《水污染控制工程》隔油池2-6气浮池

1、第二章 污水的物理处理 第一节 格栅和筛网第二节 沉淀的基础理论第三节 沉砂池第四节 沉淀池第五节 隔油池第六节 气浮池第五节 隔 油 池含油废水的来源石油开采及加工工业固体燃料热加工纺织工业中的洗毛废水轻工业中的制革废水铁路及交通运输工业屠宰及食品加工机械工业中车削工艺中的乳化液石油开采石油炼制石油化工带水原油的分 离水钻井提钻时的设备冲洗水井场及油罐区的地面降水生产的油水分离过程,油品、设备的洗涤、冲洗过程焦化含油废水焦炉气的冷凝水洗煤气水各种储罐的排水油的状态可浮油乳化油溶解油油滴呈悬浮态，粒径较大， 100m以上。对于石油炼厂废水而言，这种状态的油一般占废水中含油量的60%80%左右。

2、可以依靠油水密度差而从水中分离出来，普通隔油池去除粒径4。贮泥斗深0.5m，底宽0.4m，倾角4560度，池底坡度0.010.02。与平流式沉淀池基本相似，表面水力负荷1.2m3/（m2h)；停留时间1.52h。表面加盖板，防火、防雨、保温。特点：构造简单，便于运行管理，油水分离效果稳定。平流式隔油池平流式隔油池挡流板加溢流堰潜孔加挡流板/穿孔整流墙斜板式隔油池采用波纹状斜板。可去除的最小油滴直径为80m，相应的上升速度约为0.2mm/s。表面水力负荷0.60.8m3/（m2h)，停留时间30min ，板间距40mm，倾斜45。 当油和水相混，又有乳化剂存在时，乳化剂会在油滴与水滴表面上形成一

3、层稳定的薄膜，这时油和水就不会分层，而呈一种不透明的乳状液。当分散相是油滴时，称水包油乳状液；当分散相是水滴时，则称为油包水乳状液。乳化油及破乳方法乳化油的主要来源含油（可浮油）废水在沟道与含乳化剂的废水相混合，受水流搅动而形成以洗涤剂清洗受油污染的机械零件、油槽车等而产生乳化油废水根据生产工艺的需要而人为制成破乳的基本原理：破坏油滴界面上的稳定薄膜，使油、水得以分离。投加换型乳化剂：投入适量“换型剂”后，在水包油（或油包水）乳状液转型为油包水（或水包油）乳状液过程中，存在着一个转化点，这时的乳状液非常不稳定，油水可能形成分层。投加盐类、酸类：可使乳化剂失去乳化作用。投加某种本身不能成为乳化剂

4、的表面活性剂：如异戊醇，从两相界面上挤掉乳化剂而使其失去乳化作用。搅拌、振荡、转动：通过剧烈的搅拌、振荡或转动，使乳化的液滴猛烈相碰撞而合并。过滤：如以粉末为乳化剂的乳状液，可以用过滤法拦截被固体粉末包围的油滴。改变温度：改变乳化液的温度来破坏乳化液的稳定。投加化学药剂：钙、镁、铁、铝的盐类或酸、碱、混凝剂等。破乳方法简介第六节 气 浮 池 气浮法：将空气以微小气泡形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，密度小于水而上浮至水面，形成浮渣层，从水中分离出来。分离密度接近或小于水的细小颗粒气浮法处理工艺必须满足下述基本条件：必须向水中提供足够

5、量的细微气泡；必须使污水中的污染物质能形成悬浮状态；必须使气泡与悬浮的物质产生粘附作用。气浮法按生产细微气泡的方法分微气泡曝气气浮法 剪切气泡气浮法 加压溶气气浮法真空气浮法电解气浮法分散空气气浮法 溶解空气气浮法 气浮法的类型 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。 产生的气泡小于其他方法产生的气泡，故特别适用于脆弱絮状悬浮物。电解气浮法的表面负荷通常低于4m3/(m2h)。 主要用于工业废水处理方面，处理水量约在1020m3/h。由于电耗高、操作运行管理复杂及电极结垢等问题，较难适用于大型

6、生产。电 解 气 浮 法 电 解 气浮 法 微气泡曝气气浮法剪切气泡气浮法压缩空气引入到靠近池底处的微孔板，并被微孔板的微孔分散成细小气泡将空气引入到一个高速旋转混合器或叶轮机的附近，通过高速旋转混合器的高速剪切，将引入的空气切割成细小气泡分散空气气浮法用于矿物浮选，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处理分散空气气浮法 微气泡曝气气浮法剪切气泡气浮法从溶解空气和析出条件来看加压溶气气浮法：空气在加压条件下溶解，常压下使过饱和空气以微小气泡形式释放出来需要溶气罐、空压机或射流器、水泵等设备真空气浮法：空气在常压下溶解，真空条件下释放优点：无压力设备缺点：溶解度低，气泡释

