含油废水的气浮处理.ppt

1、单元二,含油废水的气浮处理,2.1 可浮油治理技术 （自然上浮-隔油）,呈悬浮状态的可浮油:油滴的粒径较大，可以依靠油水比重差而从水中分离出来，对于石油炼厂废水而言，这种状态的油一般占废水中含油量60%80%左右。,废水从池子的一端流入池子，以较低的水平流速流经池子，流动过程中，密度小于水的上升到水面，密度大于水的颗粒杂质沉于池底，水从池子的另一端流出。隔油池的出水端设置集油管。 大型隔油池应设置刮油刮泥机，以及时排油及排除底泥。隔油池的池底构造与沉淀池相同。 表面一般设置盖板，冬季保持浮渣的温度，从而保持它的流动性，同时可以防火与防雨。 特点：构造简单、便于运行管理、油水分离效果稳定。 平流

2、式隔油池可去除的最小油滴直径为100150m，相应的上升速度不高于0.9mm/s。 平流式隔油池的设计与平流式沉淀池基本相似，按表面负荷设计时，一般采用1.2m3/m2h；按停留时间设计时，一般采用2h。,平流式隔油池,斜板隔油池与小型自动撇油隔油池,2.2 乳化油治理技术 （破乳-加压溶气浮上法）,乳化油:非常细小的油滴，由于其表面上有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并，故不能用静沉法从废水中分离出来；若能消除乳化剂的作用，乳化油剂可转化为可浮油，称为破乳。乳化油经过破乳后，就能用上浮法分离。,实验室气浮处理装置,一、开机前检查 1 检查所有阀门处于正常工作状态。 2 检查溶气罐水位处

3、于正常工作状态。 3 检查电气设备处于正常工作状态。 二、开机步骤 1 配备加入絮凝剂，配好药剂，启动搅拌系统。 2 启动空压机，打开进气阀，将进气压力调整到 0.2MPa。,气浮设备操作规程,3 开启溶气水泵，向溶气罐进水，调节溶气罐水位至溶气罐液位计的 1/3 左右，此时溶气罐的压力应达到 0.4MPa，溶气进水泵连续正常工作 3-10min 后，方可开动气浮进水泵,开泵同时进行药剂投加,并保证反应效果。 4 根据出水水质变化，调整加药量、进水量、溶气水量，保证出水水质。 5 根据浮渣生成情况，控制出水闸板，调整浮渣液位至刮渣机排泥要求，定时开动刮渣机、排清液面浮渣。 6 开机后应检查气浮

4、进水和排水系统，实现进出水的平衡，保证气浮正常工作。,三、停机步骤 1 关闭刮渣机。 2 关闭气浮进水泵。 3 关闭溶气水泵。 4 关闭空压机。 5 检查所有阀门至正常停机状态。 四、注意事项 1 溶气罐液位一经调整后应予保持，不应经常调整。 2 根据出水水质 ，及时调整加药量、进水量、溶气水量。 3 定期给各轴承、链条、链轮、齿轮、齿条、滑道加润滑脂（十天左右），三个月进行一次检修。 4 定期打开气浮底部的放空阀，清除积泥，严重时应停机清泥.,加压溶气的三种方式,2.2.1 加压溶气的工艺流程及工作过程,压力溶气气浮系统的组成,空气饱和系统,泵类设备操作规程： 1.水泵开机前检查运转（手动盘

5、车手感是否轻松，泵内是否有摩擦 ）和润滑情况； 2.检查相关阀门是否处于正常位置； 3.按下启动按扭，启动电机，当电机声音正常均匀，压力表压力升到正常值后，缓慢开出口阀； 4.离心类水泵可在带压（关闭出水阀）条件下启动；活塞类定容积泵则应在开路（打开出水阀）的条件下启动。 5.严禁空泵运转和超载，正常运转温度应不大于65，防止设备事故。 6.停泵步骤 先关出口阀。 停电机，联系电气切断电源。 关入口阀，（有些泵要排净泵内介质）。 停封液。 停冷却水。,泵的切换操作： 1检查备用泵的润滑油、密封水等情况，并要求操作人员作好准备，开冲洗水阀给泵排气，启动时先用水试后再开进口阀；2启动备用泵电机，确

6、认备用泵运行正常，出口压力、出口流量、电流正常；3缓慢打开启动泵出口，同时缓慢关闭停用泵出口，尽量避免流量、压力的波动，直到备用泵出口全开，停用泵出口全关；4泵切换过来后，详细检查运行泵的情况(出口压力、流量、振动、声音、温度、润滑油、密封水等)确认无误后方可离开。 5.对停用泵做相应处理，冲洗、排净，关密封水(气温低于0摄氏度进出口阀可给一小开度以防管线冻结)，确认进出口、冲洗水阀己关。,压力溶气系统,压力溶气系统,加压水泵,压力溶气罐,空气供给设备,附属设备,空气释放系统是由溶气释放装置和溶气水管路组成。 溶气释放装置的功能是将压力容器水减压，使溶气水中的气体以微气泡的形式释放出来，并能迅

