环保设备及应用——气浮设备

1、1 1、石油、化工及机械制造业中的含油污水的油水分离、石油、化工及机械制造业中的含油污水的油水分离2 2、工业废水处理、工业废水处理3 3、污水中有用物质的回收、污水中有用物质的回收4 4、取代二次沉淀池，特别是用于易于产生活性污泥膨、取代二次沉淀池，特别是用于易于产生活性污泥膨胀的情况胀的情况5 5、剩余活性污泥的浓缩、剩余活性污泥的浓缩不适合处理不适合处理高浊浓度高浊浓度的原水的原水浮游物含量大于浮游物含量大于100mg/L100mg/L按生产细微气泡的方法分按生产细微气泡的方法分电解气浮设备电解气浮设备布气气浮设备布气气浮设备 溶气气浮设备溶气气浮设备 气浮设备的类型气浮设备的类型 电解

2、气浮设备是将正负极相间的多组电极浸泡在废电解气浮设备是将正负极相间的多组电极浸泡在废水中，当通以直流电时，废水电解，正负两级间产生水中，当通以直流电时，废水电解，正负两级间产生的氢和氧的细小气泡粘附于悬浮物上，将其带至水面的氢和氧的细小气泡粘附于悬浮物上，将其带至水面而达到分离的目的。而达到分离的目的。主要用途：主要用途： 工业废水处理方面（工业废水处理方面（除除BODBOD、氧化、脱色等、氧化、脱色等），），处理水量约在处理水量约在1020m1020m3 3/h/h。特别适用于脆弱絮状悬浮。特别适用于脆弱絮状悬浮物的去除。物的去除。优缺点：优缺点： 去除污染物范围广，污泥量少，占地少。但电耗

3、高、去除污染物范围广，污泥量少，占地少。但电耗高、操作运行管理复杂及电极结垢等问题，较难适用于大操作运行管理复杂及电极结垢等问题，较难适用于大型生产。型生产。 电解气浮设备电解气浮设备竖竖流流式式电电 解解 气气浮浮 设设备备 扩散板曝气气浮设备 叶轮气浮 设备压缩空气引入到靠近池底压缩空气引入到靠近池底处的微孔板，并被微孔板处的微孔板，并被微孔板的微孔分散成细小气泡。的微孔分散成细小气泡。将空气引入到一个高速旋将空气引入到一个高速旋转混合器或叶轮机的附近，转混合器或叶轮机的附近，通过高速旋转混合器的高通过高速旋转混合器的高速剪切，将引入的空气切割速剪切，将引入的空气切割成细小气泡。成细小气泡

4、。布气气浮设备布气气浮设备 简单易行，但容易堵塞，简单易行，但容易堵塞，气浮效果不高。气浮效果不高。适用于处理水量不大适用于处理水量不大, ,污染污染物浓度高的废水。物浓度高的废水。 水泵吸水管吸气浮设备 射流气浮设备布气气浮设备布气气浮设备 用于矿物浮选，也用于含油脂、羊毛用于矿物浮选，也用于含油脂、羊毛等污水的初级处理及含有大量表面活性剂的污水。等污水的初级处理及含有大量表面活性剂的污水。扩散板曝气气浮设备叶轮气浮设备从溶解空气和从溶解空气和析出条件来看析出条件来看加压溶气气浮设备加压溶气气浮设备空气在加压条件下溶解，常空气在加压条件下溶解，常压下使过饱和空气以微小气压下使过饱和空气以微小

5、气泡形式释放出来。泡形式释放出来。特点：特点：水中空气的溶解度大，水中空气的溶解度大，能提供足够的微气泡气泡粒能提供足够的微气泡气泡粒径小、均匀。径小、均匀。 缺点：缺点：需要溶气罐、空压机需要溶气罐、空压机或射流器、水泵等设备或射流器、水泵等设备真空气浮设备真空气浮设备空气在常压下溶解，空气在常压下溶解，真空条件下释放。真空条件下释放。优点：优点：无压力设备无压力设备缺点：缺点：溶解度低、气泡释放溶解度低、气泡释放有限，需要真空设备，有限，需要真空设备，运行维护困难。运行维护困难。溶气气浮设备溶气气浮设备 真空气浮设备真空气浮设备RFRF型组合气浮设备型组合气浮设备 压力溶气压力溶气气浮系统

