氣浮法介紹word版本

1、氣浮法介紹 污水處理技術(shù)中，氣浮法固-液或液-液分離技術(shù)應(yīng)用的幾方面：石油、化工及機(jī)械制造業(yè)中的含油污水的油水分離;工業(yè)廢水處理;污水中有用物質(zhì)的回收;取代二次沉淀池，特別是用于易產(chǎn)生活性污泥膨脹的情況;剩余活性污泥的濃縮。第一節(jié) 氣浮的原理基本概念：基本概念： 親水性親水性(hydrophilicity)：如果顆粒易被水潤如果顆粒易被水潤濕，則稱該顆粒為親水性的。濕，則稱該顆粒為親水性的。 疏水性疏水性(hydrophobicity)：如顆粒不易被水如顆粒不易被水潤濕，則是疏水性的。潤濕，則是疏水性的。 接觸角接觸角(contact angle)：在靜止?fàn)顟B(tài)下，當(dāng)在靜止?fàn)顟B(tài)下，當(dāng)氣、液、固三

2、相接觸時(shí)，氣液界面張力氣、液、固三相接觸時(shí)，氣液界面張力線和固液界面張力線之間的夾線和固液界面張力線之間的夾角角( (包含液相包含液相的的) )稱為平衡接觸角，用稱為平衡接觸角，用 表示。表示。 空氣在水中的溶解度與溫度、壓力有關(guān)。在一定范圍內(nèi)，溫度越低、壓力越大，其溶解度越大。一定溫度下，溶解度與壓力成正比。水中空氣的溶解水中空氣的溶解 空氣從水中析出的過程分兩個(gè)步驟，即 氣泡的形成過程 氣泡的增長過程氣泡核的形成過程起決定性作用。有了相當(dāng)數(shù)量的氣泡核，就可以控制氣泡數(shù)量的多少與氣泡直徑的大小。要求：這個(gè)過程中形成數(shù)目眾多的氣泡核。溶解同樣空氣，如形成的氣泡核的數(shù)量越多，則形成的氣泡的直徑也

3、就越小，越有利于滿足浮上工藝的要求。 界面能E與界面張力的關(guān)系如下：式中： 界面張力系數(shù)； S 界面面積。 氣泡未與懸浮顆粒粘附前,顆粒與氣泡的單位面積上的界面能分別為水-粒1和水-氣1，這時(shí)單位面積上的界面能之和E1為： 當(dāng)氣泡與懸浮顆粒粘附后，界面能縮小，粘附面的單位面積上的界面能E2及其縮小值E分別為： 這部分能量差即為擠開氣泡和顆粒之間的水膜所做的功，此值越大，氣泡與顆粒粘附得越牢固。 水中的懸浮顆粒是否能與氣泡粘附，與水、氣、顆粒間的界面能有關(guān)。當(dāng)三者相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，三相界面張力的關(guān)系式為：式中：接觸角（也稱濕潤角）。SE氣水粒水-1E粒氣-2E氣粒氣水粒水-21EEE氣粒氣水粒水-)1

4、80cos(接觸角示意圖平衡時(shí)有：平衡時(shí)有： LS GS LGcos（180- ）接觸前后的能量變化：接觸前后的能量變化： E=E1E2= LS LG GS E LG(1 cos )固體固體固體疏水固體疏水固體親水固體親水固體固體水滴水滴水滴水滴接觸角接觸角 接觸角接觸角 GSLG LS E LG(1 cos )（a a）當(dāng)顆粒完全被水潤濕時(shí)，）當(dāng)顆粒完全被水潤濕時(shí)， 0 0 ，coscos 1 1， W W0 0，顆粒不能與氣泡粘附。，顆粒不能與氣泡粘附。（b b）當(dāng)顆粒完全不被水潤濕時(shí)，）當(dāng)顆粒完全不被水潤濕時(shí)， 180180 ，coscos l l， W W2 2 LGLG，顆粒與氣泡粘

5、附，顆粒與氣泡粘附的動(dòng)力大，易于用氣浮法處理。的動(dòng)力大，易于用氣浮法處理。（c c）固體的接觸角越大，越易于與氣泡的）固體的接觸角越大，越易于與氣泡的粘附。但對(duì)于粘附。但對(duì)于 LGLG很小的體系，雖然有利很小的體系，雖然有利于固體向氣泡的粘附，但由于粘附動(dòng)力于固體向氣泡的粘附，但由于粘附動(dòng)力較小，顆粒向氣泡的粘附困難。較小，顆粒向氣泡的粘附困難。氣泡與懸浮顆粒的粘附形式 當(dāng)流態(tài)為層流時(shí)，即Re0.6MPa空氣供給設(shè)備壓力溶氣系統(tǒng)加壓水泵壓力溶氣罐空氣供給設(shè)備附屬設(shè)備水泵壓水管裝射流器挾氣式溶氣方式有三種水泵吸氣式在經(jīng)濟(jì)和安全方面都不理想，已很少使用空壓機(jī)供氣是較早使用的一種供氣方式，使用較廣泛

6、，其優(yōu)點(diǎn)是能耗相對(duì)較低壓力管裝射流器進(jìn)行溶氣的優(yōu)點(diǎn)是不需另設(shè)空壓機(jī)，沒有空壓機(jī)帶來的油污染和噪聲水 泵 吸 氣 式空壓機(jī)供氣式 空氣釋放系統(tǒng)是由溶氣釋放裝置和溶氣水管路組成。 溶氣釋放裝置的功能是將壓力容器水減壓，使溶氣水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來，并能迅速、均勻地與水中的顆粒物質(zhì)粘附。 常用的溶氣釋放裝置有減壓閥、溶氣釋放噴嘴、釋放器等。 空氣釋放系統(tǒng) 氣浮池的功能是提供一定的容積和池表面積，使微氣泡與水中懸浮顆粒充分混合、接觸、粘附，并使帶氣顆粒與水分離。目前最常用，其反應(yīng)池與氣浮池合建。廢水進(jìn)入反應(yīng)池完全混合后，經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室以延長絮體與氣泡的接觸時(shí)間，然后由接觸室上部進(jìn)入