7、速、均匀地与水中的颗粒物质粘附。 常用的溶气释放装置有减压阀、溶气释放喷嘴、释放器等。,空气释放系统,气浮池的功能是提供一定的容积和池表面积，使微气泡与水中悬浮颗粒充分混合、接触、粘附，并使带气颗粒与水分离。,目前最常用，其反应池与气浮池合建。废水进入反应池完全混合后，经挡板底部进入气浮接触室以延长絮体与气泡的接触时间，然后由接触室上部进入分离室进行固液分离。池面浮渣由刮渣机刮入集渣槽，清水由底部集水槽排出。 平流式气浮池的优点是池深浅、造价低、构造简单、运行方便。 缺点是分离部分的容积利用率不高等。,气浮池的有效水深通常为2.02.5m，一般以单格宽度不超过10m，长度不超过15m为宜。 废

8、水在反应池中的停留时间与混凝剂种类、投加量、反应形式等因素有关，一般为5 15min。 为避免打碎絮体，废水经挡板底部进入气浮接触室时的流速应小于0.1m/s。废水在接触室中的上升流速一般为10 20mm/s，停留时间应大于60s。,竖流式气浮池的基本工艺参数与平流式气浮池相同。 其优点是接触室在池中央，水流向四周扩散，水力条件较好。 缺点是与反应池较难衔接，容积利用率较低。 有经验表明，当处理水量大于150200m3/h，废水中的可沉物质较多时，宜采用竖流式气浮池。,气 浮 池,竖流式气浮池,平流式气浮池,图10-47,图10-48,气浮设备的类型,水泵吸水管吸气气浮设备：,布气气浮设备,射

9、流气浮设备：,叶轮气浮设备,电解气浮设备是将正负极相间的多组电极浸泡在废水中，当通以直流电时，废水电解，正负两级间产生的氢和氧的细小气泡粘附于悬浮物上，将其带至水面而达到分离的目的。 电解法产生的气泡小于其他方法产生的气泡，故特别适用于脆弱絮状悬浮物。电解法的表面负荷通常低于4m3/m2h。 电解法主要用于工业废水处理方面，处理水量约在1020m3/h。电耗高、操作运行管理复杂。,电解气浮设备,1.当有试验资料时，可用下述 公式计算： 式中： q v-气浮池设计水量，m3/h； R-试验条件下的回流比，%； ac-试验条件下的释气量，L/m3； -水温校正系数，取1.11.3 （主要考虑水的粘

10、滞度影响， 试验时水温与冬季水温相差大 者取高值）。,2.当无试验资料时，可根据气固比 （A/S）进行估算，计算式如下： 式中：A/S - 气固比（g释放的气 体/g悬 浮固体），0.0050.060，一 般为 0.0050.006。 当悬浮固体浓 度较高时取上限，如剩余污泥气浮浓缩时， 气固比采用0.030.04； 1.3 - 1mL空气的重量，mg； ca - 某一温度下的空气溶解度； f - 压力为p时，水中的空气溶解系数， 0.50.8（通常0.5）； p0 - 表压，kPa； qvR - 加压水回流量，m3/h； qv - 设计水量，m3/h； Si - 入流废水的悬浮固体浓度，mg

11、/L。,2.2.2压力溶气浮上法的设计计算-气浮所需空气量,溶气罐直径Dd选定过流密度I 后，溶气罐直径按下式计算： 一般对于空罐I选用 10002000m3/(m2d)， 对填料罐I选用 25005000 m3/(m2d)。,溶气罐高h： 式中： h1 - 罐顶、底封头高度 （根据罐直径而定），m； h2 - 布水区高度， 一般取0.20.3m； h3 - 贮水区高度， 一般取1.0m； h4 - 填料层高度，当采用阶梯 环时，可取1.01.3m。,压 力 溶 气 浮 上 法 的 设 计 计 算 溶 气 罐,压 力 溶 气 浮 上 法 的 设 计 计 算 气 浮 池,接触池的表面积Ac 选定

