水污染控制工程 24废水的隔油破乳气浮课件

油的状态呈悬浮状态的可浮油呈乳化状态的乳化油呈溶解状态的溶解油油滴的粒径较大，可以依靠油水密度差而从水中分离出来，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。粒径：80μm以上平流分离：100～150μm；斜板：80μm以上非常细小的油滴，由于其表面上有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并，故不能用静沉法从废水中分离出来；若能消除乳化剂的作用，乳化油剂可转化为可浮油，称为破乳，乳化油经过破乳之后，就能用沉淀法分离。细分散油粒：10～60μm；乳化油：粒径<10μm油品在水中的溶解度非常低，只有几个毫克每升。溶解油：5～15mg/L油呈悬浮呈乳化呈溶解油滴的粒径较大，可以依靠油水密度1水污染控制工程24废水的隔油破乳气浮课件2西班牙西北部海岸被污染的海滩巴哈马籍油轮“威望号”燃料油泄漏西班牙西北部海岸被污染的海滩巴哈马籍油轮“威望号”燃料油泄3西班牙一名志愿者在清理被污染的海滩

西班牙一名志愿者在清理被污染的海滩4新西兰北岛海面上发生漏油事件新西兰北岛海面上发生漏油事件5为防石油污染企鹅也得穿毛衣

海里的油污染危及海鸟的生存

为防石油污染企鹅也得穿毛衣海里的油污染危及海鸟的生存6上海浦江特大油污染事故2003年

该事故为1996年以来在黄江水域发生的最大船舶污染事故，事故溢油量为85吨，受污染岸线长度约8公里上海浦江特大油污染事故该事故为1996年以来在黄江水域发生的7海上油污染及处理①捞取法：主要对能结块的原油进行网捞;②吸取法：主要对液体态的成品油和油制品进行吸取;③化油法：是将化油剂喷入液态油中,使油乳化成微小颗粒,加速微生物的降解过程。海上油污染及处理①捞取法：主要对能结块的原油进行网捞;8黄河兰州段遭遇罕见污染兰州机车厂污水处理设施停运期间生产处于正常状态

黄河兰州段遭遇罕见污染兰州机车厂污水处理设施停运期间生产处于9广州番禺珠岗有色金属轧延厂废油泄漏20公顷农田被染黑绝收

(生产铝材)广州番禺珠岗有色金属轧延厂(生产铝材)10油污染危害：水体：形成油膜，阻碍复氧，乳化油耗氧，水体二氧化碳浓度升高酸度上升，生物死亡。土壤：形成油膜，空气难以进入，破坏土层团粒结构，植物死亡。对污水厂处理效果有影响处理方法：就近处理：成分已知，资源回收，不易乳化。主要方法：浮油、重油：重力分离；

乳化油：气浮、电解、混凝沉淀。油污染危害：111.隔油分离装置

平流式隔油池1.隔油分离装置

平流式隔油池12平流式隔油池平流式隔油池13斜板隔油池斜板隔油池14小型隔油池小型隔油池15除油罐除油罐16水污染控制工程24废水的隔油破乳气浮课件17

隔油池生物降解处理系统

隔油池生物降解处理系统182.乳化油及破乳乳化类型：水包油（W/O）：分散相是油滴油包水（O/W）：分散相是水乳化油来源：人为配制：加入乳化剂（表面活性剂、固体粉末等）“自然”形成：含油废水与含有乳化剂的废水混和而成2.乳化油及破乳乳化类型：19破乳方法投加换型乳化剂（如肥皂液加入氯化钙）投加盐类投加酸类（钠皂转化为有机酸和钠盐）投加不能成为乳化剂的表面活性剂（如异戊醇）剧烈搅拌、振荡、离心进行油水分离拦截粉末状乳化剂及油滴(以粉末为乳化剂)改变温度破坏乳状液稳定性（加热、降温）破乳方法投加换型乳化剂（如肥皂液加入氯化钙）20五废水的气浮

