气浮法工艺原理及参数设计

1、水处理气浮工艺分类及参数设计处理方法按产气方式分类常用方式原理气浮气浮法压力溶气全溶气气浮 法部分回流溶 气气浮法用水泵将废水提升到溶气罐加压至0.30.55MPa （表压）同时注入 压缩空气，使之过饱和。然后瞬间 减压，骤然释放出大量密集的微细 气泡，从而使气泡和被去除物质的 结合体迅速分离，上浮至水面。法气浮法细碎空气喷射气浮法 叶轮气浮法（韦 姆科气浮法）利用局速喷射的水流或局速旋转 的叶轮，将吸入水中的空气剪切成 微细气泡，从而使气泡与被去除物 质的结合体迅速上浮与水分离。一.气浮法分类及原理气浮法设计参数全溶气气浮法部分回流溶气气浮法流 程示 意图n2进水水质pH=6.58.5 含油

2、量 <100mg/lpH=6.58.5含油量<100mg/ l3投加药剂（品 种和数量根 据实际水质 筛选决定）聚合铝2535mg/l或硫酸铝6080mg/l或聚合铁1530mg/l或启机局分子凝聚剂110mg/l聚合铝1525mg/l或硫酸铝4060mg/l或聚合铁1020mg/l或肩机高分子凝聚剂18mg/l4混凝反应管道和水泵混合无反应室管道混合，阻力损失0.3m 或机械混合，搅拌浆叶线速 度0.5m/s左右，混合时间全溶气气浮法部分回流溶气气浮法4混凝反应管道和水泵混合无反应室23min ；机械反应室（一级机械搅拌） 或平流反应室或旋流反应室 或涡流反应室，水流线速度 从

3、1.01.5m/s 降至 0.30.5 m/s ,反应时间 1020min5释放器前管道流速1m/s 出流口流速 0.40.5m/s工作直径3110cm6溶气罐宜一间气浮池配一个溶气罐，溶气压力0.30.55MPa （表压）,溶气时间 13min , 高度：直径=24 ,压缩空气压力 0.5MPa （表 压）宜一间气浮池配一个 溶气罐高2.53.5m ,溶 气压力0. 30. 55 MPa（表压），溶气时间 1 3min ,高度：直径24 , 压缩空气压力0.5MPa（表压）断面负荷 100200m 3/m2h7气泡粒径30100 pm30100 pm8混合室为使溶气水和絮凝水 充分混合而设置

4、，底部 直段1520mm/s ,上端 扩散口 510mm/s ,混 合室停留时间03min,高 度1.52m9气 浮分离停留时间6090min水平流速46mm/s , 有效水深1.52.5 ,池宽一M为 4.5m,3m,2 m。长宽比=3左右，间数42,池顶宜加盖。 水流卜向流速 1.53mm/s，给水浊度100 度，废水浊度100度，深度1.52.5m , 2 -3mm/s 停留时间 1015min , 1-2mm/s 停留时间2030min 。停留时间 4060min 水平流速 46mm/s ,有 效水深1.52.5 ,池宽一 股为4.5m,3m,2m 。长宽 比二3左右，间数42 ,池

5、顶宜加盖。水流卜向流 速1.53mm/s ,给水浊 度100度，废水浊度1 00度,深度1.52.5m , 2-3mm/s停留时间10 15min , 1-2mm/s 停留 时间2030min 。10舌恪机链条链板式或行车式，刮板进行速度50100mm/s ,推荐逆刮，也可顺刮。链条链板式或行车式, 刮板进行速度50100m m/s，推荐逆刮,也可顺全溶气气浮法部分回流溶气气浮法刮。11出水堰活动调节堰或薄壁堰活动调节堰或薄壁堰12集水管流速0.5m/s三.气浮法设计计算厅P项目计算公式符号说明1药剂耗量G=MQ 10-3G 一每小时药剂（工业品）耗量，kg/hM 一投药量（根据筛选试验确定或

6、按经 验数据选用），mg/lQ 一处理废水量，m3/h2药液量G1=G/cGi 药液量，即每小时投加药剂溶液量,kg/hG 一每小时药剂耗量， kg/hc药液重量百分浓度3药剂溶解池容积 （一般药剂溶解池>211）W=8KG 1 10-38取每班配制药液一次，即每次配制 量供一个班（8小时）使用K 安全系数，一般取 K=1.11.15Gi 一每小时投加药液量，kg/hW 药剂溶解池容积，m3/间4溶气罐容积（一般 每间气浮池宜配一 个溶气罐）W=qt/60W溶气罐后效容积,m3q 单个溶气罐进水量，m3/ht一溶气罐停留时间，一般为13min5溶气罐直径D= (4W/ttH ) 0.5D

