易达到回用目的。 2、可以分离1UM-10UM的浮物,如藻类等。 3、可分离比重较大的金属氢氧化物,如铁、铜、铬、锌等,例如分离百至千mg/L的含铜废水,仅一次气浮就可达到10mg/L以下。 4、设备用于造纸、食品、印染、生活、钢铁、热电厂等领域,处理

效果优于该行业的专用设备,如用于淀粉行业回收蛋白质,可使回收的蛋白质含量高达60%,达到一级品的效果,而目前淀粉行业的专用处理设备也只能达到30%。用于分离焦化冷却水中的萘片,分离焦化混合水中的各类焦油,用于溶剂萃取脱酚回收溶剂油,用于铁路、机械加工废水脱除油污、COD、SS等,即使不用絮凝剂,也可达到理想效果。 四、平流式溶气气浮机特点 1、溶气罐产生气泡细小,粒径为20-40um,粘附絮凝物牢固,能够达到良好的气浮效果; 2、絮凝剂使用量少,成本降低; 3、操作规程易于掌握,水质水量易于控制,管理简单。 4、设有反冲洗系统,释放器不易堵塞。

气浮机操作规程

气浮机操作规程 一、用途 气浮机广泛应用于炼油、化工、酿造、植物油生产与精炼、屠宰、电镀、 印染等工业废水和生活污水的处理。 二、工作原理 气浮原理是向水体中溶入大量空气,减压后形成大量细微气泡,气泡与 悬浮物质形成粘附作用。悬浮物在微小气泡的吸附下,凝聚到一起,随气泡浮至水面。在刮渣机的作用下,将浮渣与水体分离,较重的杂质将沉在底部,通过排污系统定期排出。 三、原理结构简图 1、投药罐 2、清水池 3、清水泵 4、控制阀 5、压力表 6、压力表 7、溶气罐 8、控制阀 9、空压机 10、刮沫机 11、气浮池 12、集水器 13、射流器 14、阀门 15、流量计 16、阀门 17、污水泵 18、污水池 四、主要技术参数 功率kw 处理溶气溶气罐外型设备 能力水量规格尺寸净重型号主电刮沫空压33m/h m/h mm mm t 机机机φ4000QF-JY-50 40-50 15-20 7.5 0.37 1.5 6.68 φ800×3600 ×3200 五、调试前的工作 彻底清扫气浮装置的各个部分;检查溶气水泵、空压机的完好程度,包括水

泵的润滑加油、填料的松紧、空压机的加注机油等;检查电源、线路,并作短暂的空载运转,以判断泵与空压机的转向是否正确、有无杂声及发热现象;按要求配置混凝剂,控制好浓度,并根据小样试验,初步确定药剂投加量;对各部分的阀门进行启闭,并按要求分别置于开或关的位置;拆下所有释放器,检查堵塞情况;检查连接溶气罐和空压机间管路上的单向阀的安装是否正确;按照溶气泵最大压力再加29.4kPa,调整好空压机的最低压力限位开关,以保证溶气罐的水不致进入空压机的气包。 六、调试步骤 1)将清水注入气浮池,以检查池各部分有无渗漏情况。 2)对溶气水泵灌水排气,待启动后,逐渐打开出口水管阀门,直至全部开足。 3)待溶气罐内水位上升,压力达到水泵所能提供的最大值时,突然打开溶气罐出水阀门,以高压水冲洗溶气管,如此反复几次。接着启动空压机,待溶气罐内气压达490kPa时,同样,突然打开溶气罐出水阀门,以急速的气流再次冲洗溶气管道,并重复几次。最后,仍以高压水冲洗几次。这样多次操作,直至溶气管道冲静,然后关闭溶气水泵和空压机。 4)打开接触室及反应室的放空阀门,使水位下降至一定高度或放空。 5)逐个安装上释放器,并用手旋紧。(不必用扳手拧紧) 6)重新开启溶气水泵和空压机,待空压机的压力超过水泵的压力时,稍稍打开闸阀,使气水同时进入溶气罐溶气,注意不能将气阀开的过大,以免空压机压力急剧下降而产生水倒灌的现象。 7)当观察到溶气罐水位指示管有一米左右水深时,应全部打开溶气罐出水阀门,并在接触室观察溶气水的释气情况及效果。