12、接触室中水流的上升流速vc后，按下式计算： 接触室的容积一般应按停留时间大于60s进行复核。,分离室的表面积As 选定分离速度（分离室的向下平均水流速度）vs后按下式计算： 对矩形池子分离室的长宽比一般取1:12:1。,气浮池的净容积V 选定池的平均水深H（指分离室深），按下式计算： 同时以池内停留时间（t）进行校核，一般要求t为1020min。,2.2.3 含油废水的来源、危害和状态,含 油 废 水 的 来 源,油 污 染 对 环 境 的 危害,含油废水侵入土 壤孔隙间形成油 膜，产生堵塞作 用，致使空气、 水分及肥料均不 能渗入土中，破 坏土层结构，不 利于农作物的生 长，甚至是农作 物枯

13、死。,含油废水排入水 体后将在水面上 产生油膜，阻碍 大气中的氧向水 体转移，使水生 生物处于严重缺 氧状态而死亡。 在滩涂上还会影 响养殖和利用。,含油废水排入城 市沟道，对沟 道、附属设备及 城市污水处理厂 都会造成不良 影响。,油 的 状 态,2.2.4 气浮原理及影响因素,水和废水的浮上法处理是将空气以微小气泡形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，密度小于水即上浮水面，从水中分离出去，形成浮渣层。 由此可知，气浮法处理工艺必须满足下述基本条件： 必须向水中提供足够量的细微气泡； 必须使污水中的污染物质能形成悬浮状态； 必须使气泡

14、与悬浮的物质产生粘附作用。,污水处理技术中，气浮法固-液或液-液分离技术应用的几方面： 石油、化工及机械制造业中的含油污水的油水分离 工业废水处理 污水中有用物质的回收 取代二次沉淀池，特别是用于易于产生活性污泥膨胀的情况 剩于活性污泥的浓缩,实现气浮分离的必要条件是使污染物能够粘附于气泡上，当三相共存于水中时，每两相间界面上存在着各自的界面张力和界面能。 液体表面分子所受的分子引力与液体内部分子所受的分子引力不同，表面分子所受的作用力是不平衡的，这不平衡的力有把表面分子拉向液体内部、缩小液体表面积的趋势，这种力称为流体的表面张力。 要使表面分子不被拉向液体内部，就需要克服液体内部分子的吸引力

15、而作功，可见液体表层分子具有更多的能量，这种能量称表面能。,2.2.4 气浮原理,界面能E与界面张力的关系如下： 式中： - 界面张力系数；S - 界面面积。 气泡未与悬浮颗粒粘附之前，颗粒与气泡的单位面积上的界面能分别为水-粒1和水-气1，这时单位面积上的界面能之和E1为： 当气泡与悬浮颗粒粘附后，界面能缩小，粘附面的单位面积上的界面能E2及其缩小值E分别为： 这部分能量差即为挤开气泡和颗粒之间的水膜所作的功，此值越大，气泡与颗粒粘附得越牢固。 水中的悬浮颗粒是否能与气泡粘附，与水、气、颗粒间的界面能有关。当三者相对稳定时，三相界面张力的关系如图10-40所示，其关系式为： 式中：-接触角（

16、也称湿润角） 上式带入式E 得：,接触角 ：在固、液、气三相交界处，作气液界面的切线，自此切线经过液体内部到达固液交界线之间的夹角。 上式表明，并不是水中所有的污染物质都能与气泡粘附，是否能粘附与该类物质的接触角有关。 当0时，cos1，E0，这类物质亲水性强（称亲水性物质），无力排开水膜，不易与气泡粘附，不能用气浮法去除。 当180时，cos -1，E2水-气，这类物质憎水性强（称憎水性物质），易与气泡粘附，宜用气浮法去除。 微细气泡与悬浮颗粒的粘附形式有气颗粒吸附、气泡顶托以及气泡裹夹等三种形式，见下图所示。,气泡与悬浮颗粒的粘附形式,气粒吸附,气泡顶托,气泡裹夹,“颗粒-气泡”复合体的上

17、浮速度，当流态为层流时，即Re1时，则“颗粒-气泡”复合体的上升速度可按斯托克斯公式计算： 式中：d-为“颗粒-气泡”复合体的直径； S-为“颗粒-气泡”复合体的表观密度。 上述公式表明，“颗粒-气泡”复合体的上浮速度v上取决于水与复合体的密度差与复合体的有效直径。如果“颗粒-气泡”复合体上粘附的气泡越多，则S越小，d越大，因而上浮速度亦越快。,“颗粒-气泡”复合体的上浮速度,2.2.5 化学药剂的投加对气浮效果的影响,一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：,化学药剂的投加对气浮效果的影响,一般的疏水性或亲水性的物质

18、，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：,化学药剂的投加对气浮效果的影响,一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：,化学药剂的投加对气浮效果的影响,一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：,化学药剂的投加对气浮效果的影响,一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：,当油和水相混，又有乳化剂存在，乳化剂会在油滴与水滴表面上形成一层稳定的薄膜，这时油和水就不会分层，而呈一种不透