溶氣氣浮池的設(shè)計(jì)說明
加壓溶氣氣浮設(shè)計(jì)說明---臺(tái)州市璟航環(huán)??萍加邢薰?/span>
氣浮工藝按照氣泡產(chǎn)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(jù)氣泡析出時(shí)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(yīng)用最為廣泛的加壓溶氣氣浮工藝,其它的類型有機(jī)會(huì)再介紹。
工藝組成
加壓溶氣氣浮再運(yùn)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(shè)備、壓力溶氣系統(tǒng)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(jī)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(jīng)釋放器進(jìn)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(chǎn)生氣浮作用。
溶氣氣浮進(jìn)水流向累積在氣浮池表面的浮渣,由刮渣機(jī)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(yīng)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(shè)備整體的流程比較簡(jiǎn)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(jī)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(jīng)減壓釋放裝置進(jìn)入氣浮池,釋放出微小氣泡,產(chǎn)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(huì)比較小,但是因?yàn)樾枰獙?duì)全部原水進(jìn)行加壓,耗電量會(huì)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(jìn)入氣浮池。由于只有部分原水進(jìn)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(jié)省部分設(shè)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(duì)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?cè)谖恼麻_篇已經(jīng)初步的介紹過了,是加壓溶氣氣浮中應(yīng)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(jìn)入加壓溶氣罐,導(dǎo)致堵塞。在氣浮池的容積設(shè)計(jì)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(shè)備組成
加壓溶氣氣浮的三大組成部分我們開頭的時(shí)候已經(jīng)介紹過了。我們先來看一下壓力溶氣系統(tǒng),主要由空氣供給設(shè)備、加壓水泵、壓力溶氣罐以及其他附屬設(shè)備組成。
氣浮機(jī)壓力溶氣系統(tǒng)空氣供給設(shè)備種類比較多,最為常用的還是空壓機(jī),通過空壓機(jī)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(jīng)過加壓泵進(jìn)入到溶氣罐中,與空氣進(jìn)行混合,使空氣溶于水中,產(chǎn)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(jìn)空氣在水中的溶解。為了加強(qiáng)水與空氣的充分接觸,發(fā)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?cè)倏匆幌碌诙糠帧諝忉尫旁O(shè)備。
釋放設(shè)備的主要功能就是把溶氣水中的空氣以極細(xì)小的氣泡釋放出來。
空氣釋放設(shè)備上圖就是空氣釋放設(shè)備的一種。壓力溶氣水在通過釋放器的過程中,水流反復(fù)地經(jīng)過收縮、擴(kuò)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(xì)小的氣泡。
然后是氣浮池,是氣浮體和水發(fā)生固液分離的地方。與沉淀池類似,根據(jù)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(jī)固液分離系統(tǒng)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(shí),也可以采用氣浮與沉淀聯(lián)合處理的方式進(jìn)行處理。
氣浮機(jī)+斜管沉淀原水經(jīng)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(zhì)去除。然后再流入上部氣浮池,與溶氣水混合,通過氣浮進(jìn)一步去除水中較輕的雜質(zhì)。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(zhì)了。
工藝計(jì)算
最后我們?cè)俳榻B一下加壓溶氣氣浮法的工藝計(jì)算。
對(duì)于加壓溶氣氣浮,首先我們需要考慮的一個(gè)重要問題就是針對(duì)需要去除的懸浮固體量,到底需要加入多少空氣,這個(gè)就涉及到氣浮工藝中的一個(gè)最基本的參數(shù),也就是氣固比。
氣固比(a)就是經(jīng)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(zhì)量的比值。
其中溶氣量A計(jì)算公式如下:
氣浮機(jī)溶氣量計(jì)算其中(fP-1)表示在壓力為P時(shí)溶于水中的空氣,減壓到一個(gè)大氣壓條件時(shí),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(shù),影響到氣浮出水水質(zhì)和泥渣濃度,其數(shù)值除計(jì)算外,也可以通過實(shí)驗(yàn)來確定。下圖就是三種水樣在不同氣固比下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以看出氣固比越高,出水懸浮物固體濃度就越低,同時(shí)氣浮浮渣的固體濃度就越高。