气浮的原理和种类

气浮的原理和种类 总体来说,气浮是一个传统的工艺手段,其工作主要由四大部分完成:1,溶气过程 2释气过程3,溶气水和原水接触和分离的过程4,原水水质调整的过程。气浮的发展也就是上述四个过程不断进步的结果。 1、基本概念 气浮处理法就是向废水中通人空气,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,使废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质粘附在气泡上,随气泡一起上浮到水面,形成泡沫一气、水、颗粒(油)三相混合体,通过收集泡沫或浮渣达到分离杂质、净化废水的目的。浮选法主要用来处理废水中靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。 2、气浮的基本原理 1、带气絮粒的上浮和气浮表面负荷的关系 粘附气泡的絮粒在水中上浮时,在宏观上将受到重力G浮力F等外力的影响。带气絮粒上浮时的速度由牛顿第二定律可导出,上浮速度取决于水和带气絮粒的密度差,带气絮粒的直径(或特征直径)以及水的温度、流态。如果带带气絮粒中气泡所占比例越大则带气絮粒的密度就越小;而其特征直径则相应增大,两者的这种变化可使上浮速度大大提高。 然而实际水流中;带气絮粒大小不一,而引起的阻力也不断变化,同时在气浮中外力还发生变化,从而气泡形成体和上浮速度也在不断变化。具体上浮速度可按照实验测定。根据测定的上浮速度值可以确定气浮的表面负荷。而上浮速度的确定须根据出水的要求确定。 2、水中絮粒向气泡粘附 如前所述,气浮处理法对水中污染物的主要分离对象,大体有两种类型即混凝反应的絮凝体和颗粒单体。气浮过程中气泡对混凝絮体和颗粒单体的结合可以有三种方式,即气泡顶托,气泡裹携和气粒吸附。显然,它们之间的裹携和粘附力的强弱,即气、粒(包括絮废体)结合的牢固程度与否,不仅与颗粒、絮凝体的形状有关,更重要的受水、气、粒三相界面性质的影响。水中活性剂的含量,水中的硬度,悬浮物的浓度,都和气泡的粘浮强度有着密切的联系。气浮运行的好坏和此有根本的关联。在实际应用中质须调整水质。 3.水中气泡的形成及其特性 形成气泡的大小和强度取决于空气释放时各种用途条件和水的表面张力大小。(表面张力是大小相等方向相反,分别作用在表面层相互接触部分的一对力,它的作用方向总是与液面相切。) (1)气泡半径越小,泡内所受附加压强越大,泡内空气分子对气泡膜的碰撞机率也越多、越剧烈。因此要获得稳定的微细泡,气泡膜强度要保证。 (2)气泡小,浮速快,对水体的扰动小,不会撞碎絮粒。并且可增大气泡和絮粒碰撞机率。但并非气泡越细越好,气泡过细影响上浮速度,因而气浮池的大小和工程造价。此外投加一定量的表面活性剂,可有效降低水的表面张力系数,加强气泡膜牢度,r也变小。(3)向水中投加高溶解性无机盐,可使气泡膜牢度削弱,而使气泡容易破裂或并大。 4、表面活性剂和混凝剂在气浮分离中的作用和影响 (1)表面活性物质影响 如水中缺少表面活性物质时,小气泡总有突破泡壁与大泡并合的趋势,从而破坏气浮体稳定。此时就需要向水中投加起泡剂,以保证气浮操作中气泡的稳定。所谓起泡剂,大多数是由极性一非极性分子组成的表面活性剂,表面活性剂的分子结构符号一般用0表示,圆头端表示极性基,易溶于水,伸向水中(因为水是强极性分子);尾端表示非极性基,为疏水基,伸人气泡。由于同号电荷的相斥作用,从而防止气泡的兼并和破灭,增强了泡沫稳定性,因而多数表面活性剂也是起泡剂。

除藻技术现状和发展

学号:07415215 常州大学 科研实践论文 (2011届) 题目除藻技术现状与发展 学生黄佳佳 学院环境与安全工程专业班级给水072班 校内指导教师王利平专业技术职务教授 二○一一年二月

