qfq浅池气浮装置的研究与应用(1)

QFQQFQ 浅池气浮装置的研究与应用浅池气浮装置的研究与应用(1)(1) 摘要：本文介绍一种新型国产浅池气浮装置，其固液 分离是在水流基本处于稳定状态下完成的。比较传统的气 浮，其池深、布水方式，集水方式、撇渣方式，提出了较 为先进的理论，并对传统气浮净水装置的发展提出了挑战。 关键词：固液分离气浮零速度浅池理论撇渣装置 在给水排水处理工艺程序中，固液分离技术及其设备 是关键项目之一，采用气浮净水技术去除液体中微小悬浮 颗粒，在国内已有约 25 年的发展历史，目前应用已非常广 泛，其基本原理是向水中注入微气泡，并促其粘附于杂质 颗粒上，形成比重小于水的浮体，上浮水面，从而获得分 离杂质的一种净水法。 1、传统气浮净水法按其气泡产生形式可大致分为以下 四种： 分散空气气浮法转子碎气法、微孔布气法； 电解气浮法； 生化气浮法生化产生气泡、化学产生气泡； 溶解空气气浮法真空气浮法、压力气浮法； 目前压力溶气法应用最广泛，与其它方法比较，压力 溶气法具有以下优点： 在加压的条件下，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。 溶入的气体经溶气释放器骤然减压释放，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。 压力溶气气浮法又可分为以下三种： 全溶气法； 部分溶气法； 部分回流溶气法； 其中部分回流法因其处理效果显著、稳定，并且能耗 省、投资省等优点在国内较多选用，部分回流式传统溶气 气浮池的分离区有效水深为，其工艺流程（如图 1） 图 1 中污水经污水泵提升，絮凝剂投加通常采用泵前 加药，并通过水泵叶轮混合，进入反应室，反应形成絮体 后进入接触室与溶气水相混合，其溶气水使用处理后的部 分水回流，回流量控制在 5-25%，通过回流泵进行加压，空 气由空气压缩机提供。在气浮分离区微气泡粘附于絮体和 杂质颗粒，形成比重小于水的浮体，上浮水面，通过刮渣 机进行刮除，从而获得分离杂质的目的。 2.气浮装置处理污水的原理气浮法本身是一种物理法， 但是可能伴随着十分复杂的物理化学反应；单从物理角度 来分析，粘附微气泡颗粒（带气颗粒）的上升速度取决于 斯笃克斯定律，即颗粒的上升速度 V 上升，取决于颗粒的 粒径（d） 、密度（s） ，以及液体的密度（）和粘滞度 （）等参数，其表达式为：u=gd2/18；V 上升的速度通 过实验验证，一般可取 6mm/s，V 下（分离区水流下流速度） 的速度一般可取 2-3mm/s，在气浮中当 V 上升V 下时固液 可以分离，当 V 上升V 下时絮粒将随水流出气浮池，在气 浮池的设计中，停留时间一般为 10-20min，这样水深 H=V 下T60/1000=1560/1000=,故传统气浮一般池深都在 左右。 如按絮体在分离区的实际运行情况，一般把水深 H 分 为 5 个阶段（如图 2 所示） 。 H1 段，处理后清水区，一般取 200-400mm， 主要考虑气浮在长期运行中为避免沉积于池底的泥沙 等进入集水管。 H2 段，清水下降段，一般取 200mm，此段为纯清水区 域。 H3 段，安全段，一般取 600mm，该段为适应因水量水 质、流速、絮粒大小及因操作不当引起的处理效果不佳等 冲击，A-A 界面为带气絮体与水的分界面，但在实际使用过 程中不排除该段区域中存在微小絮体。 H4 带气絮体上升区，一般取 600mm，微气泡粘附于絮 体和杂质颗粒，形成比重小于水的浮体在此段上浮。 H5 浮渣区，一般取 100mm，浮渣通过一段时间的上升， 在该区域形成高密浮渣区，此时浮渣含水率在 95%左右。 H=H1H2H3H4H5=1700mm-1900mm 以上分析，传统气浮池在原理和工艺上决定了该处理 装置池深在。 浅池式气浮为江苏一环环保设计研究院于一九九一年 开始研究、试制，根据国外资料所载情况的介绍，在研究 和调试中不断的探索，历时 2 年于九三年初研制成功其有 效水深为 400-500mm，表面负荷最大可达 3/m2h，并获得 国家专利（专利号：） ，经对含油污水、化工染料污水、肉 食品加工废水及生活污水等各类污水处理，其运行情况良 好，其结构原理（如图 3）所示。 该处理装置原水和溶气水在气浮池池体外混合后 进入中心进水管，通过旋转布水装置和稳流、整流装置进 入气浮池体，处理后的出水通过旋转集水装置出水，浮渣 通过撇渣装置排出设备，该撇渣装置为挖斗式；本装置 1-6 部分均附着于中心筒在驱动装置的动力下逆时针运行，而 各装置的运行并不带动处理水的波动，这就是本装置的关 键所在，即零速度。 零速度的原理是气浮池体内的水流不随布水、集水装 置的转动而形成波动，因其旋转布水后的水流速度与旋转 集水出流速度相同，而布水后的水体的流向与旋转的方向 相反，随着旋转布水器的循环和稳流整流装置的作用，在 池内产生了