6、气浮系统的组成的组成压力溶气系统压力溶气系统气气 浮浮 池池 空气释放系统空气释放系统压力溶气罐压力溶气罐溶气释放装置溶气释放装置加压水泵加压水泵附属设备附属设备溶气水管路溶气水管路空气供给设备空气供给设备压力溶气系统压力溶气系统压力溶气罐压力溶气罐附属设备附属设备加压水泵加压水泵空气供给设备空气供给设备 加压水泵的作用是提升污水，将水、气以一定压力送至压力加压水泵的作用是提升污水，将水、气以一定压力送至压力溶气罐，其压力的选择应考虑溶气罐，其压力的选择应考虑溶气罐压力溶气罐压力和和管路系统的水力损失管路系统的水力损失两部分。两部分。压力溶气系统压力溶气系统压力溶气罐压力溶气罐附属设备附属设备

7、加压水泵加压水泵空气供给设备空气供给设备压力溶气罐的作用是使水与空气充分接触，促进空气的溶解。压力溶气罐的作用是使水与空气充分接触，促进空气的溶解。溶气罐的形式有多种，如图溶气罐的形式有多种，如图10-4310-43所示，其中以所示，其中以罐内填充填料罐内填充填料的的溶气罐效率最高。溶气罐效率最高。图10-43压力溶气罐压力溶气罐压力溶气系统压力溶气系统压力溶气罐压力溶气罐附属设备附属设备加压水泵加压水泵 影响填料溶气罐效率的主影响填料溶气罐效率的主要因素为：要因素为：填料特性填料特性填料层高度填料层高度罐内液位高罐内液位高布水方式布水方式温度温度 填料溶气罐的主要工艺参填料溶气罐的主要工艺参

8、数为：数为：过流密度：过流密度：25005000 m25005000 m3 3/m/m2 2d d填料层高度：填料层高度：0.81.3m0.81.3m液位的控制高：液位的控制高：0.61.0m0.61.0m（从罐底计）（从罐底计）溶气罐承压能力：溶气罐承压能力： 0.6MPa0.6MPa空气供给设备空气供给设备压力溶气系统压力溶气系统加压水泵加压水泵压力溶气罐压力溶气罐空气供给设备空气供给设备附属设备附属设备水泵压水管装水泵压水管装射流器挟气式射流器挟气式空压机供气式空压机供气式溶气方式有三种溶气方式有三种水泵吸气式在经济和安全方面都不理水泵吸气式在经济和安全方面都不理想，已很少使用。想，已很

9、少使用。空压机供气是较早使用的一种供气方空压机供气是较早使用的一种供气方式，使用较广泛，其优点是能耗相对式，使用较广泛，其优点是能耗相对较低。较低。压力管装射流器进行溶气的优点是不压力管装射流器进行溶气的优点是不需另设空压机，没有空压机带来的油需另设空压机，没有空压机带来的油污染和噪声。污染和噪声。水水 泵泵 吸吸 气气 式式图10-44图10-45图10-46 空气释放系统是由空气释放系统是由溶气释放装置溶气释放装置和和溶气水管路溶气水管路组成。组成。 溶气释放装置的功能是将压力容器水减压，使溶气释放装置的功能是将压力容器水减压，使溶气水中的气体以微气泡的形式释放出来，并能迅溶气水中的气体以

10、微气泡的形式释放出来，并能迅速、均匀地与水中的颗粒物质粘附。速、均匀地与水中的颗粒物质粘附。 常用的溶气释放装置有减压阀、溶气释放喷嘴、常用的溶气释放装置有减压阀、溶气释放喷嘴、释放器等。释放器等。 空气释放系统空气释放系统溶气释放器溶气释放器平流式气浮池 气浮池的功能是提供一定的容积和池表面积，使微气泡与水气浮池的功能是提供一定的容积和池表面积，使微气泡与水中悬浮颗粒充分混合、接触、粘附，并使带气颗粒与水分离。中悬浮颗粒充分混合、接触、粘附，并使带气颗粒与水分离。目前最常用，其反应池与气浮池合建。目前最常用，其反应池与气浮池合建。废水进入反应池完全混合后，经挡板底部废水进入反应池完全混合后，

