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氣浮機的原理、作用和分類還傻傻分不清?看完這篇博士筆記你就明白了

2021-07-07由 汙水處理日記 發表于 科技

昨天抽空整理了我們樂中環保科技非常受敬愛的wu博士長期以來關於

氣浮法

氣浮機

、氣浮工藝、以及溶氣

氣浮機

、渦凹

氣浮機

等常用到的

氣浮機

的工作原理和應用,以及有關

氣浮機

工藝的授課筆記和培訓內容,今天拿來把它分享給需要的朋友們!!

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一、首先我們需要先了解一下關於氣浮工藝的概念及應用

氣浮法是向廢水中通入空氣或其他氣體產生氣泡,使水中的一些細小懸浮物或谷底顆粒附著在氣泡上,隨氣泡上浮至水面被刮除,從而完成固、液分離的一種淨水工藝。氣浮需要藉助混凝、絮凝、破乳等預處理措施來完成。自20世紀80年代以來,氣浮淨水技術在國內開始得到迅速的發展,該技術已經廣泛的應用在以下等方面並取得了良好的環境效益:

(1)石油、化工及機械製造業中的含油(包括乳化油)汙水的油水分離; (2)汙水中有用物質的回收,如造紙廠廢水中紙漿纖維及填料的回收; (3)取代二次沉澱池,適用於易於產生活性汙泥膨脹的情況; (4)剩餘活性汙泥的濃縮,便於壓濾處理; (5)處理電鍍廢水和含重金屬離子廢水: (6)處理紡織印染廢水,如用在生物處理工藝之前作為預處理工藝;或者用在生物處理工藝之後深度處理工藝; (7)處理製革廢水; (8)富營養化前驅物,如藻類。 (9)用於水廠改造,主要有三種形式(簡單地講沉澱池改為氣浮池、將沉澱池改為可切換交替執行的沉浮池、將濾池改為氣浮濾池)

二、氣浮包含哪些具體的工藝

氣浮分離方法有很多種,根據微細氣泡產生的方式可分為:分散空氣氣浮法、電解氣浮法、加壓溶氣氣浮法。

(1)分散空氣氣浮法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於水中。氣泡由池底向水面上升並粘附水中的懸浮物一起帶至水面,達到固-液分離的目的,形成的浮渣不斷的被緩慢旋轉的刮渣板刮出池外。分散空氣氣浮裝置機械剪下力產生的氣泡較大,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,散氣氣浮不適用於處理含細小顆粒與絮體的廢水。散氣氣浮裝置氣浮時間一般約為30min,溶氣量達0。51m3/m3(氣/水)。散氣氣浮按粉碎氣泡方法又可分為射流氣浮、擴散板曝氣浮以及葉輪氣浮等。

(2)電解空氣氣浮法處理廢水的原理是,電解槽中發生電凝聚,陰極產生大量氫氣氣泡,廢水中的微小油滴和懸浮顆粒粘附在氫氣氣泡上,隨其上浮而淨化廢水。廢水電解產生的氣泡很小,具有很高的比表面積,而且密度也小。因此,廢水電解產生的氣泡截獲微小油滴和懸浮顆粒的能力比溶氣氣浮、葉輪機械攪拌氣浮要高,而且載浮能力也大,很容易將油滴和懸浮物與水分離。電解時還產生一系列電極反應,有電化學氧化及電化學還原等作用,具有降低BOD及COD、脫臭、消毒的功能,陰極還具有沉積金屬離子的能力。

(3)壓力溶氣氣浮(DAF)是國內氣浮技術中應用比較早的一種技術,適用於處理低濁度、高色度、高有機物含量、低含油量、低表面活性物質含量或富含藻類的水,廣泛用於造紙、印染、電鍍、化工、食品、煉油等工業廢水處理。相對於其他的氣浮方式,它具有水力負荷高、池體緊湊等特點,但是它的工藝複雜、電能消耗較大、空壓機的噪聲大等因素,限制著它的應用。

三、渦凹氣浮機(CAF)的構造及工作原理

1、CAF 渦凹氣浮裝置主要包含氣浮箱體、渦凹曝氣機、鏈式刮泥系統、浮渣收集和排洩系統、溢流出水系統、電控系統、配藥罐、貯藥罐、玻璃轉子流量計、迴流管道、環形操作檯、加藥泵等。

2、(1)汙水中的汙染物分為溶解性有機物和非溶解性物質(即SS),溶解性有機物在一定條件下,可以轉化為非溶解性物質,汙水處理的方法之一就是加入混凝劑和絮凝劑使大部分溶解性有機物轉化成為非溶解性物質,再將全部或大部分非溶解性物質(即SS)去除以達到淨化汙水的目的,而去除SS的主要方法就是利用氣浮的方法。

(2)CAF是由空氣產生氣浮的過程。渦凹曝氣機將“微氣泡”直接注入 汙水中而不需要事先進行溶氣,然後透過精鑄不鏽鋼散氣葉輪把“微氣泡”均勻地分佈於汙水中,所以不會發生阻塞現象,本裝置不需要壓力容器、空壓機和迴圈泵等輔助裝置。

(3)未經處理的汙水首先進入曝氣充氣段,與“微氣泡”充分混合,“微氣泡”在上升的過程中,將固體懸浮物帶到水面。刮泥機沿液麵運動,將懸浮物刮到傾斜的金屬板上,再將其推入汙泥排放管道。汙泥排放管道里有水平的螺旋推進器,將所收集的汙泥送入汙泥收集器,推進器和刮泥機由同一個馬達驅動。淨化後的汙水在排放前會經由斜板下方的溢流槽,溢流槽用來控制氣浮槽的水位,確保槽中的液體不會流入汙泥排放管道。

