氣浮工藝及設備在水處理中的應用

時間：2016-06-27作者：洛陽水之源環(huán)保設備有限公司瀏覽：98

	氣浮較早可追溯到1860年，1947年Krofta博士研究的淺層氣浮得到運用，并被熟知。而我國真正研究氣浮從1975年開始，隨后逐漸發(fā)展，2000年左右在國內(nèi)市場已有很大規(guī)模。在近十幾年的發(fā)展中，氣浮被廣泛應用于各領域。


	什么是氣??？


	在水中形成高度分散的微小氣泡，粘附水中疏水基的固體或液體顆粒，形成水-氣-顆粒三相混合體系，顆粒粘附氣泡后，形成表觀密度小于水的絮體而上浮到水面，形成浮渣層被刮除，從而實現(xiàn)固液或者液液分離的過程。


	現(xiàn)在的氣浮工藝除了用在預處理上，還可用于廢水的深度處理。


	氣浮的必要條件：


	實現(xiàn)氣浮分離過程的必要條件是：能夠使水中產(chǎn)生足夠細小的氣泡；使污染物質形成懸浮狀態(tài)；使氣泡與懸浮物產(chǎn)生黏附作用。


	1、氣浮及氣浮工藝的分類


	按照產(chǎn)生細微氣泡的方法，可將氣浮分為溶氣氣浮，電解氣浮和散氣氣浮三大類。目前應用較為廣泛的是渦凹氣浮和溶氣氣浮，其中溶氣氣浮又有全部回流和部分回流兩種，目前市場上所用的氣浮基本是部分回流加藥溶氣氣浮，一般回流比為15%-30%。


	與溶氣氣浮相比，渦凹氣浮因為效率低，其研究和新技術應用較少，目前有逐漸退出市場的趨勢。因此，有較高去除率的溶氣氣浮被市場廣泛認識。


	現(xiàn)主要針對溶氣氣浮展開介紹。


	2、溶氣氣浮


	所謂溶氣氣浮是指使空氣在加壓的條件下溶解于水，然后將壓力驟減至常壓而使過飽和的空氣以微細氣泡的形式釋放出來。目前常用的溶氣氣浮主要有淺層氣浮和平流式氣浮兩種形式。


	1）常規(guī)溶氣氣浮


	常規(guī)的溶氣氣浮是在一個壓力容器罐內(nèi)完成溶氣效果。不管壓力容器罐是橫置還是豎置，其都是通關1-2公斤的壓力差將氣融到水里（回流水），是在一個靜態(tài)的狀態(tài)下完成這個溶氣過程，所以效率相當之低，為了改進這一難題，后來填料的出現(xiàn)提高了一點效率，但是還是無法滿足高效率的要求，再后來出現(xiàn)了射流溶氣即在氣浮溶氣罐內(nèi)部裝文丘里管。


	常規(guī)溶氣氣浮在釋放器釋放前，有一個截止閥來完成釋放的過程，因結構簡單，故釋放出的氣泡比較大，一般廠家宣傳在20-50微米，實際應該在50-100微米之間；常規(guī)溶氣氣浮因加了釋放器，且本身的處理效果較一般，故時常容易堵塞，需停機清理。


	傳統(tǒng)的容器壓力罐有以下缺點：空氣溶解率低，約3%；溶氣效率受環(huán)境影響，溫度越高，效果越差；僅靠壓力差完成靜態(tài)溶氣過程。


	（1）平流式氣浮


	斜線動態(tài)分離、水流擾動大、氣泡破損率高；形成懸浮物半浮半沉、出水懸浮物高；分離高度約為2500mm；水力停留時間30min-45min；表面負荷2-5m3|(m2.h)。


	2）淺層氣浮


	淺層氣浮或是MST淺層氣浮的溶氣方式是：打破這一靜態(tài)的溶氣方式，變革成動態(tài)的溶氣方式，回流水在進入溶氣管后立即被出口的布氣裝置切割成很薄的水層，然后再通過多孔布氣進行溶氣。采用“零速原理”，垂直分離，“淺池結構”，分離路徑約為400mm，水力停留時間3-5min，表面負荷為5-15m3| (m2.h)。具有體積小，結構緊湊，溶氣效率高，分離徹底、出水懸浮物低等特點，淺層氣浮采用架空設計，可提高土地利用率。淺層氣浮較可運用于廢水的深度處理中。


	MST淺層離子氣浮，是在平流式氣浮和Krofta淺層氣浮的基礎上顛覆溶氣系統(tǒng)結構，采用高頻共軌噴射強溶切割**技術，溶氣效率不受環(huán)境影響，理論空氣溶解率達較大值約22%；并對釋放器進行變革，設有微氣泡制造系統(tǒng)，可以改變水分子的表面張力，吸附有色基團及部分親水性膠體脫穩(wěn)。


	3）常規(guī)溶氣氣浮與淺層氣浮區(qū)別


	常規(guī)溶氣氣浮（平流式氣浮、組合氣浮）和淺層氣浮一個重要區(qū)別在于池體的結構，常規(guī)氣浮尺深約在2-2.5米，淺層氣浮約在0.6-0.85米之間。分離過程長短有區(qū)別：常規(guī)氣浮是一頭進水一頭出水，是斜線上升分離且形成長，還會受到刮泥方式的影響，因此分離效果不是很徹底；淺層氣浮池體是圓形的，主要是將 布水做的“零速度”。所謂零速度是相對的零度，是進水的水流速度與向后退的行走支架形成相對方向的，如速度相等，在水被瞬間放下的時候，水的速度是相對的零度。


	常規(guī)溶氣氣浮是一刀切式的刮泥，對水體擾動大；淺層氣浮是在一個點切下去瞬間撈上來，對水體的擾動非常小。


	4、氣浮效果的決定因素


	想要達到滿意的氣浮效果，首先需要根據(jù)原理改進氣浮池的結構及布水結構；并對溶氣效率進行改進；較重要的是要使氣泡足夠小，因為越小的氣泡，黏附力越強，就越能改變水分子的表面張力，便于較有效的捕捉水中的懸浮物甚至膠體物質；此外，各項硬件設施兼容也是不容忽視的。


	答疑及討論


	1、國內(nèi)較早開始研究的是哪種氣?。?