11、经挡板底部进入气浮接触室以延长絮体与气泡的接触进入气浮接触室以延长絮体与气泡的接触时间，然后由接触室上部进入分离室进行时间，然后由接触室上部进入分离室进行固液分离。池面浮渣由刮渣机刮入集渣槽，固液分离。池面浮渣由刮渣机刮入集渣槽，清水由底部集水槽排出。清水由底部集水槽排出。平流式气浮池的优点是池深浅、造价低、平流式气浮池的优点是池深浅、造价低、构造简单、运行方便。构造简单、运行方便。缺点是分离部分的容积利用率不高等。缺点是分离部分的容积利用率不高等。气浮池的有效水深通常为气浮池的有效水深通常为2.02.5m2.02.5m，一般以单格宽度不超过，一般以单格宽度不超过10m10m，长度不超过长度不

12、超过15m15m为宜。为宜。废水在反应池中的停留时间与混凝剂种类、投加量、反应形式等因素有关，一般为废水在反应池中的停留时间与混凝剂种类、投加量、反应形式等因素有关，一般为515min515min。为避免打碎絮体，废水经挡板底部进入气浮接触室时的流速应小于为避免打碎絮体，废水经挡板底部进入气浮接触室时的流速应小于0.1m/s0.1m/s。废水在接触废水在接触室中的上升流速一般为室中的上升流速一般为1020mm/s1020mm/s，停留时间应大于停留时间应大于60s60s。竖流式气浮池的基本工艺参数与平流式气浮池相同。其优点是接触室在池中央，水流向四周扩散，水力条件较好。缺点是与反应池较难衔接，

13、容积利用率较低。有经验表明，当处理水量大于150200m3/h，废水中的可沉物质较多时，宜采用竖流式气浮池。 气气 浮浮 池池 竖流式气浮池竖流式气浮池图图10-47图图10-48特点特点：省电，溶气罐小。但若溶解空气多，省电，溶气罐小。但若溶解空气多，需加大溶气罐压力。需加大溶气罐压力。特点特点：适用于适用于SSSS高的原水，但气浮池容积大。高的原水，但气浮池容积大。化学药剂的投加对气浮效果的影响化学药剂的投加对气浮效果的影响 一般的一般的疏水性疏水性或或亲水性亲水性的物质，均需投加化学药剂，的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学以改变颗粒的表面性质，

14、增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：药剂分为下述几类：混凝剂混凝剂浮选剂浮选剂助凝剂助凝剂抑制剂抑制剂调节剂调节剂 各种无机或有机高分子混凝剂，它不仅各种无机或有机高分子混凝剂，它不仅可以改变污水中的悬浮颗粒的亲水性能，而可以改变污水中的悬浮颗粒的亲水性能，而且还能使污水中的细小颗粒絮凝成较大的絮且还能使污水中的细小颗粒絮凝成较大的絮状体以吸附、截留气泡，加速颗粒上浮。状体以吸附、截留气泡，加速颗粒上浮。 浮选剂大多数由极性浮选剂大多数由极性- -非极性分子组成。非极性分子组成。 当浮选剂的极性基被吸附在亲水性悬浮当浮选剂的极性基被吸附在亲水性悬浮颗粒的表面后，非极性基则朝向水中，

15、这样颗粒的表面后，非极性基则朝向水中，这样就可以使亲水性物质转化为疏水性物质，从就可以使亲水性物质转化为疏水性物质，从而能使其与微细气泡相粘附。图而能使其与微细气泡相粘附。图10-4210-42表示表示亲水性悬浮颗粒在加入极性亲水性悬浮颗粒在加入极性- -非极性物质后非极性物质后转化为疏水性与微小气泡粘附的情形。转化为疏水性与微小气泡粘附的情形。 浮选剂的种类有松香油、石油、表面活浮选剂的种类有松香油、石油、表面活性剂、硬脂酸盐等。性剂、硬脂酸盐等。化学药剂的投加对气浮效果的影响化学药剂的投加对气浮效果的影响 一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化

