氣浮除油資料

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 氣浮工藝一、氣浮技術(shù)的概述隨著我國(guó)油田開(kāi)發(fā)的不斷深入，油田污水處理問(wèn)題也隨之而生，其中氣浮作為一種凈水技術(shù)，越來(lái)越受到石油化工行業(yè)的重視。目前，海上平臺(tái)、煉油及石油化工等含油污水的處理都采用了氣浮作為中間處理單元，天然氣處理廠也增加了氣浮裝置。氣浮法通常作為對(duì)含油污水隔油后的補(bǔ)充處理，即為生化處理之前的預(yù)處理，經(jīng)過(guò)氣浮處理，可將含油量降到30mg/L以下，再經(jīng)過(guò)生化處理，出水含有可達(dá)到10mg/L以下。含油量較少的時(shí)，可直接進(jìn)行氣浮，污染嚴(yán)重時(shí)可經(jīng)過(guò)絮凝沉淀、除油后進(jìn)行氣浮。氣浮技術(shù)基本原理是向水中通入空氣，使水中產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，并促使其粘附于雜質(zhì)顆粒上，形成比

2、重小于水的浮體，上浮水面，從而獲得分離雜質(zhì)的一種凈水方法。按氣泡產(chǎn)生的方式，氣浮可分為溶氣氣浮、充氣氣浮、電解氣浮等。氣浮過(guò)程包括氣泡產(chǎn)生、氣泡與顆粒（固體或液體）附著以及上浮分離等連續(xù)步驟。實(shí)現(xiàn)氣浮法分離的必要條件有兩個(gè)：第一，必須向水中提供足夠數(shù)量的細(xì)而均勻的微細(xì)氣泡，微氣泡量越多則氣泡與被浮物質(zhì)的接觸、粘附的機(jī)會(huì)也越多，氣浮效果越好。氣泡理想尺寸為15 30m；第二，必須使目的物呈懸浮或疏水性質(zhì)，從而附著于氣泡上浮。對(duì)于親水性物質(zhì)，需在混凝脫穩(wěn)劑的作用下變?yōu)槭杷苑侥鼙粴馀菡掣?。影響氣浮的效果有以下四個(gè)因素：（1）微細(xì)氣泡的尺寸，決定于溶氣方式和釋放器的構(gòu)造；（2）氣固比，決定于向水中釋

3、放的空氣量；水中的空氣溶解度受溫度與壓力影響，遵循亨利定律（3）進(jìn)水濃度、工作壓力、上浮停留時(shí)間；（4）藥劑的作用：表面活性劑、絮凝劑等2 氣浮工藝原理 氣浮除油原理主要是利用油水間表面張力大于油氣間表面張力，油疏水而氣相對(duì)親水的特點(diǎn)，將空氣通人污水中，同時(shí)加人浮選劑（主要為表面活性劑和聚合物）使油粒粘附在氣泡上，氣泡吸附油及懸浮物上浮到水面從而達(dá)到分離的目的，氣浮法主要去除的是殘余浮油和不含表面活性劑的分散油。 采用高效溶氣裝置，將空氣（或其它凈化過(guò)的氣體）溶入部分凈化過(guò)的水（回流水）中，然后通過(guò)高效率的釋放器，將溶于水中的氣體釋放成粒徑小于10m的微氣泡。使這些微氣泡迅速吸附到污水中的懸浮

4、物或油粒的表面上，減輕絮體的整體比重，從而達(dá)到迅速上浮，與水分離，便可達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。 這一過(guò)程大體由四個(gè)步驟完成向處理水中投加混凝劑-反應(yīng)池（沉底池）使污水中微細(xì)油粒及懸浮物凝聚成為大的含油絮凝體溶入空氣的水減壓時(shí)放出大量分散的細(xì)微氣泡細(xì)微氣泡與油及懸浮物組成的絮凝體碰撞粘附（接觸池）；粘附的絮凝體在氣泡的帶動(dòng)下，漂浮于處理水的表面，刮渣機(jī)除雜。三、氣浮工藝的形式 氣浮凈水工藝已開(kāi)發(fā)出多種形式。按其產(chǎn)生氣泡方式可分為：布?xì)夥飧?、溶解空氣法氣浮、電解氣浮，生物氣浮?.1.布?xì)夥飧“ㄞD(zhuǎn)子碎氣法、微孔布?xì)夥ǎ~輪散氣浮選法等，利用機(jī)械剪切 力，將混合于水中的空氣碎成細(xì)小的氣泡，以進(jìn)行氣

