氣浮池設(shè)計(jì)及氣動(dòng)閥門的安裝與調(diào)試步驟

氣動(dòng)閥門的安裝與調(diào)試步驟

2．1

壓力溶氣系統(tǒng)（包括壓力溶氣罐、空壓機(jī)、水泵及其附屬設(shè)備）2．1．1

溶氣系統(tǒng)占整個(gè)氣浮過(guò)程能量消耗的50%，溶氣罐價(jià)值占工廠總基建投資的12%，因此優(yōu)化溶氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)縮小氣浮操作費(fèi)用是很重要的。溶氣罐多為園筒形，立式布置，容積按廢水停留時(shí)間25～3min計(jì)算，罐中可裝設(shè)有隔板，瓷環(huán)之類，也有用空罐的。因?yàn)槿軞夤迌?nèi)水、氣相混合，所以一般按壓力容器進(jìn)行設(shè)計(jì)，罐頂設(shè)自動(dòng)排氣閥或罐底設(shè)自動(dòng)減壓閥平衡壓力，罐內(nèi)壓力一般控制在0.45MPa左右為宜，據(jù)此可以確定提升泵、回流泵和空壓機(jī)的參數(shù)。在國(guó)外的設(shè)計(jì)資料和文獻(xiàn)中，認(rèn)為氣水停留時(shí)間越長(zhǎng)，溶氣效率越高。這樣就使得溶氣罐的體積顯得龐大，停留時(shí)間有時(shí)長(zhǎng)達(dá)3～5min。國(guó)內(nèi)的研究證實(shí)了液膜阻力控制著溶氣速率，認(rèn)為停留時(shí)間越長(zhǎng)，溶氣效果越好的觀念不符合實(shí)際，因此國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)不同于國(guó)外，是以預(yù)定的溶氣效率為設(shè)計(jì)指標(biāo)，以液相過(guò)流密度和液相總?cè)萘總髻|(zhì)系數(shù)為參數(shù)。所有研究都表明有填充床的溶氣罐比沒(méi)有填充床的有效，其效率最高可達(dá)到99%，但在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常需對(duì)溶氣罐進(jìn)行內(nèi)部檢查，因而在很多溶氣氣浮工藝中常選用沒(méi)有填充床的系統(tǒng)，而且大部分無(wú)填充床的溶氣罐常配有內(nèi)部的或外部的噴射器以提高溶氣效率。第一種是泵前進(jìn)氣，流程圖見(jiàn)圖3。當(dāng)空氣吸入量小于空氣在該溫度下水中的飽和度時(shí)，由水泵壓水管引出一支管返回吸水管，在支管上安裝水力噴射器，廢水經(jīng)過(guò)水力噴射器時(shí)造成負(fù)壓，將空氣吸入與廢水混合后，經(jīng)吸水管、水泵送入溶氣罐。這種方式省去了空壓機(jī)，氣水混合效果好，但水泵必須采用自引方式進(jìn)水，而且要保持lm以上的水頭，其最大吸氣量不能大于水泵吸水量的10%，否則，水泵工作不穩(wěn)定，破壞了水泵應(yīng)當(dāng)具有的真空度，會(huì)產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。

第二種是泵后進(jìn)氣，流程圖見(jiàn)圖4。當(dāng)空氣吸入量大于空氣在該溫度下水中的飽和度時(shí)，空氣通過(guò)空壓機(jī)在水泵的出水管壓入，但也不宜大于水泵吸水量的25%

。這種方法使水泵工作穩(wěn)定，而且不必要求在正壓下工作，但需要由空氣壓縮機(jī)供給空氣。為了保證良好的溶氣效果，溶氣罐的容積也比較大，一般需采用較復(fù)雜的填充式溶氣罐。

2．1．3

空氣注入量的調(diào)節(jié)是浮選操作的另一關(guān)鍵因素，一般隨選擇的溶氣壓力或回流比而變。實(shí)驗(yàn)也表明出水質(zhì)量?jī)H依賴于引入系統(tǒng)的空氣總量(氣泡尺寸一致時(shí))，而與單獨(dú)壓力或回流比無(wú)關(guān)。要根據(jù)污水水質(zhì)、浮選（混凝）劑和減壓釋放器的類型經(jīng)反復(fù)實(shí)踐而定。2．1．4溶氣罐內(nèi)水位高低是影響氣浮效果的重要因素。水們南寧市，縮小了水氣接觸部分的窖，溶氣效果不好；水位太低則缺乏必要的緩沖水深，氣體會(huì)穿過(guò)水層進(jìn)入氣浮設(shè)備形成大氣泡，氣浮效果也不佳。推薦水位控制在罐內(nèi)1/3～1/4左右。2．1．5