7、 溶气罐直径,mW溶气跳不效容积,m3九一圆周率H 溶气罐圆柱部分高度，mM H三2m6理论溶解空气量c=736K tPc理论溶解空气量，ml/L水P溶气罐绝对压力Kt溶解系数见卜表7理论需气量ci=736K t ( p-1 )= 736KTpci 理论需要空气量，ml/L水 p溶气罐表压，at其他符号同上8实际所需空气量q 1=c 1q/1000 nq 1 溶气罐所需空气量、m 3/hci 理论需要溶气重， ml/L水 n 7容气效率，F为 0.60.9 q 溶气罐进水量， m 3/h9供风量q2=2n q 1q1 每个溶气罐所需空气量，m 3/hn溶气罐个数q2供风量，即供给的空气量，m3

8、/h2富裕系数10风压，为保证风压 稳定，一般采用自 备空压机供风p2=p+p 阻p2供风风压，MPap溶气罐表压，一>为0.350.55MPap阻一空气管道总阻力,MPa11反应室容积W=QT 1/60W反应室启效容积,m3Q 处理水量，m3/hT1 一反应室停留时间，一般为310min12分离池容积W=Q 2T2/60W一分离池有效容积，m3Q2一进入分离池的废水流量，m 3/h全溶气流程 Q2=Q部分回流溶气流程Q2=Q+Q 1Q 处理水量，m 3/hQ1 一回流溶气的废水量，m 3/hQi= (0.30.5 ) QT2一分离池停留时间，min5殳全溶气流程T2=60min部分回流

9、溶气流程T 2=40min13分离池后效长度L=W/nBHL一分离池后效长度，mW一分离池后效容积，m3n一分离池间数n>2B 一分离池单间池宽,mB=4.5mH 一分离池后效水深,mH=1.52.5m 常取 2m14出水堰堰上水头h0= (Q2/1.86B) 21/3h。一堰上水头，mQ2一分离池进水量/间,m3/sB一分离池每间池宽，m15集渣槽上缘标图取堰上水头冉图出35cm为省略堰上水头计算，可近似取高出堰顶6cm左右四.不同温度下的 Kt值和736Kt值温度，CKt值736K t 值00.037727.75100.0295r21.71200.024317.88300.02061

10、5.16400.017913.17500.014511.70H例：2X75m3/ h气浮池气浮池设置在絮凝池侧旁，沉淀池上方。气浮类型较多，有全部压力 溶气气浮、分散空气气浮、电解凝聚气浮、内循环射流气浮等，这里选择 适用于城镇给水处理的部分回流压力溶气气浮。气浮适用于含藻类及有机杂质、水温较低、常年浊度低于100NTU的原水；它依靠微气泡粘附絮粒，实现絮粒强制性上浮，达到固、液分离， 由于气泡的重度远小于水，浮力很大，促使絮粒迅速上浮，提高固、液分 离速度。气浮依靠无数微气泡去粘附絮粒，对絮粒的重度、大小要求不高， 能减少絮凝时间，节约混凝剂量；带气絮粒与水的分离速度快，单位面积 产水量高，

11、池容及占地减少，造价降低；气泡捕足絮粒的机率很高，跑研 花现象很少，有利于后级滤池延长冲洗周期，节约水耗；排渣方便，浮渣 含水率低，耗水量小；池深浅，构造简单，可随时开、停，而不影响出水 水质，管理方便。/构尺寸：取回流比 R=20% ,气浮池处理水量： Q3= (1+R) Q2=1.2 X75=90m 3/h 接触区底部上升段纵截面为矩形，上升流速1020mm/s ,取Uji =18mm/s=64.8m/h接触区底部通水平面面积：Fji =90/64.8=1.389 = 1.4m 2接触区宽与絮凝池相同，B=2m ,接触区底部平面池长方向尺寸： Lj1=1.4/2=0.7m接触区上端 扩散段

12、纵 截面为倒直 角梯形，出口流速 510mm/s ,取 UJ2 =7.5mm/s=27m/h接触区上端扩散出口通水平面面积：FJ2 =90/27=3.333m 2接触区宽与絮凝池相同，B=2m ,接触区上端扩散出口平面池长方向尺LJ2 =3.333/2=1.6665 =1.7m扩散段水平倾角a =35°,扩散段高：hK= (1.70.7) tan35 0 =0.7m扩散段容积： Vk= ( 1.7 +0.7) /2X0.7X2=1.68m 3接触区停留时间需大于60s ,取tj=90s=1.5min ,接触区容积： Vj=90X1.5/60=2.25m 3接触区底部上升段高：hD=