5、浮的方法。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。但其主要的缺點(diǎn)是空氣被粉碎的不夠充分，形成的氣泡粒度較大，一般都不小于0.1mm。這樣，在供氣量一定的條 件下，氣泡的表面積小，而且由于氣泡直徑大，運(yùn)動(dòng)速度快，氣泡與被去除污染物質(zhì)的接觸時(shí)間短，這些因素都使布?xì)飧∵_(dá)不到高效的去除效果。3.2.溶解空氣氣浮包括真空氣浮法、壓力氣浮法的全溶氣式、部分溶氣式及部分回流溶氣式，加壓溶氣氣浮法在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛此處主要介紹加壓溶氣氣浮法。3.2.1主要工藝設(shè)備壓力溶氣氣浮法工藝主要由三部分組成，即壓力溶氣系統(tǒng)、溶氣釋放系統(tǒng)及氣浮分離系統(tǒng)。 （A）壓力溶氣系統(tǒng)。它包括水 泵、空壓機(jī)、壓力溶氣罐及其它附屬設(shè)備。其中壓力溶

6、氣罐是影響溶氣效果的關(guān)鍵設(shè)備。 采用空壓機(jī)供氣方式的溶氣系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的壓力溶氣系統(tǒng)。氣浮法所需空氣量較少，可選用功率小的空壓機(jī)，并采取間歇運(yùn)行方式。此外空壓機(jī)供氣還可以保證水泵的壓力不致有大的損失。一般水泵至溶氣罐的壓力約0.5MPa，因此可以節(jié)省能耗。（B）溶氣釋放系統(tǒng)。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(guò)消能、減壓，使溶入水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來(lái)，并能迅速而均 勻地與水中雜質(zhì)相粘附。 （C）氣浮分離系統(tǒng)。它一般可分為三種類(lèi)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

7、、粘附，以保證帶氣絮凝體與清水分離。 3.2.2工作方式（）全流程溶氣氣浮法 全流程溶氣氣浮法是將全部 廢水用水泵加壓，在泵前或泵后注入空氣。在溶氣罐內(nèi)，空氣溶解于廢水中，然后通過(guò)減壓閥將廢水送人氣浮池。廢水中形成許多小氣泡粘附廢水中的乳化油或懸浮 物而逸出水面，在水面上形成浮渣。用刮板將浮渣連排入浮渣槽,經(jīng)浮渣管排出池外,處理后的廢水通過(guò)溢流堰和出 水管排出。 全流程溶氣氣浮法的優(yōu)點(diǎn)：溶氣量大，增加了油?；驊腋☆w粒與氣泡的接觸機(jī)會(huì)；在處理水量相同的條件下，它較部分回流溶氣氣浮法所需的氣浮池 小，從而減少了基建投資。但由于全部廢水經(jīng)過(guò)壓力泵，所以增加了含油廢水的乳化程度，而且所需的壓力泵和溶氣

8、罐均較其他兩種流程大，因此投資和運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力消 耗較大。 （2）部分溶氣氣浮法 部分溶氣氣浮法是取部分廢 水加壓和溶氣，其余廢水直接進(jìn)入氣浮池并在氣浮池中與溶氣廢水混合。其特點(diǎn)為：較全流程溶氣氣浮法所需的壓力泵小，故動(dòng)力消耗低；壓力泵所造成的乳化油量較全流程溶氣氣浮法低：氣浮池的大小與全流程溶氣氣浮法相同，但較部分回流溶氣氣浮法小。 （3）部分回流溶氣氣浮法部分回流溶氣氣浮法是取一 部分除油后出水回流進(jìn)行加壓和溶氣，減壓后直接進(jìn)入氣浮池，與來(lái)自絮凝池的含油廢水混合和氣浮?；亓髁恳话銥楹蛷U水的25100。其特點(diǎn)為：加壓的水量少，動(dòng)力消耗省；氣浮過(guò)程中不促進(jìn)乳化；礬花形成好，出水中絮凝也少；氣浮池的

9、容積較前兩種流程大。 為了提高氣浮的處理效果，往 往向廢水中加入混凝劑或氣浮劑，投加量因水質(zhì)不同而異，一般由試驗(yàn)確定。 3.2.3優(yōu)勢(shì)評(píng)價(jià)溶氣系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)主要有兩個(gè)：溶氣效率和單位能耗。與其他方法相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn)： n 在加壓條件下，空氣的溶解度大，供氣浮用的氣泡數(shù)量多，能夠確保氣浮效果； n 溶入的氣體經(jīng)驟然減壓釋放， 產(chǎn)生的氣泡不僅微細(xì)、粒度均勻、密集度大、而且上浮穩(wěn)定，對(duì)液體擾動(dòng)微小，因此特別適用于對(duì)疏松絮凝體、細(xì)小顆粒的固液分離； n 工藝過(guò)程及設(shè)備比較簡(jiǎn)單，便于管理、維護(hù)； 特別是部分回流式，處理效果顯著、穩(wěn)定，并能較大地節(jié)約能耗。 3.3電解氣浮 氣浮工藝流程電解氣浮法對(duì)