(4)開放的迴流管道從曝氣段沿著氣浮槽的底部伸展。在產生微氣泡的同時,渦凹曝氣機會在有迴流管的池底形成一負壓區,這種負壓作用會使水從池子的底部迴流至曝氣區,然後又返回氣浮段,迴流管道上設有單向閥,使進入曝氣槽的汙水不至於不經處理就從迴流管直接進入氣浮槽。整個過程確保了在沒有進流量的情況下,氣浮仍不斷進行。

氣浮機的原理、作用和分類還傻傻分不清?看完這篇博士筆記你就明白了

渦凹汽浮工藝流程

四、渦凹氣浮機(CAF)的優點

1、節省投資:用CAF處理城市汙水和工業汙水不需要壓力溶氣罐、空壓機、迴圈泵等附屬裝置。該裝置能夠去除汙水中的油脂、膠狀物、固體懸浮物、COD和BOD,用它處理化學制漿中段廢水可大大減少生化二級處理(如果用廢紙作原料,經過脫墨、漂白等過程產生的廢水則無需生化二級處理可達標排放或回用)裝置的規模,甚至可以省去生化處理工序而直接達標排放,從而大大減少總體投資費用。

2、執行費用低:該裝置採用多元曝氣頭,按處理水量的不同決定曝氣機臺數,每臺曝氣機動力只有2。2Kw;刮泥板和汙泥螺旋推進器由同一個馬達驅動,動力為1。1KW- 2。2Kw。整套CAF渦凹氣浮裝置所消耗的動力極小,僅相當於傳統溶氣氣浮法的1/8-1/10,而且維修和人工操作極少,正常執行時無需工人看守。

3、效率高:與傳統的油脂收集器(重力沉降池和分離槽)相反 ,CAF是將固體汙泥自動和連續地從廢水中除去。汙泥的去除和儲存是以濃縮的方式進行,此裝置所收集的上浮汙泥的最高濃度可達5%左右,因此也降低了汙泥處理的執行費用。

4、效能優越:CAF渦凹氣浮裝置的處理量為5-2000立方米/小時。根據客戶的要求設計不同流量的裝置。進入CAF的水量不需保持平衡,即使流量改變,裝置也可正常工作,正常情況下,油脂和固體懸浮物(SS)的去除率超過95%。顯然,在油脂和固體懸浮物去除的同時,COD和BOD的負荷也大大降低,通常COD的去除率可達到75-85%以上。

5、操作簡單:CAF渦凹氣浮裝置結構簡單,自動化程度高,操作維修簡便。

6、臭氣減輕:CAF渦凹氣浮裝置對廢水的處理是個好氧過程,並且汙泥是在“新鮮”的狀態下被除去,因而由油脂收集器(重力沉降池和分離槽)產生的臭氣問題得到了很好的解決。另一方面,增加了固體再利用的可能性,減少了處理上的麻煩。

7、安裝方便:為CAF渦凹氣浮裝置配套的土建工程特別少,地面、地下或高處皆可安裝,而且耗時極短。

8、佔地面積小:處理能力5-500立方米/小時的渦凹氣浮裝置的安裝佔地面積只有2。5-90平方米。

五、溶氣氣浮機(DAF)的構造及工作原理

1、溶氣氣浮機(DAF)裝置主要由氣浮機(GSF氣浮機外形是方形鋼製結構,是汙水處理的主體和核心,內部由釋放器、排空管、出水管、汙泥槽、刮板及傳動系統等組成。釋放器置於氣浮機中央位置,是生產微氣泡的關鍵部件)、溶氣系統(主要有溶氣罐、儲氣罐、空氣壓縮機、高壓泵組成)、藥劑罐組成。

2、處理後部分清水(設計指標為20-40%,通常可採用30%),經氣浮迴圈工作泵,加壓進水溶氣罐中與空氣進行混合,空氣溶解到水中,這時的溶氣效率 達到80%以上;溶氣罐中的空氣由液位自控儀控制空壓機,自動布衝到溶氣罐中;

溶氣罐出來的溶氣水,此時溶氣罐的壓力為0。3-0。4Mpa,經過釋放器,使溶氣水壓力減壓釋放,溶氣水壓力減為零或負壓,溶解在水中的空氣從水中釋放出來,形成粒徑為20-50μm的微氣泡,微氣泡同汙水中的懸浮物結合,部分微氣泡就直接生長在懸浮物中,使懸浮物在汙水中的比重變小,直至浮上水體表面;形成大量府渣,再有氣浮池上安裝的鏈式刮沫機,把浮渣清除;

氣浮池底部的清水,經清水給水管,進入氣浮清水池後,除部分作為迴流溶氣水外,可直接向外排放或進入後一級處理裝置。

氣浮機的原理、作用和分類還傻傻分不清?看完這篇博士筆記你就明白了

溶氣氣浮機裝置組成及配套設施

六、溶氣氣浮機(DAF)的優點

1、 結構緊湊,便於吊裝運輸,安裝方便。 2、 採用專利溶氣技術,溶氣系統溶氣效率大於80%。 3、 採用新型釋放器,不易堵塞,釋放器效率高達99%以上。氣泡直徑均在50μm以下。 4、 裝置自帶控制箱,除錯後正常執行可達到完全自動化。 5、 技術先進,處理效率高,執行費用低,出水水質好。

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