第五节气浮法净化煤泥水

1、2022-5-25第五节第五节 气浮法净化煤泥水气浮法净化煤泥水2022-5-25 一、气浮法净化煤泥水的原理及方法一、气浮法净化煤泥水的原理及方法 气浮法净水是设法在水中通入或产生大量微小气泡，利用这些高度分散的微小气泡作为载体去粘附水中的污染物，使气泡粘附于杂质絮粒上，造成整体密度低于水的密度，靠浮力上浮至水面，并加以除去，从而造成固液分离。气浮法分离的对象是疏水性微细固体悬浮物以及乳化油。 （一）气浮法净水原理（一）气浮法净水原理2022-5-25 一、气浮法净化煤泥水的原理及方法一、气浮法净化煤泥水的原理及方法（1）要求不同：浮选要求气泡直径较大（1mm左右），可采用较简单布气装置；而

2、气浮必须制成0.1mm以下的气泡才有用，所以应用容器法产生气泡。（2）方式不同：浮法是以大气泡为核心，去粘附众多颗粒；气浮是以絮粒为核心，以无数气泡粘附与它。（3）对象不同：浮选是为了选取有用矿物的固固分离方法；气浮是水处理中的一种固液分离方法。 （二）气浮法净水与浮选的区别（二）气浮法净水与浮选的区别2022-5-25 一、气浮法净化煤泥水的原理及方法一、气浮法净化煤泥水的原理及方法1.气泡的形成水中通入空气或减压释放水中溶解的空气都会产生气泡，形成气泡的大小和强度取决于释放空气时的各种条件和水表面张力的大小。2.絮团的形成由于粒子间的架桥与吸附单双重作用，粒子与气泡桥接成疏松、含水率高的絮

3、团状结构。 （三）气浮法净水过程（三）气浮法净水过程2022-5-25 一、气浮法净化煤泥水的原理及方法一、气浮法净化煤泥水的原理及方法3.絮团（颗粒与气泡的结合物）的上浮 粘附了气泡的絮团在水中上浮时，受到重力G、浮力F和阻力R的影响，而絮团的最终沉降行为取决于这三个力的大小。絮团的上浮速度可从牛顿第二定理导出：式中 m絮团的质量，gu絮团的上浮速度，cm/st时间，s （三）气浮法净水过程（三）气浮法净水过程dumFGRdtdumFGRdt2022-5-25 一、气浮法净化煤泥水的原理及方法一、气浮法净化煤泥水的原理及方法3.絮团（颗粒与气泡的结合物）的上浮重力：浮力：阻力：式中 p絮团密

4、度， P水的密度， g 重力加速度， V 絮团体积， C 阻力系数，社絮团为球形，直径为d，此时C约为0.4；在开始的瞬间之后，絮团即以匀速运动上升，加速度为零，可以从上式解出u的值： （三）气浮法净水过程（三）气浮法净水过程22 ()gVuCAGgVFgV22CA uR2022-5-25 一、气浮法净化煤泥水的原理及方法一、气浮法净化煤泥水的原理及方法（1）颗粒粘附在气泡上：）颗粒粘附在气泡上：这种粘附气泡尺寸较大，在导入气相的同时，必须进行充分搅拌，增加两者的粘附几率。另外颗粒应有较弱的疏水性，才能增强与气泡的粘着力。（2）微泡粘附在颗粒上）微泡粘附在颗粒上：已溶气体在溶液突然减压时大量析

5、出，粘附在悬浮颗粒表面。（3）微泡粘附于絮团体内：）微泡粘附于絮团体内：这是由于絮凝体的网捕、包卷和架桥作用所致。 （四）气泡与颗粒的粘附方式（四）气泡与颗粒的粘附方式2022-5-25 一、气浮法净化煤泥水的原理及方法一、气浮法净化煤泥水的原理及方法（1）充气气浮：）充气气浮：采用多孔材料制成的布气装置直接向气浮池中通入压缩空气，或借水泵吸入管吸入空气，也可采用水一气喷射器等向水中充气，形成的气泡直径约为1mm。（2）电解气浮：）电解气浮：当水电解及有机物电解氧化时，在电极上会有气体析出，借助于电极析出的微小气泡粘附疏水性杂质微粒，达到固液分离的目的。电解产生气泡很小，氢气泡直径约为0.01

6、0.03mm，氧气泡直径约为0.020.06mm。（3）生物及化学气浮：）生物及化学气浮：依靠微生物在新陈代谢过程中所放出的气体与水附后上浮的。化学气浮是在水中加入化学药剂，利用化学反应产生气这两种方法易受各种条件限制，可靠性差。（4）溶气气浮：）溶气气浮：溶气气浮是使空气在一定压力下溶于水中并呈过饱和状态，然后突然降低压力，这时空气便以微小气泡形成水中析出从而进行气浮。这种方法产生的气泡直径约为0.08mm，并且可以人为控制气泡与水接触时间，使净水效果更好。 （五）气浮法的分类（五）气浮法的分类2022-5-25 一、气浮法净化煤泥水的原理及方法一、气浮法净化煤泥水的原理及方法（1）在加压情