10、廢水進(jìn)行電解，這時(shí)在陰極產(chǎn)生大量的氫氣泡，氫氣泡的直徑很小，僅有20100微米，它們起著氣浮劑的作用。廢水中的懸浮顆粒粘附在氫氣泡上，隨其上浮，從而達(dá)到了凈化廢水的目的。與此同時(shí)，在陽(yáng)極上電離形成的氫氧化物起著混凝劑的作用，有助于廢水中的污泥 物上浮或下沉。 電解氣浮法的優(yōu)點(diǎn)是：能產(chǎn)生大量小氣泡；在利用可溶性陽(yáng)極時(shí)，氣浮過(guò)程和混凝過(guò)程結(jié)合進(jìn)行；裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，是一種新的廢水凈化方法。 這是最近幾年在水處理領(lǐng)域才出現(xiàn)的二種工藝，由于這種方法具有設(shè)備簡(jiǎn)單；管理方便；運(yùn)行條件易于控制、裝置緊湊、效果良好，因而發(fā)展很快。 四、溶氣浮法的設(shè)計(jì)與計(jì)算 (A)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意事項(xiàng) （1）要充分研究探討待處理水的

11、水質(zhì)情況，分析采用氣浮工藝的合理性和適用性； （2）在有條件的情況下，對(duì)需處理的廢水應(yīng)進(jìn)行必要的氣浮小型試驗(yàn)或模型試驗(yàn)。并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇適當(dāng)?shù)娜軞鈮毫盎亓鞅龋ㄖ溉軞馑颗c待處理水量的比值）。通常溶氣壓力采用0.20.4MPa，回流比取5100%一之間，回流比的確定需和懸浮物的濃度聯(lián)系起來(lái)。濃度高回流比大，濃度小回流比小。（3）根據(jù)試驗(yàn)時(shí)選定的混凝劑種類(lèi)、投加量、絮凝時(shí)間、反應(yīng)程度等，確定反應(yīng)形式及反應(yīng)時(shí)間，一般沉淀反應(yīng)時(shí)間較短，以2一30分鐘為宜； （4）確定氣浮池的池型，應(yīng)根據(jù)對(duì)處理水質(zhì)的要求、凈水工藝與前后處理構(gòu)筑物的銜接、周?chē)匦魏蜆?gòu)筑物的協(xié)調(diào)、施工難易程度及造價(jià)等因素綜合地加以考慮

12、。反應(yīng)池宜與氣浮池合建。為避免打碎絮體，應(yīng)注意構(gòu)筑物的銜接形式。進(jìn)人氣浮池接觸室的流速宜控制在0.1ms以內(nèi)； （5）接觸室必須對(duì)氣泡與絮凝體提供良好的接觸條件，同時(shí)寬度應(yīng)考慮安裝和檢修的要求。水流上升流速一般取1020mms：，水流在室內(nèi)的停留時(shí)間不 宜小于60秒。（6）接觸室內(nèi)的溶氣釋放器，需根據(jù)確定的回流量，溶氣壓力及各種型號(hào)釋放器的作用范圍按下表來(lái)選定: (7)氣浮分離室需根據(jù)帶氣絮體上浮分離的難易程度和水質(zhì)的處理要求而定。選擇水流（向下）的流速，一般取1.53.0mms，即分離室的表面負(fù)荷率取 5.410.8m3/(m2.h)；（8）氣浮池的有效水深一般取2.02.5m，池中水流停留

13、時(shí)間一般為1020min； （）氣浮池的長(zhǎng)寬比無(wú)嚴(yán)格要求；一般以單格寬度不超過(guò)10m，池長(zhǎng)不超過(guò)15m為宜； （10）氣浮池的排渣一般采用刮渣機(jī)定期排除。集渣槽可設(shè)置在池的一端或兩端.;刮渣機(jī)的行車(chē)速度宜控制在5mmin以內(nèi)； （11）氣浮池集水應(yīng)力求均勻， 一般采用穿孔集水管，集水管的最大流速宜控制在0.5ms左右； (B)設(shè)計(jì)程序 1、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 由于廢水種類(lèi)繁多，即使是同類(lèi)型的廢水，其水質(zhì)變化也很大。通常的設(shè)計(jì)參數(shù)也只是經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值。因此可靠的辦法最好采用實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)小型試驗(yàn)取得的結(jié)果作為設(shè)計(jì)依據(jù)。 2、確定設(shè)計(jì)方案在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng) 查勘及綜合分析各種資料的基礎(chǔ)上，確定主體設(shè)計(jì)方案。