水和废水的气浮法处理技术是将空气以微小气泡形式通入水中，有时在投加混凝剂或浮选剂的条件下，使微气泡与水中的悬浮颗粒粘附，形成水—气泡—颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，集团的密度小于水即上浮水面，从水中分离出去，形成浮渣层。

五废水的气浮水和废水的气浮法处理技术是将空气21气浮工艺条件及应用范围条件：向水中提供足够量的细微气泡污水中的污染物质能行成悬浮状态气泡与悬浮物质产生黏附作用范围：分离地面水中的细小悬浮物、藻类及微絮体回收工业中的有用物质（纸浆、填料等）替代二沉池，分离和浓缩剩余活性污泥分离含有废水中的乳化油、悬浮油回收分子或离子形态的目的物（表面活性剂、金属离子）气浮工艺条件及应用范围条件：22气浮工艺流程气浮工艺流程23

气浮是一个技术集成度较高的单元1.1气浮的类型气浮的核心在于气泡的制造和系统的稳定按生产微细气泡的方法，气浮法分为（1）电解气浮（2）机械分散空气气浮（微气泡曝气气浮和剪切气泡气浮）（3）加压溶解空气气浮等方法（最为常用，问题最多）此外，还有射流气浮、超声流体造泡等新开发的方法

气浮是一个技术集成度较高的单元1.1气浮的类型气浮的核心24

1.2气浮的原理气浮的微观问题涉及界面化学和多相流体力学

1.2气浮的原理气浮的微观问题涉及界面化学和多相流体力学25气浮分离模式图气浮分离模式图26界面张力平衡图示界面张力平衡图示27界面能E与界面张力的关系如下：界面能与受力θ小，亲水性，界面能降低，颗粒不易与气泡吸附θ大，憎水性，界面能变大，颗粒容易与气泡吸附对于气－液表面张力很小的体系，有利于形成气泡，但是界面能很小，不利于吸附。界面能E与界面张力的关系如下：界面能与受力θ小，亲水性，界面28颗粒的相界面受力情况微气泡与悬浮颗粒的三种黏附方式分别为：吸附、气泡顶托、气泡裹挟。颗粒的相界面受力情况微气泡与悬浮颗粒的三种黏附方式分别为：29化学药剂对气浮效果的影响混凝剂：改变颗粒亲水性能，增大颗粒大小，提高气浮效率浮选剂：松香油、表面活性剂、硬脂酸盐等。利于气泡黏附助凝剂：提高悬浮颗粒表面的水密性，提高颗粒的可浮性。抑制剂：抑制某些物质的浮上性能，选择的去除物质。如选矿。调节剂：调节pH，改变气泡分散度，提高颗粒与气泡黏附力。化学药剂对气浮效果的影响混凝剂：改变颗粒亲水性能，增大颗粒大301.3气浮实验装置1.3气浮实验装置31空气在纯水中的溶解度空气在纯水中的溶解度32空气在水中的溶解数量和时间空气在水中的溶解数量和时间33压力溶气系统（溶气罐）压力溶气系统主要包括：加压水泵、压力溶气罐、空气供给设备、其它附属设备。压力溶气罐主要参数：过流密度：2500-5000m3/（m2d）填料层高度：0.8-1.3m液位控制高度：0.6-1.0m溶气罐压力：〉0.6Mpa溶气方式：水泵吸水管吸气溶气；射流溶气；空压机供气。压力溶气系统（溶气罐）压力溶气系统主要包括：压力溶气罐主要参34射流造泡器射流造泡器35射流的设计参数射流的设计参数36内循环式射流加压溶气内循环式射流加压溶气371.4几种气浮技术