溶氣罐內(nèi)的壓力是影響氣量的重要因素。一般情況下，壓力高，則溶氣多，在空壓機(jī)加氣方式中，溶氣罐內(nèi)的壓力是由空壓機(jī)氣壓和水泵共同決定的。在正運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，首先要保證足夠的水壓，但水壓和氣壓又要基本相當(dāng)。在采用水射器加氣的方式中，保證溶氣罐壓力的關(guān)鍵是采用合適的水泵，一般水泵壓力應(yīng)在保證額定流量的前提下大于0.3Mpa，溶氣罐壓力調(diào)整可通過(guò)調(diào)節(jié)溶氣罐出水閥、水泵出水閥、回流控制閥進(jìn)行。

2．1．6根據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第8.2.7條

溶氣罐的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求：一、溶氣罐工作壓力宜采用300～500kPa（約為3～5kgf/cm2）；二、空氣量以體積計(jì)，可按污水量5～10%計(jì)算；三、污水在溶氣罐內(nèi)停留時(shí)間應(yīng)根據(jù)罐的型式確定，一般宜為1～4min，罐內(nèi)應(yīng)有促進(jìn)氣水充分混合的措施；四、采用部分回流的溶氣罐宜選用動(dòng)態(tài)式，并應(yīng)有水位控制措施。2．1．7有應(yīng)用中提到，增加一個(gè)精密空氣穩(wěn)流器，它的作用是使空氣在進(jìn)入溶氣罐的噴頭前，確保壓力平穩(wěn)、均一?；亓鞅仁侵?，當(dāng)采用部分回流溶氣氣浮法時(shí)，進(jìn)入溶氣罐加壓溶氣的回流水量與處理水量的比值?；亓鞅纫话銥閺U水的25％～50％。但當(dāng)污水水質(zhì)較差，且污水水量不大時(shí)，可適當(dāng)加大回流比，以保證出水水質(zhì)。2．2

溶氣釋放系統(tǒng)（主要是釋放頭）

釋放器是該系統(tǒng)的關(guān)鍵裝置，它對(duì)氣泡形成的大小、分布以及對(duì)氣浮凈水效果和運(yùn)行費(fèi)用均有明顯影響。目前被采用的釋放器的釋氣效率可達(dá)99.2%。2．2．1

以前的研究認(rèn)為，釋氣泡的大小與溶氣壓力有關(guān)，低壓時(shí)形成大氣泡居多，不利于氣浮。國(guó)內(nèi)最新研究認(rèn)為：溶氣水在減壓消能時(shí)氣泡的釋放規(guī)律與氣泡在靜水中的狀況不同；低壓時(shí)大氣泡的出現(xiàn)歸咎于釋放器不良所致。除了要釋放出大量穩(wěn)定的微小氣泡，關(guān)鍵是要如何防止堵塞。目前國(guó)內(nèi)外采用不同類型的釋放器，有簡(jiǎn)單閥門式、針型閥式以及專用釋放器（專利）。溶氣釋放器的專利產(chǎn)品很多，其中效果較好的一般都有以下特點(diǎn)：在噴嘴處有一個(gè)瞬間的壓降；在釋放器的入口處水流方向會(huì)突然改變（常為90°）；釋放器口徑不超過(guò)2.5mm，水在釋放器中的停留時(shí)間＜1.5ms；離開(kāi)釋放器的水流速度逐漸變?。浑x開(kāi)釋放器的水體會(huì)與其前面一擋板發(fā)生撞擊。任何釋放器都不可能只產(chǎn)生微氣泡，而一般是產(chǎn)生直徑在40～70μｍ之間的氣泡，一些大氣泡的產(chǎn)生是不可避免的，盡管這些大氣泡的存在會(huì)降低系統(tǒng)的運(yùn)行效率。2．2．2

根據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第8.2.8條

溶氣釋放器的選用應(yīng)根據(jù)含油污水水質(zhì)、處理流程和釋放器性能確定。2．3

氣浮分離系統(tǒng)（氣浮池構(gòu)件）氣浮分離系統(tǒng)的功能是確保一定容積來(lái)完成微氣泡群與水中雜質(zhì)的充分混合、接觸、粘附以及帶氣絮粒與清水的分離。2．3．1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。對(duì)于鋁類絮凝劑，通過(guò)提高攪拌強(qiáng)度均可使出水濁度進(jìn)一步降低。為保證浮選(混凝)劑的混凝作用，浮選池進(jìn)水端宜設(shè)靜態(tài)管道混合器和反應(yīng)室，反應(yīng)室有效容積約按廢水(進(jìn)水量與回流量的和)停留時(shí)間10分鐘計(jì)算，一般分為三間，迷宮式布置，且每間設(shè)攪拌機(jī)提高混凝效果，每間中的速度梯度常常是相同的。絮凝池（也即反應(yīng)室）設(shè)計(jì)最好提供活塞流狀態(tài)（紊流堆動(dòng)狀態(tài)），可以確保較好的氣浮效果。2．3．2