7、放有限，需要密闭设备维持真空，运行维护困难溶解空气气浮法 真空气浮法加压溶气气浮法使空气在加压的条件下溶解于水，并达到过饱和状态，然后通过将压力降至常压而使溶解于水中的空气以微小气泡的形式释放出来，进行气浮过程的方法。根据加压溶气水的来源不同分为三种基本流程全加压溶气流程部分加压溶气流程部分回流加压溶气流程空气在水中的溶解度与压力的关系空气在水中的溶解度的表示单位体积水溶液中溶入的空气质量:g(气)/m3(水)单位体积水溶液中溶入的空气体积:mL(气)/L(水)加压溶气气浮法的基本原理空气在纯水中的饱和溶解度空气在水中的溶解度与温度、压力有关。在一定范围内，温度越低、压力越大，其溶解度越大。一

8、定温度下，溶解度与压力成正比。 空气从水中析出的过程分两个步骤，即气泡核的形成过程与气泡的增长过程。气泡核的形成过程起决定性作用，有了相当数量的气泡核，就可以控制气泡数量的多少与气泡直径的大小。溶气气浮法要求在这个过程中形成数目众多的气泡核，溶解同样空气，如形成的气泡核的数量越多，则形成的气泡的直径也就越小，越有利于满足气浮工艺的要求。亲水性：如果颗粒易被水润湿，则称该颗粒为亲水性的。疏水性：如颗粒不易被水润湿，则是疏水性的。接触角：在静止状态下，当气、液、固三相接触时，气液界面张力线和固液界面张力线之间的夹角称为润湿接触角，用表示。通常将90的物质称为疏水性物质；亲水性物质易于被水润湿而形成

9、水化膜，不易与气泡粘附，而疏水性物质则易于同气泡粘附。悬浮颗粒与微小气泡相粘附的原理接触角示意图（a）当颗粒完全被水润湿时，0，颗粒不能与气泡粘附。（b）当颗粒完全不被水润湿时，180，颗粒与气泡粘附的动力大，易于用气浮法处理。（c）固体的接触角越大，越易于与气泡的粘附。固体固体疏水固体亲水固体水滴水滴接触角接触角GSLGLS 当流态为层流时，则“颗粒-气泡”复合体的上升速度可按斯托克斯公式计算：式中：d“颗粒-气泡”复合体的直径； s“颗粒-气泡”复合体的表观密度。 上述公式表明，v上取决于水与复合体的密度差与复合体的有效直径。 “颗粒-气泡”复合体上粘附的气泡越多，则s越小，d越大，因而上

10、浮速度亦越快。“颗粒-气泡”复合体的上浮速度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，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：混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调节剂 各种无机或有机高分子混凝剂，它们不仅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状体以吸附、截留气泡，加速颗粒上浮。 浮选剂大多数由极性-非极性分子组成。 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，这样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。 浮选剂的种类有松香油、石油、表面活性剂、硬脂酸盐等

11、。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，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：混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调节剂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，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：混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调节剂 作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。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，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：混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调

12、节剂 作用是暂时或永久性地抑制某些物质的气浮性能，而又不妨碍需要去除的悬浮颗粒的上浮，如石灰、硫化钠等。化学药剂的投加对气浮效果的影响 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。这些化学药剂分为下述几类：混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调节剂 主要是调节污水的pH，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的粘附能力，如各种酸、碱等。压力溶气气浮法系统的组成压力溶气系统气 浮 池 空气释放系统压力溶气罐溶气释放装置加压水泵附属设备溶气水管路空气供给设备压力溶气系统压力溶气罐附属设备加压水泵空气供给设备 加压水泵的作用是提升污水，将水、气以一定压力

13、送至压力溶气罐，其压力的选择应考虑溶气罐压力和管路系统的水力损失两部分。压力溶气系统压力溶气罐附属设备加压水泵空气供给设备压力溶气罐的作用是使水与空气充分接触，促进空气的溶解溶气罐的形式有多种，其中以罐内填充填料的溶气罐效率最高压力溶气系统加压水泵压力溶气罐空气供给设备附属设备水泵出水管装射流器溶气式溶气方式有三种水泵吸气式在经济和安全方面都不理想，已很少使用空压机供气是较早使用的一种供气方式，使用较广泛，其优点是能耗相对较低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污染和噪声水 泵 吸 气 式空压机供气式 空气释放系统是由溶气释放装置和溶气水管路组成。 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、释放器等。 空气释放系统 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。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