加压溶气气浮工艺图1.4几种气浮技术

加压溶气气浮工艺图38气浮工艺流程全溶气加压气浮气浮工艺流程全溶气加压气浮39气浮工艺流程2部分(回流)加压气浮气浮工艺流程2部分(回流)加压气浮40平流式气浮池平流式气浮池41平流式气浮池优点：池深浅、造价低、构造简单缺点：分离部分容积利用率不高。设计一般规定：有效水深2.0-2.5m，单格宽小于10m，长小于15m，长宽比不小于0.3，一般建议取1.5：1---1：1。反应池停留时间5-15分钟，废水进入时流速小于0.1m/s。气浮分离室停留时间10-20分钟，表面负荷6-8m3/m2h。设计计算过程：平流式气浮池优点：池深浅、造价低、构造简单设计一般规定：设计42竖流式气浮池竖流式气浮池43加压溶气气浮系统加压溶气气浮系统44高效浅池气浮设备系统特点：1.利用零速原理：水从池中心进水，布水管顺时针旋转，水从管内反向喷出；这样水相对池壁速度接近零速，对池中的水无搅动，使得水中的颗粒在静态下上浮或沉降。2.利用浅池理论：水深一般为650mm；上浮路径短、阻力小、速度快。3.利用溶气理论：采用压力较高的溶气管；单位体积内溶气量较高，气浮效果好。4.先进的撇渣斗：螺旋渣斗撇渣搅动小，效果好。5.先进的出水管：出水管旋转；清水随时排出。6.刮泥板的设置：使得下沉的污泥随时排除。1.气浮池

2.溶药罐3.加药泵4.空压机

5.溶气管6.原水池7.原水泵

8.浮渣池

9.清水池10.溶气水泵

11.污泥排除口12.排空口高效浅池气浮设备系统特点：1.利用零速原理：水从1.气浮池45浅层气浮池浅层气浮池46叶轮气浮装置叶轮气浮装置47机械剪切气浮机械剪切气浮48水污染控制工程24废水的隔油破乳气浮课件49油的状态呈悬浮状态的可浮油呈乳化状态的乳化油呈溶解状态的溶解油油滴的粒径较大，可以依靠油水密度差而从水中分离出来，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。粒径：80μm以上平流分离：100～150μm；斜板：80μm以上非常细小的油滴，由于其表面上有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并，故不能用静沉法从废水中分离出来；若能消除乳化剂的作用，乳化油剂可转化为可浮油，称为破乳，乳化油经过破乳之后，就能用沉淀法分离。细分散油粒：10～60μm；乳化油：粒径<10μm油品在水中的溶解度非常低，只有几个毫克每升。溶解油：5～15mg/L油呈悬浮呈乳化呈溶解油滴的粒径较大，可以依靠油水密度50水污染控制工程24废水的隔油破乳气浮课件51西班牙西北部海岸被污染的海滩巴哈马籍油轮“威望号”燃料油泄漏西班牙西北部海岸被污染的海滩巴哈马籍油轮“威望号”燃料油泄52西班牙一名志愿者在清理被污染的海滩

西班牙一名志愿者在清理被污染的海滩53新西兰北岛海面上发生漏油事件新西兰北岛海面上发生漏油事件54为防石油污染企鹅也得穿毛衣

海里的油污染危及海鸟的生存

为防石油污染企鹅也得穿毛衣海里的油污染危及海鸟的生存55上海浦江特大油污染事故2003年

该事故为1996年以来在黄江水域发生的最大船舶污染事故，事故溢油量为85吨，受污染岸线长度约8公里上海浦江特大油污染事故该事故为1996年以来在黄江水域发生的56海上油污染及处理①捞取法：主要对能结块的原油进行网捞;②吸取法：主要对液体态的成品油和油制品进行吸取;③化油法：是将化油剂喷入液态油中,使油乳化成微小颗粒,加速微生物的降解过程。海上油污染及处理①捞取法：主要对能结块的原油进行网捞;57黄河兰州段遭遇罕见污染兰州机车厂污水处理设施停运期间生产处于正常状态