14、（1）溶氣方式采用全溶氣式還是 部分回流式； （2）氣浮池池型選用平流式還是 豎流式，取圓形、方形還是矩形；（3）在氣浮前或后是否需要用預(yù)處理或后續(xù)處理構(gòu)筑物，其形式怎樣，如何銜接（4）浮渣處理與處置途徑；（5）工藝流程及平面布置的初步 確定及合理性分析。 3、設(shè)計(jì)計(jì)算（不包括一般處理構(gòu)筑物的常規(guī)計(jì)算） 五、溶氣浮法的主要設(shè)備的設(shè)計(jì) （一）溶氣釋放器 (1)釋氣完全，在0.15MPa以上能釋放溶氣量的99%左右; (2)能在較低壓力下工作，在0.2MPa以上時(shí)能取得良好的凈水效 果，節(jié)約電耗： (3)釋出的氣泡微細(xì)，氣泡平均 直徑為20-40微米，氣泡密集，附著性能 良好。 (二)壓力溶氣罐

15、：溶氣效率達(dá)80%以上六、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 由于凈水工藝中沉淀法沿用了多年，人們選用氣浮法自然地要與沉淀法比較。其實(shí)，兩種方法各具特點(diǎn)，對(duì)于輕飄易浮的雜質(zhì)宜采用溶氣氣浮法；對(duì)于密實(shí)沉重的雜質(zhì)宜采用沉淀法。通常通過(guò)投藥、混合反應(yīng)后形成的絮體，當(dāng)上浮速度快于沉淀時(shí)，則選用氣浮法為好。因?yàn)闅飧》ㄕ嫉孛娣e小（僅為沉淀法的18一），池容積也?。▋H 為沉淀法的），處理后出水水質(zhì)好，不僅濁度及低而且溶解氧高，排出的浮渣含水率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于沉淀法排出的污泥。一般污泥體積比為12，這給污泥的進(jìn)一步處理和處 置既帶來(lái)了較大方便，又節(jié)約了費(fèi)用。有些廢水同時(shí)含可沉、可浮的雜質(zhì)，單獨(dú)使用氣浮或沉淀效果都不理想。此時(shí)可將沉淀與氣浮

16、結(jié)合，發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)，不僅會(huì)提高處理效果， 而且也節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用。 生產(chǎn)實(shí)踐表明，氣浮池不僅在除色、去濁上優(yōu)于沉淀池，而且在降低污染水的COD、木質(zhì)素以及提取氧等方面 都顯出極其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，其造價(jià)也比平流沉淀池、斜管沉淀池、水力或機(jī)械加速澄清池低，其運(yùn)行費(fèi)用也略低。七、研究方向盡管氣浮法凈水因其獨(dú)特優(yōu) 點(diǎn)而日露鋒芒，但要充分發(fā)揮其特點(diǎn)，目前還應(yīng)重點(diǎn)在以下應(yīng)三個(gè)方面進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。 1氣泡進(jìn)一步微細(xì)化。 眾所周知，在相等的釋氣量 條件下，所產(chǎn)生的微氣泡越細(xì)，則氣泡個(gè)數(shù)越多越密集，粘附的絮粒也越小，凈水效果也就越好，而且形成的浮渣也越穩(wěn)定。因此。研究氣泡平均直徑更小的溶氣釋放器是當(dāng)前提高氣浮凈水技術(shù)的一個(gè)途徑。它不僅能提高現(xiàn)有凈水對(duì)象的去除效果，而且還能開(kāi)拓氣浮法凈水的應(yīng)用范圍。2直接切割氣體制造微氣泡 壓力溶氣氣浮法凈水存在兩 個(gè)問(wèn)題：第一是壓力溶氣相對(duì)能耗較大；第二是溶氣水量的加入增大了氣浮池內(nèi)的水力負(fù)荷，給分離帶來(lái)困難。解決這兩個(gè)問(wèn)題的理想辦法是研制直接產(chǎn)生微氣泡的布?xì)庋b置，通過(guò)該裝置將氣體切割成穩(wěn)定、微細(xì)、密集的微氣泡群，從而極大限度地降低能耗，而且不會(huì)增加氣浮池容積。盡管直接布?xì)夥y度很大，但它是最有吸 引力的研究方向。 3固、液分離技術(shù)。為了提高固、液分離技術(shù)， 充分發(fā)揮氣浮凈水的優(yōu)勢(shì)，除上述氣泡進(jìn)一