溶氣氣浮池的設計說明
加壓溶氣氣浮設計說明---臺州市璟航環??萍加邢薰?/span>
氣浮工藝按照氣泡產生的方式,一般分為電解氣浮法、散氣氣浮法和溶氣氣浮法三類。其中溶氣氣浮法中根據氣泡析出時所受的壓力,又可以分為溶氣真空氣浮和加壓溶氣氣浮。
我們今天至著重介紹一下目前應用最為廣泛的加壓溶氣氣浮工藝,其它的類型有機會再介紹。
工藝組成
加壓溶氣氣浮再運行的過程中,先在加壓的條件下讓空氣溶于水中,再將壓力降低至常壓,使過飽和的空氣以微小氣泡的形式釋放出來。
溶氣氣浮工藝組成 加壓溶氣氣浮主要由空氣釋放設備、壓力溶氣系統以及氣浮池組成。
部分處理后的回流水被加壓泵送入壓力溶氣罐,空壓機將空氣也送入壓力溶氣罐,使空氣充分溶于水中。壓力溶氣水經釋放器進入氣浮池,并與原水混合,溶于水中的過飽和空氣從水中逸出,形成許多微小氣泡,從而產生氣浮作用。
溶氣氣浮進水流向 累積在氣浮池表面的浮渣,由刮渣機刮到浮渣槽中排出池外,處理水從氣浮池的中下部排出。
作為水和廢水處理中應用最為廣泛的氣浮工藝,加壓溶氣氣浮工藝可以使空氣在水中有比較大的溶解度,能夠提供足夠多的且粒徑比較?。?0~100μm)的均勻氣泡,而且設備整體的流程比較簡單。
基本流程
加壓溶氣氣浮有全溶氣流程、部分溶氣流程和回流加壓溶氣流程,共三種基本流程。
氣浮機全溶氣流程 全溶氣流程中,全部的原水被送入加壓溶氣罐,然后再經減壓釋放裝置進入氣浮池,釋放出微小氣泡,產生氣浮作用。由于全溶氣流程沒有回流水,所以氣浮池容積會比較小,但是因為需要對全部原水進行加壓,耗電量會比較高。
部分溶氣流程中,只需要將部分原水送入加壓溶氣罐,其余的原水直接進入氣浮池。由于只有部分原水進入加壓溶氣罐,加壓泵的水量和溶氣罐的容積就變的比較小,就可以節省部分設備投資。
而且由于部分原水加壓,與全溶氣流程相比,耗電的問題也得到了一定程度的解決。但是由于溶氣水的量減少了,只能通過增大溶氣罐的壓力來提高水的溶氣量,對溶氣罐的要求又提高了。
最后說一下回流加壓溶氣氣浮流程,就是我們在文章開篇已經初步的介紹過了,是加壓溶氣氣浮中應用最為廣泛的工藝流程。適用于處理懸浮物濃度比較高的原水,可以避免原水直接進入加壓溶氣罐,導致堵塞。在氣浮池的容積設計中由于回流水的影響,氣浮池的容積較其它兩種流程都要大。
主要設備組成
加壓溶氣氣浮的三大組成部分我們開頭的時候已經介紹過了。我們先來看一下壓力溶氣系統,主要由空氣供給設備、加壓水泵、壓力溶氣罐以及其他附屬設備組成。
氣浮機壓力溶氣系統 空氣供給設備種類比較多,最為常用的還是空壓機,通過空壓機把空氣直接加入到溶氣罐中;
加壓水泵的壓力決定了空氣在水中的溶解程度。原水經過加壓泵進入到溶氣罐中,與空氣進行混合,使空氣溶于水中,產生溶氣水后再送往氣浮池。
壓力溶氣罐的主要功能是使水與空氣充分接觸,促進空氣在水中的溶解。為了加強水與空氣的充分接觸,發展出了多種類型的溶氣罐,如下圖所示:
容器罐分類 不同形式的溶氣罐都是為了通過不斷的更新液體和空氣的接觸面,來提高空氣在水中的溶解量。
然后我們再看一下第二部分—空氣釋放設備。
釋放設備的主要功能就是把溶氣水中的空氣以極細小的氣泡釋放出來。
空氣釋放設備 上圖就是空氣釋放設備的一種。壓力溶氣水在通過釋放器的過程中,水流反復地經過收縮、擴散和撞擊,消耗了能量,使溶氣水的壓力降低,最后釋放出比較均勻并細小的氣泡。
然后是氣浮池,是氣浮體和水發生固液分離的地方。與沉淀池類似,根據水流方向的不同,氣浮池也分為平流式和豎流式,其中平流式是目前最為常用的一種形式。
氣浮機固液分離系統 氣浮池的浮渣一般是從上部排出的。
另外,如果原水中含有不易氣浮且密度較大的懸浮物時,也可以采用氣浮與沉淀聯合處理的方式進行處理。
氣浮機+斜管沉淀 原水經過混凝后,首先通過同向流斜板沉淀池,先將部分密度較大的雜質去除。然后再流入上部氣浮池,與溶氣水混合,通過氣浮進一步去除水中較輕的雜質。通過氣浮和沉淀工藝的組合,就可以去除水中易沉淀和不易沉淀的雜質了。
工藝計算
最后我們再介紹一下加壓溶氣氣浮法的工藝計算。
對于加壓溶氣氣浮,首先我們需要考慮的一個重要問題就是針對需要去除的懸浮固體量,到底需要加入多少空氣,這個就涉及到氣浮工藝中的一個最基本的參數,也就是氣固比。
氣固比(a)就是經減壓釋放的溶解空氣的量(A)與原水中帶入的懸浮固體總量(S)的比值,即a=A/S,通常我們用的是其兩者質量的比值。
其中溶氣量A計算公式如下:
氣浮機溶氣量計算 其中(fP-1)表示在壓力為P時溶于水中的空氣,減壓到一個大氣壓條件時,從水中釋放出的空氣量。
原水中帶入的懸浮固體總量S=QCS。
整理后可得:
氣固比是影響氣浮效果的重要工藝參數,影響到氣浮出水水質和泥渣濃度,其數值除計算外,也可以通過實驗來確定。下圖就是三種水樣在不同氣固比下的實驗結果,可以看出氣固比越高,出水懸浮物固體濃度就越低,同時氣浮浮渣的固體濃度就越高。