溶氣氣浮池的最大建議尺寸可達(dá)145m2，相應(yīng)的產(chǎn)水能力為2900～4350m3/

h，單位面積的產(chǎn)水能力至少提高了一倍。溶氣氣浮池的深度從1.5m增加到5.0m，且池型由長(zhǎng)方形向正方形發(fā)展，長(zhǎng)寬比在(1.2～2)：1之間。目前運(yùn)行良好的溶氣氣浮池的長(zhǎng)度最大可達(dá)12m，但寬度被限制為8.5m，這主要是因?yàn)闄C(jī)械刮渣機(jī)的最大跨度為8.5m。污水在氣浮池內(nèi)的停留時(shí)間一般取30～40min，工作水深為15～25m，長(zhǎng)寬比不小于4，表面負(fù)荷5～10m3/m2?h。若停留時(shí)間太短，水流的沖擊力大，浮選罐中的污水牌較強(qiáng)的紊流狀態(tài)，這樣不但不利于氣泡與絮體的粘附，反而會(huì)將部分已粘附在氣泡上的絮體打碎；另外，由于紊流和較短的反應(yīng)時(shí)間，而使投加的部分混凝劑未反應(yīng)完全時(shí)就隨出水流出，致使出水中懸浮固體的去除率降低，甚至出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。2．3．3

氣浮池分2個(gè)區(qū):接觸區(qū)和分離區(qū)。2．3．3．1

設(shè)計(jì)接觸區(qū)時(shí)，要注意控制絮凝水的上升流速，避免短流、偏流，不致在上浮過(guò)程中被水流剪脫已粘附的氣泡而影響后續(xù)分離效果。通常情況下接觸區(qū)的上升流速以控制在10～20mm/s為宜，高度以1.5～2.0m為宜，在這種流速和高度下，既保證了絮粒和微氣泡的接觸時(shí)間，又不會(huì)造成絮粒因上浮時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而破壞或下沉。合理地布置釋放器，使釋放水的作用范圍遍及全區(qū)，能充分、及時(shí)地使微氣泡下絮粒接觸。2．3．3．2

分離區(qū)選擇分離速度時(shí)，應(yīng)有利于帶氣絮粒上浮。對(duì)于絮粒大、密度小、不易破碎的帶氣絮粒一般采取較大的分離速度，反之取較小值。分離區(qū)的流速宜在1～3mm/s，流速過(guò)小會(huì)造成大絮粒因擁擠而沉淀，流速過(guò)大會(huì)造成帶氣絮粒和清水的分界面向下延伸，從而造成絮粒隨水流出、水質(zhì)下降。對(duì)濃度大、浮渣多，在固液分離時(shí)形成擁擠上浮現(xiàn)象的應(yīng)減小上浮速度，否則浮渣層太厚會(huì)造成落渣，或因分離區(qū)容積過(guò)小而影響分離效果。選取集水系統(tǒng)時(shí)，盡可能做到集水均勻，不讓上浮較慢的細(xì)小帶氣絮粒流出池外。為此，應(yīng)避免短流、快部滯流、碰壁回流等不良現(xiàn)象出現(xiàn)。當(dāng)溶氣氣浮池的水力負(fù)荷＞10

m3/m2?h時(shí)，很容易出現(xiàn)氣浮出水?dāng)y帶氣泡進(jìn)入后續(xù)濾池的情況，氣泡會(huì)存在于濾池的上層。雖然有人發(fā)現(xiàn)濾池中氣泡的存在會(huì)有利于水中顆粒的去除，但是它會(huì)導(dǎo)致濾池水頭損失的急劇升高，從而使濾池運(yùn)行周期顯著縮短，因此應(yīng)該避免濾池進(jìn)水中氣泡的存在，所以在大幅度提高溶氣氣浮池水力負(fù)荷的同時(shí)，必須設(shè)置脫氣系統(tǒng)（具體內(nèi)容見(jiàn)附錄2）以保證工藝的正常運(yùn)行。安裝簡(jiǎn)易，靈巧的刮渣設(shè)備，以便刮渣時(shí)不致擾動(dòng)浮渣層而產(chǎn)生落渣，影響出水水質(zhì)。2．3．4