除藻技术现状与发展 摘要:本文简要的阐述了我国富营养化水体面临的现状和目前普遍使用的控制水体富营养化的几种方法,比如物理法、化学法以及生物法等,对其处理效果做出简要评价。并提出了水体富营养化治理的研究发展方向。 关键词:富营养化;除藻;物理;化学;生物 近年来,随着社会经济的迅速发展,不合理的生活、生产方式导致了水域中氮(N)、磷(P)等营养盐类大量富集,致使全球性水域富营养化日益严重。据统计,我国60%的湖泊呈富营养状态,并伴随着藻类水华的发生。其危害主要表现在:“水华”爆发时,大面积的水面被藻类覆盖,阳光难以穿透水层,影响水中植物的光合作用,还可能造成水域上层溶解氧的过饱和状态及底层溶解氧的缺乏,这对水生动物正常的生长和繁殖会产生一定的影响;藻类在代谢过程中或藻体破裂后都会释放藻毒素,鱼腥藻、束丝藻和铜绿微囊藻是三种最常见的含有毒素的物种[1]。微囊藻毒素除了直接对鱼类、人畜产生毒害以外,也是肝癌的主要诱因。最近研究显示,微囊藻毒素还具有胚胎毒性、免疫功能损害等作用[2],而由鱼腥藻、束丝藻产生的是神经毒素,会损害神经系统;大面积的藻类暴发,严重破坏了水生生态系统的平衡与稳定,不仅影响了水体景观,也影响了水产养殖业的发展。 1常用的除藻技术 1.1 物理除藻技术 物理除藻技术目前在许多供饮用水水域(如水库)应用的比较多,利用活性炭去除也是目前各自来水公司比较常用的方法。为防治我国密云水库的富营养化问题,董悦安等[3]曾应用部分物理技术(吸附性材料净水和表底层水体交换试验)进行现场试验,结果表明试验区内水中氮和磷的含量比对照区都有所下降,机械除藻试验后,水中的叶绿素含量比除藻前下降;表底层水体交换试验后,试验区内表、中层水体的温度有所下降,温度降低抑制了表、中层水体中藻细胞的繁殖速率,对水华的发生也起到了一定的抑制作用。 常用的物理除藻方法有机械去除、过滤除藻,黏土除藻和气浮除藻等方法。物理法可直接消除水体中的藻类,不会产生二次污染。但因其需要昂贵的费用,因此只能用于小水体或大水体的局部水域。 (1)过滤除藻。对于低浊高藻的水体可用微滤机除藻,有资料报道法国处理塞纳河水时,藻类的平均去除率为55%,在我国,其去除率可达70%以上。上海自来水公司进行的一项试验表明[4],滤网对藻类的去除效果优于混凝沉淀,但微滤机对浊度、色度、COD Mn的去除率很低,远不及混凝沉淀。 (2)黏土除藻。孙佩石[5]等利用昆明地区的粘土矿制作了新型轻质除藻材料,在滇池

平流式溶气气浮机 溶气气浮机技术参数

平流式溶气气浮机溶气气浮机技术参数 溶气气浮污水处理机为钢制结构,其工作原理是:空气通过泵送入压力溶气罐,在0.5MPA压力下被强制溶解在水中,在突然释放的情况下,溶解在水中的空气析出,形成大量至密的微气泡群,在缓慢上升过程中吸附悬浮物,使悬浮物密度下降而上浮,达到去除SS和COD的目的,该产品适应于石油、化工、造纸、皮革、印染、食品、淀粉等污水处理。 溶气气浮机采用新型高效的溶气设备——微气泡发生器,代替传统的引气设备向水中溶气,并在气浮区域内安装若干斜管组,包括箱体、刮渣机、螺旋出料机共同组成一个完整气浮净水装置。理论上讲,气浮的处理效果与停留时间是没有直接联系的,而只与气浮面积有关,如果将水深H的气浮区减少为水深H/10,那么气浮距离和停留时间都将缩小10倍,这就是著名的“浅池理论”。气浮区加入斜管的目的是增大气浮面积,大大降低了雷诺系数,使气浮避免在紊流状态下进行,制造良好的层流状态,达到浅层气浮的效果。同理,当悬浮物的密度大于1时,由于安装了斜管组,就会产生浅池沉淀的效果,从而使沉淀在紊流条件下进行。粒径教大、比重教大的不易上浮的污染物质就会集中到集泥区里,达到净水的目的。按水流方式可分为:平流式溶气气浮机、上流式溶气气浮机和综合式溶气气浮机。 技术特点: 边吸水边吸气,泵内加压混合,微细气泡尺寸10~30微米。※克服传统装置运行不稳定,大气泡翻腾及释放堵塞问题。 使用范围: 气浮机的使用范围与特点简单分析: 气浮机安装方便,处理效果好,能量消耗低,广泛应用于炼油、化工、印染等工业废水和生活污水的处理。它可以有效去除废水中难以沉淀的轻浮絮体。分析的适用范围及特点,如下: (1)气浮机能消除污泥膨胀。 (2)处理能力大、效率高、占地少。 (3)工艺过程及设备结构简单,便于使用、维护。 (4)气浮机在时向水中曝气,对去除水中的表面活性剂及臭味有明显效果,同时由于曝气增加了水中的溶解氧,为后序处理提供了有利条件。 用途:

惯性导航系统发展应用现状

惯性导航系统发展应用现状 测绘10-2班张智远07103094 摘要:阐述了惯性导航技术的核心技术构成(陀螺定向),总结了惯性导航的发展概况,并列举出陀螺仪的发展历程及发展方向。同时,概括了惯性技术的应用领域及当前应用情况。最后指出,随着新型惯性器件的涌现和完善,以惯性导航为基础的组合导航系统将成为未来导航系统的主要发展方向。 关键词:惯性导航陀螺仪惯性导航技术惯性导航系统 惯性导航(Inertial Navigation)是20 世纪中期发展起来的完自主式的导航技术。通过惯性测量组件(IMU)测量载体相对惯性空间的角速率和加速度信息,利用牛顿运动定律自动推算载体的瞬时速度和位置信息,具有不依赖外界信息、不向外界辐射能量、不受干扰、隐蔽性好的特点,且惯导系统能连续地提供载体的全部导航、制导参数(位置、线速度、角速度、姿态角)。惯性导航技术,包括平台式惯导系统和捷联惯导系统。平台式惯性导航系统将陀螺通过平台稳定回路控制平台跟踪导航坐标系在惯性空间的角速度。捷联惯性导航系统利用相对导航坐标系角速度计算姿态矩阵,把雷体坐标系轴向加速度信息转换到导航坐标系轴向并进行导航计算。惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪,又称惯性导航组合。3个自由度陀螺仪用来测量飞行器的三个转动运动;3个加速度计用来测量飞行器的3个平移运动的加速度。计算机根据测得的加速度信号计算出飞行器的速度和位置数据。控制显示器显示各种导航参数。 陀螺仪是惯性系统的主要元件。陀螺仪通常是指安装在万向支架中高速旋转的转子,转子同时可绕垂直于自转轴的一根轴或两根轴进动,前者称单自由度陀螺仪,后者称二自由度陀螺仪。陀螺仪具有定轴性和进动性,利用这些特性制成了敏感角速度的速率陀螺和敏感角偏差的位置陀螺。由于光学、MEMS 等技术被引入于陀螺仪的研制,现在习惯上把能够完成陀螺功能的装置统称为陀螺。陀螺仪种类多种多样,按陀螺转子主轴所具有的进动自由度数目可分为二自由度陀螺仪和单自由度陀螺仪;按支承系统可分为滚珠轴承支承陀螺,液浮、气浮与磁浮陀螺,挠性陀螺(动力调谐式挠性陀螺仪),静电陀螺;按物理原理分为利用高速旋转体物理特性工作的转子式陀螺,和利用其他物理原理工作的半球谐振陀螺、微机械陀螺、环形激光陀螺和光纤陀螺等。 由于陀螺仪是惯性导航的核心部件,因此,可以按各种类型陀螺出现的先后、理论的建立和新型传感器制造技术的出现,将惯性技术的发展划分为四代,但是惯性技术发展的各阶段之间并无明显界线。 第一代惯性技术指1930年以前的惯性技术。自1687年牛顿三大定律的建立,并成为惯性导航的理论基础;到l852年,傅科(Leon Foucault)提出陀螺的定义、原理及应用设想;再到1908年由安修茨(Hermann Anschütz—Kaempfe)研制出世界上第一台摆式陀螺罗经,以及1910年的舒勒(Max Schuler)调谐原理;第一代惯性技术奠定了整个惯性导航发展的基础。 第二代惯性技术开始于上世纪40年代火箭发展的初期,其研究内容从惯性仪表技术发展扩大到惯性导航系统的应用。首先是惯性技术在德国V-II火箭上的第一次成功应用。到50年代中后期,0.5n mile/h的单自由度液浮陀螺平台惯导系统研制并应用成功。1968年,漂移约为0.005°/h的G6B4型动压陀螺研制成功。这一时期,还出现了另一种惯性传感

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