7、分離室進(jìn)行固液分離。池面浮渣由刮渣機(jī)刮入集渣槽，清水由底部集水槽排出。平流式氣浮池的優(yōu)點(diǎn)是池深淺、造價(jià)低、構(gòu)造簡單、運(yùn)行方便。缺點(diǎn)是分離部分的容積利用率不高等。氣浮池的有效水深通常為2.02.5m，一般以單格寬度不超過10m、長度不超過15m為宜。廢水在反應(yīng)池中的停留時(shí)間與混凝劑種類、投加量、反應(yīng)形式等因素有關(guān)，一般為515min。為避免打碎絮體，廢水經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室時(shí)的流速應(yīng)小于0.1m/s。廢水在接觸室中的上升流速一般為1020mm/s，停留時(shí)間應(yīng)大于60s。豎流式氣浮池的基本工藝參數(shù)與平流式氣浮池相同。其優(yōu)點(diǎn)是接觸室在池中央，水流向四周擴(kuò)散，水力條件較好。缺點(diǎn)是與反應(yīng)池較難銜接，

8、容積利用率較低。有經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)處理水量大于150 200m3/h、廢水中的可沉物質(zhì)較多時(shí)，宜采用豎流式氣浮池。 氣 浮 池 豎流式氣浮池平流式氣浮池 氣浮池工作過程氣浮池工作過程：用是當(dāng)廢水從減壓閥：用是當(dāng)廢水從減壓閥流入水池后，由于壓力減至常壓，使溶流入水池后，由于壓力減至常壓，使溶解于廢水中的空氣以微小氣泡形式逸出。解于廢水中的空氣以微小氣泡形式逸出。氣泡在上升過程中吸附乳化油和細(xì)小懸氣泡在上升過程中吸附乳化油和細(xì)小懸浮顆粒，上浮至水面形成浮渣，由刮渣浮顆粒，上浮至水面形成浮渣，由刮渣機(jī)除去。機(jī)除去。 加壓溶氣浮選池的種類較多，介紹加壓溶氣浮選池的種類較多，介紹平流平流式式、豎流式、斜板式

9、豎流式、斜板式和和葉輪式葉輪式四四種種 氣 浮 池 平流式氣浮池平流式氣浮池豎流式氣浮池斜板式氣浮池斜板式氣浮池葉輪氣浮設(shè)備構(gòu)造示意圖葉輪氣浮設(shè)備構(gòu)造示意圖第三節(jié) 氣浮法的設(shè)計(jì)2. 無試驗(yàn)資料時(shí)，可根據(jù)氣固比（A/S）進(jìn)行估算式中：A/S 氣固比,g (釋放的氣體)/ g(懸浮固體)，0.0050.060，一般為 0.0050.006，當(dāng)懸浮固體濃度較高 時(shí)取上限，如剩余污泥氣浮濃縮時(shí)， 氣固比采用0.030.04； 1.31mL空氣的質(zhì)量，mg； ca 某一溫度下的空氣溶解度； f 壓力為p時(shí)，水中的空氣溶解系數(shù)，0.50.8（通常0.5）； p 溶氣絕對(duì)壓力，kPa；qvR 加壓水回流量，

10、m3/h； qv 設(shè)計(jì)水量，m3/h；si 入流廢水的懸浮固體濃度,mg/L。壓壓 力力 溶溶 氣氣 浮浮 上上 法法 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 計(jì)計(jì) 算算 氣浮所需空氣量氣浮所需空氣量1. 有試驗(yàn)資料時(shí)式中：q v氣浮池設(shè)計(jì)水量，m3/h； R試驗(yàn)條件下的回流比，%； ac試驗(yàn)條件下的釋氣量，L/m3； 水溫校正系數(shù)，取1.11.3（主要考慮水的粘滯度影響， 試驗(yàn)時(shí)水溫與冬季水溫相差大 者取高值）。cvgvaRqqSivvRa)1(3.1qqfpcSA 溶氣罐高h(yuǎn)：式中：h1罐頂、底封頭高度（根據(jù)罐直徑而定），m； h2 布水區(qū)高度，一般取0.20.3m； h3 貯水區(qū)高度，一般取1.0m； h4

11、填料層高度，當(dāng)采用階梯環(huán)時(shí)，可取1.01.3m。壓壓 力力 溶溶 氣氣 浮浮 上上 法法 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 計(jì)計(jì) 算算 溶溶 氣氣 罐罐 溶氣罐直徑Dd選定過流密度I后，溶氣罐直徑按下式計(jì)算： 一般對(duì)于空罐，I選用10002000m3/(m2d)，對(duì)填料罐，I選用25005000 m3/(m2d)。IqD4VRd43212hhhhh壓壓 力力 溶溶 氣氣 浮浮 上上 法法 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 計(jì)計(jì) 算算 氣氣 浮浮 池池接觸池的表面積Ac 選定接觸室中水流的上升流速vc后，按下式計(jì)算： 接觸室的容積一般應(yīng)按停留時(shí)間大于60s進(jìn)行復(fù)核。cVRVcvqqAHAAV)(sc分離室的表面積As 選定分離速度(分離室的向下平均水流速度)vs