國(guó)內(nèi)外氣浮池的設(shè)計(jì)參數(shù)變化范圍很大，我國(guó)主要采用以下參數(shù)：接觸區(qū)：

停留時(shí)間

＞

2.0min

表面負(fù)荷率

36～72

m3/m2?h

分離區(qū)：

表面負(fù)荷率

7.2～10.8

m3/m2?h2．3．5

根據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第8.2.9條

氣浮池可采用矩形或圓形。矩形氣浮池的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求：一、氣浮池應(yīng)設(shè)置反應(yīng)段，反應(yīng)時(shí)間宜為10～15min；二、每格池寬不應(yīng)大于4.5m，長(zhǎng)寬比宜為3～4；三、有效水深宜為2.0～2.5m，超高不應(yīng)小于0.4m；四、污水在氣浮池分離段停留時(shí)間不宜大于1.0h；五、污水在池內(nèi)的水平流速不宜大于10mm/s；六、氣浮池端部應(yīng)設(shè)置集沫槽；

七.池內(nèi)應(yīng)設(shè)刮沫機(jī)，刮沫機(jī)的移動(dòng)速度宜為1～5m/min。正交試驗(yàn)分析得出：回流比、混凝劑投加量和浮選罐（池）的有效停留時(shí)間這三個(gè)主要參數(shù)對(duì)氣浮效果影響大小的主次關(guān)系是：回流比＞混凝劑投加量＞浮選罐（池）的有效停留時(shí)間。溶氣罐與氣浮池之間的回流水輸送管道要短，壓力損失要小，從而防止空氣從超飽和的水中逸出。水溫降低對(duì)溶氣氣浮效果有不利的影響。第一步執(zhí)行器與閥門的安裝:在拿到氣缸后首先檢查氣缸型號(hào)是否正確，檢查氣缸為開(kāi)狀態(tài)還是關(guān)狀態(tài)，通常情況下安裝時(shí)為關(guān)狀態(tài)。（大口徑閥門也可以開(kāi)狀態(tài)安裝）.全關(guān)狀態(tài)檢查氣缸旋轉(zhuǎn)方向，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)開(kāi)閥，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)關(guān)閥。開(kāi)方向關(guān)方向在氣缸與閥門連接時(shí)檢查氣缸的連接孔中心距與閥門上法蘭連接孔中心距是否一致。檢查氣缸軸方與閥門的軸方是否一致，如果軸方不一致可加裝方套。安裝時(shí)氣缸要與閥門狀態(tài)保持一致。（注意不能一個(gè)為開(kāi)狀態(tài)一個(gè)為關(guān)狀態(tài)，否則閥門旋轉(zhuǎn)方向會(huì)相反）。閥門全關(guān)執(zhí)行器全關(guān)狀態(tài)6.安裝狀態(tài)：（客戶無(wú)特殊要求外）蝶閥與執(zhí)行器成90度安裝。球閥與執(zhí)行器安裝為平行狀態(tài)。蝶閥安裝狀態(tài)球閥安裝狀態(tài)第二步安裝電磁閥：（根據(jù)客戶需求）在安裝好氣動(dòng)執(zhí)行器后如需要安裝電磁閥，注意電磁閥上O型圈是否完好。安裝好以后通氣看閥門是否為全閉狀態(tài)，否則把電磁閥拆下旋轉(zhuǎn)180度重新安裝。（無(wú)特殊要求安裝后為全關(guān)狀態(tài)）。常閉狀態(tài)常開(kāi)狀態(tài)第三步安裝回信器：1.首先要把氣缸上端指示蓋上螺絲拆下，回信器連接軸插入氣缸中軸的凹槽內(nèi)，然后固定好連接螺栓。2.打開(kāi)回信器上蓋，檢查行程擋塊是否與閥門開(kāi)關(guān)相對(duì)應(yīng)。閥門全開(kāi)時(shí)黃色擋塊壓下開(kāi)關(guān)，閥門全關(guān)時(shí)紅色擋塊壓下開(kāi)關(guān)。以及裝上蓋時(shí)，上蓋上的指示也要與閥門開(kāi)關(guān)一至。全關(guān)全開(kāi)位置全關(guān)位置指示全開(kāi)狀態(tài)全關(guān)狀態(tài)第四步調(diào)試：在沒(méi)有電磁閥的情況下，首先從一端通氣，看閥門開(kāi)或關(guān)的位置是否到位。如果沒(méi)有到位把相對(duì)應(yīng)的限位螺絲向外放松一點(diǎn)，多少根據(jù)閥門位置相差多少來(lái)決定。一個(gè)是開(kāi)限位，一個(gè)是關(guān)限位。通常情況下執(zhí)行器左邊通氣為開(kāi)閥