13、(VjVk) /Fji= (2.25 1.68 ) /1.4=0.4m分离区清水下降流速1.52.5mm ,取U3=2.5mm/s=9m/h分离区平面面积：Ff=Q 3/U 3 =90/9=10m 2分离区平面池长方向尺寸：LF=10/2=5m (沉淀池长 5.5m)气浮池长度方向尺寸：L=5.5m取分离区液深 hY=1.5m ,分离区容积：VF=5.5X2X1.5=16.5m 3分离区清水下降时间：tF=h y/U 3=1.5/9=0.167h=10min取分离区安全超高hA=0.5m ,气浮池高 Hf=1.5+0.5=2m复核分离停留时间：tF' =V/Q3=16.5/90=0.1

14、83h=11min,满足停留1015min的要求，并能满足清水到达池底所需时间。 溶气泵：溶气水量即回流水量，Qr=RQ 3=0.2 X75=15m 3/h ,溶气压力P= 0.45MPa溶气泵选用不锈钢离心泵，数量 3台，2用1备；型号：DFHW50 200/2/5.5 ,流量：8.812.516.3m 3/h ,扬程：515048.5m ,电机功率： 5.5Kw ,外形尺寸：长 侬 X高=602X400X425mm 空压机：水中空气溶解量与温度和压力有关，水温20° C,压力0.1MPa (1bar)时空气在水中的饱和溶解度Ck=0.0187L气/L水，溶气效率与溶气罐结构、气液

15、传质填料、溶气压力和时间有关。溶气罐进水压力(表压) P=0.4MPa=4bar=4Kg/cm 2;水温变化校正系数一般为1.11.3 ,取校正系数m=1.2 ;安全和空压机效率系数一般为1.21.5 ,取效率系数 k=1.5。气浮所需压缩空气量：QK2=mC kPQr=1.2 X0.0187X4.5 X15=1.515m 3/h空压机额定排气量：QP=kQ k/60=1.5 X1.515/60=0.038m 3/min选用无油空气压缩机，数量3台，2用1备；型号：ZW0.05/7 ,排气量：0.05m 3/min ,排气压力：0.7MPa ,电机功率：0.75Kw ,外形尺寸： 长侬 X高=

16、825X 368x 651mm 。 容气罐：溶气罐采用具有高效溶气效率的喷淋填料式，数量2台，碳钢制作；溶气接触停留时间 24min ,取 TR=2.5min ,溶气罐容积： Vr=QrTr/60=15 X2.5/60=0.625m 3填料式溶气罐断面负荷一般为10002000m 3/ (m2d),即4080m 3/(m2h),取 q=75m 3/ (m2h)溶气罐直径： Dr=4X (15/75) /3,14160.5 =0.5m溶气罐有效高：h=0.625/ (0.5 2X3.1416/4 ) =3.2m气液传质填料选用溶气效率较高的塑料阶梯环，规格：小25米享内筋)，尺寸：外径 X高厚=

17、25X 17.5 X1mm ,装填高1.3m ,容积0.25m 3。溶气罐内设置浮球液位传感器，型号：UQK02,数量2只，用于自动控制罐内最佳液位。溶气水制备采用强制内循环措施，溶气罐内达到高 水位时，开始内循环，进气电磁阀和设在溶气罐循环管上的电磁阀同时开 启，在正压作用下，设在溶气泵吸水管上的止回阀立刻关闭，清水暂停吸 入，溶气罐内的溶气水除继续受溶气泵循环加压外，亦在水泵叶轮的高速 搅拌作用下，使空气能更充分地溶解到水中，没有空气溶解不足的缺点。溶气罐内低水位时，进气电磁阀和溶气罐循环管上的电磁阀均关闭，溶气 泵仍继续运行，这时吸水管路产生负压，止回阀开启，清水被吸入，此时 依靠溶气罐内填料，使水与罐内足量空气长时间接触，使空气在水中的溶 解仍很充分。正常水位时，进气、吸水同时进行。整个过程自动运行。 溶气释放器：溶气释放器选用 TV-田型，具特点是圆盘径向全方位释放，与含絮粒 水的接触条件更佳，释放器受堵时，接通压缩空气，下盘