	答：國內(nèi)較早是先開始研究溶氣氣浮。


	2、渦凹氣浮效率低，除了不加壓之外還有沒有其他原因？與溶氣氣浮相比，低多少？


	答：渦凹氣浮效率低，一是沒有足夠的氣泡，二是氣泡比較大；且結構與溶氣氣浮一樣；具體數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)計。


	3、回流百分比如何確定？與哪些因素有關？相關性趨勢如何？


	答：回流比一般根據(jù)懸浮物的量來確定，目前國內(nèi)基本定量成15-30%；趨勢肯定是回流比會越做越小。


	4、MST淺層離子氣浮的較小規(guī)格是多少？較小處理量為多少？


	答：較小規(guī)格是直徑2米的氣浮；理論上較小可以是從0，建議是每小時5噸以上。


	5、池子那么淺是基于什么？有何優(yōu)點？


	答：個人認為池淺的好處是停留時間短，分離出來的東西不容易再沉下去；一旦浮起來就和已經(jīng)浮起來的污泥形成強大的電荷層牢牢在一起，污泥不易打散掉落。


	6、為何叫淺層離子氣??？


	答：當氣泡小于一定直徑的時候，氣泡的表面是帶有勢能的；這里的離子就是我們想表達的勢能。


	7、水溫高和水溫低對氣浮有影響嗎？


	答：水溫對氣浮的溶氣效率的影響是非常大的，一般常規(guī)溶解氣浮廠家會標注不得**過32℃或者有些是40℃；目前敝司在天津、山東個別現(xiàn)場做到較高瞬時水溫接近80℃。


	8、淺層離子氣浮處理效果較好的是什么污水？


	答：造紙行業(yè)起初用的是渦凹氣浮，后經(jīng)大力推廣，現(xiàn)在成了造紙用淺層氣浮好，其實只要適合氣浮，效率越高的氣浮當然越好。此外在紡織印染也應用較多。


	9、溶氣氣浮反應室水流上升流速控制在什么范圍？


	答：范圍在5-8m3/h。


	10、渦凹氣浮效果差是什么原因？


	答：主要是氣泡直徑大，比表面積小。


	11、氣浮作為預處理，較高做過多少的SS指標？去除率大概多少？還有cod？


	答：一般不講去除率，而是看能去除多少。


	12、前期預處理，氣浮設計主要把控要點是什么？


	答：平流式溶氣氣浮設計要控制以下幾點：前級反應效果一定要好，還要控制溶氣制取系統(tǒng)，釋氣系統(tǒng)與廢水反應室，分離池的設計，集水管的設計，刮渣系統(tǒng)的設計。


	13、氣浮用在二沉池后端深度處理，能降低COD？


	答：能降不可能溶或者膠體帶來的COD。


	14、一般噸水電耗和藥耗是多少？


	答：藥耗需要根據(jù)水質決定；電耗基本控制在3分到8分。


	15、池子一般是什么結構？


	答：有碳鋼，不銹鋼，雙向鋼和**級雙向鋼幾種。


	16、如果一級氣浮出來水不夠理想，再加藥上二級，有過這么用的嗎？


	答：二級效果應該是很差，因為一級氣浮電荷基本反應了；在不得已的情況下，可以考慮二級氣浮。


	17、二沉池出水再氣浮，都是加常用藥劑嗎？


	答：是加常用藥劑。


	18、纖維用氣浮的效果如何？


	答：纖維很適合用氣浮進行去除的。


	19、如何去除色度？


	答：色度如果加藥能絮凝就可以浮掉。


	20、酒精項目可以用氣浮工藝嗎？


	答：運用氣浮是可以的，但還要看具體放在哪一工段，因為處理成本是需要考慮的。


	20、常規(guī)溶氣氣浮一刀切刮渣方式的缺點？


	答：一刀切的刮渣方式不停地對水體進行的擾動，每一次都破壞已經(jīng)絮凝的懸浮物，我們在氣浮加藥實際是正負電荷的反應，一次次一刀切對電荷沖擊很大，當遇到外界力破壞的時候很容易就被打散。


	21、關于沉淀和氣浮


	與沉淀相比，氣浮的制作要求較沉淀要高，加藥量可比沉淀略少。


	在兩者都加藥的情況下，沉淀的運行成本要稍高些。


	從目前鋼材市場價來看，沉淀與氣浮的造價差距已不是那么明顯。


	對于氣浮和沉淀來說，都不能簡單的以去除率來衡量其效果好壞。也不能將目光聚焦于氣浮對COD的去除率，氣浮只是把原水中含COD懸浮物膠體與混凝劑產(chǎn)生的絮體去除掉。


	 


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