16、学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：药剂分为下述几类：混凝剂混凝剂浮选剂浮选剂助凝剂助凝剂抑制剂抑制剂调节剂调节剂化学药剂的投加对气浮效果的影响化学药剂的投加对气浮效果的影响 一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：药剂分为下述几类：混凝剂混凝剂浮选剂浮选剂助凝剂助凝剂抑制剂抑制剂调节剂调节剂 作用是提高悬浮颗粒表面的水密性，以作

17、用是提高悬浮颗粒表面的水密性，以提高颗粒的可浮性，如聚丙烯酰胺。提高颗粒的可浮性，如聚丙烯酰胺。化学药剂的投加对气浮效果的影响化学药剂的投加对气浮效果的影响 一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：药剂分为下述几类：混凝剂混凝剂浮选剂浮选剂助凝剂助凝剂抑制剂抑制剂调节剂调节剂 作用是暂时或永久性地抑制某些物质的作用是暂时或永久性地抑制某些物质的浮上性能，而又不妨碍需要去除的悬浮颗粒浮上性能，而又不妨碍需要去除的悬浮颗粒的上

18、浮，如石灰、硫化钠等。的上浮，如石灰、硫化钠等。化学药剂的投加对气浮效果的影响化学药剂的投加对气浮效果的影响 一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：药剂分为下述几类：混凝剂混凝剂浮选剂浮选剂助凝剂助凝剂抑制剂抑制剂调节剂调节剂 主要是调节污水的主要是调节污水的pHpH值，改进和提高气值，改进和提高气泡在水中的分散度以及提高悬浮颗粒与气泡泡在水中的分散度以及提高悬浮颗粒与气泡的粘附能力，如各种酸、碱等。的粘附能力，如各种酸

19、、碱等。1.1.出料管出料管 2.2.搅拌机搅拌机 3.3.溶液罐溶液罐 4.4.压力表压力表 5.5.安全阀安全阀 6.6.计量泵计量泵 7.7.管线支架管线支架 8.8.泵进口管线阀泵进口管线阀 9.9.液位计液位计 气浮池设计水量，气浮池设计水量，m m3 3/h/h； 试验条件下的回流比，试验条件下的回流比，% %； 试验条件下的释气量，试验条件下的释气量，L/mL/m3 3； : :水温校正系数，取水温校正系数，取1.1-1.31.1-1.3（主要考虑水的粘滞度影响，（主要考虑水的粘滞度影响， 试验时水温与冬季水温相差大试验时水温与冬季水温相差大 者取高值）。者取高值）。 式中：式中

20、：气固比（气固比（g g释放的气体释放的气体/g/g悬悬 浮固体），浮固体），0.005-0.0600.005-0.060，一般为，一般为 0.005-0.0060.005-0.006。 当悬浮固体浓度较高当悬浮固体浓度较高 时取上限，如剩余污泥气浮浓缩时，时取上限，如剩余污泥气浮浓缩时， 气固比采用气固比采用0.03-0.040.03-0.04； 1mL1mL空气的重量，空气的重量，mgmg； 某一温度下的空气溶解度；某一温度下的空气溶解度； 压力为压力为p p时，水中的空气溶解系数，时，水中的空气溶解系数， 0.80.8（通常（通常0.50.5）；）； 表压，表压，kPakPa； 加压水回流量，加压水回流量，m m3 3/h/h； 设计水量，设计水量，m m3 3/h/h； 入流废水的悬浮固体浓度，入流废水的悬浮固体浓度，mg/Lmg/L。cgaqvRqvSivvRaqqffpcSA7 .14)7 .147 .14(3 . 10 溶气罐直径溶气罐直径D Dd d选定过流密度选定过流密度I I后，溶气罐直径按下式计算：后，溶气罐直径按下式计算： 1000-2000m1000-2000m3