7、况下，空气溶解度大，供气浮的气泡数量可以满足要求，确保了气浮效果。（2）溶入水中的气体骤然减压释放，产生的气泡尺寸小，粒度均匀，密集度大，而且上浮稳定，对液体搅动小，较始于细微颗粒的固液分离。（3）工艺过程及设备简单，维修管路方便。特别是部分回流式，效果稳定，耗能少。 （六）加压溶气气浮流程及特点（六）加压溶气气浮流程及特点 特点特点2022-5-25 一、气浮法净化煤泥水的原理及方法一、气浮法净化煤泥水的原理及方法（1）全部入料水加压流程全部入料水加压流程如图所示，全部入料水由泵加压至34atm,并在压力管上通入一定量的压缩空气后，水气混合物进入溶气罐，并继续在压力条件下停留一段时间进行气水

8、混合和溶解，然后通过减压阀进入常压气浮池进行气浮。以上是常规流程，由于受动力消耗的限制，溶气压力不能太高，故该流程有气体饱和度偏低和气泡大小不均的缺点。 （六）加压溶气气浮流程（六）加压溶气气浮流程2022-5-25 一、气浮法净化煤泥水的原理及方法一、气浮法净化煤泥水的原理及方法（2）部分入料水加压和部分净水回流加压流程 在部分入料加压和部分净水回流加压流程中，由于用于加压溶气的水量一般只占总水量的3050和1020，这样在电耗相同的情况下，溶气压力可大大提高，因而形成的气泡分散度更高、更均匀。 （六）加压溶气气浮流程（六）加压溶气气浮流程2022-5-25 二、气浮法净水的系统设备及基本参

9、数法二、气浮法净水的系统设备及基本参数法 1.压力溶气系统压力溶气系统该系统常有设备：空压机空压机用于供气，可以使泵的压力损失减少，供气稳定，效率高。也有采用高压泵而取消空压机的加压泵加压泵用于输送入料水和水气混合加压，让加压空气按亨利定律溶于水中。溶气罐溶气罐为一密封钢罐，为防止水气充分接触，罐内设隔板若干，灌顶设排气阀，起自动稳压作用；罐底设空阀用于放空。 （一）主要设备（一）主要设备2022-5-25 二、气浮法净水的系统设备及基本参数法二、气浮法净水的系统设备及基本参数法2.溶气释放系统溶气释放系统 溶气释放系统用来控制出罐后微泡的直径、数量及时间。释放器（实际为一减压装置）的要求是无

10、论压力高低都能释气完全；溶气释放在瞬间完成；释放气泡微小、均匀、稳定；供气及时。 （一）主要设备（一）主要设备2022-5-25 二、气浮法净水的系统设备及基本参数法二、气浮法净水的系统设备及基本参数法 （一）主要设备（一）主要设备3. 气浮分离系统气浮分离系统（1）气浮式的布置及特点2022-5-25三、加压溶气气浮法净化煤泥水的工艺特点三、加压溶气气浮法净化煤泥水的工艺特点 （一）加压溶气气浮法净化煤泥水工艺（一）加压溶气气浮法净化煤泥水工艺 其工艺过程是将煤泥水泵入溶气罐，在管路中加入凝聚剂和表面活性剂，使之充分混合。同时用压缩机向溶气罐中按一定比例溶入空气，然后溶有空气的煤泥水经释放器

11、送入分离槽完成分离过程。浮渣刮入收集槽进一步处理，净化水复用或外排。2022-5-25三、加压溶气气浮法净化煤泥水的工艺特点三、加压溶气气浮法净化煤泥水的工艺特点 （一）加压溶气气浮法净化煤泥水工艺（一）加压溶气气浮法净化煤泥水工艺 其工艺过程是将煤泥水泵入溶气罐，在管路中加入凝聚剂和表面活性剂，使之充分混合。同时用压缩机向溶气罐中按一定比例溶入空气，然后溶有空气的煤泥水经释放器送入分离槽完成分离过程。浮渣刮入收集槽进一步处理，净化水复用或外排。2022-5-25三、加压溶气气浮法净化煤泥水的工艺特点三、加压溶气气浮法净化煤泥水的工艺特点 （二）加压溶气气浮法净化煤泥水的特点（二）加压溶气气浮法净化煤泥水的特点 （1）入料粒度）入料粒度：实验结果表明，粒度粗形成的絮团密度越高，上浮速度越慢，单位处理量下降，因此处理极细粒