黄河兰州段遭遇罕见污染兰州机车厂污水处理设施停运期间生产处于58广州番禺珠岗有色金属轧延厂废油泄漏20公顷农田被染黑绝收

(生产铝材)广州番禺珠岗有色金属轧延厂(生产铝材)59油污染危害：水体：形成油膜，阻碍复氧，乳化油耗氧，水体二氧化碳浓度升高酸度上升，生物死亡。土壤：形成油膜，空气难以进入，破坏土层团粒结构，植物死亡。对污水厂处理效果有影响处理方法：就近处理：成分已知，资源回收，不易乳化。主要方法：浮油、重油：重力分离；

乳化油：气浮、电解、混凝沉淀。油污染危害：601.隔油分离装置

平流式隔油池1.隔油分离装置

平流式隔油池61平流式隔油池平流式隔油池62斜板隔油池斜板隔油池63小型隔油池小型隔油池64除油罐除油罐65水污染控制工程24废水的隔油破乳气浮课件66

隔油池生物降解处理系统

隔油池生物降解处理系统672.乳化油及破乳乳化类型：水包油（W/O）：分散相是油滴油包水（O/W）：分散相是水乳化油来源：人为配制：加入乳化剂（表面活性剂、固体粉末等）“自然”形成：含油废水与含有乳化剂的废水混和而成2.乳化油及破乳乳化类型：68破乳方法投加换型乳化剂（如肥皂液加入氯化钙）投加盐类投加酸类（钠皂转化为有机酸和钠盐）投加不能成为乳化剂的表面活性剂（如异戊醇）剧烈搅拌、振荡、离心进行油水分离拦截粉末状乳化剂及油滴(以粉末为乳化剂)改变温度破坏乳状液稳定性（加热、降温）破乳方法投加换型乳化剂（如肥皂液加入氯化钙）69五废水的气浮

水和废水的气浮法处理技术是将空气以微小气泡形式通入水中，有时在投加混凝剂或浮选剂的条件下，使微气泡与水中的悬浮颗粒粘附，形成水—气泡—颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，集团的密度小于水即上浮水面，从水中分离出去，形成浮渣层。

五废水的气浮水和废水的气浮法处理技术是将空气70气浮工艺条件及应用范围条件：向水中提供足够量的细微气泡污水中的污染物质能行成悬浮状态气泡与悬浮物质产生黏附作用范围：分离地面水中的细小悬浮物、藻类及微絮体回收工业中的有用物质（纸浆、填料等）替代二沉池，分离和浓缩剩余活性污泥分离含有废水中的乳化油、悬浮油回收分子或离子形态的目的物（表面活性剂、金属离子）气浮工艺条件及应用范围条件：71气浮工艺流程气浮工艺流程72

气浮是一个技术集成度较高的单元1.1气浮的类型气浮的核心在于气泡的制造和系统的稳定按生产微细气泡的方法，气浮法分为（1）电解气浮（2）机械分散空气气浮（微气泡曝气气浮和剪切气泡气浮）（3）加压溶解空气气浮等方法（最为常用，问题最多）此外，还有射流气浮、超声流体造泡等新开发的方法

气浮是一个技术集成度较高的单元1.1气浮的类型气浮的核心73

1.2气浮的原理气浮的微观问题涉及界面化学和多相流体力学

1.2气浮的原理气浮的微观问题涉及界面化学和多相流体力学74气浮分离模式图气浮分离模式图75界面张力平衡图示界面张力平衡图示76界面能E与界面张力的关系如下：界面能与受力θ小，亲水性，界面能降低，颗粒不易与气泡吸附θ大，憎水性，界面能变大，颗粒容易与气泡吸附对于气－液表面张力很小的体系，有利于形成气泡，但是界面能很小，不利于吸附。界面能E与界面张力的关系如下：界面能与受力θ小，亲水性，界面77颗粒的相界面受力情况微气泡与悬浮颗粒的三种黏附方式分别为：吸附、气泡顶托、气泡裹挟。颗粒的相界面受力情况微气泡与悬浮颗粒的三种黏附方式分别为：78化学药剂对气浮效果的影响混凝剂：改变颗粒亲水性能，增大颗粒大小，提高气浮效率浮选剂：松香油、表面活性剂、硬脂酸盐等。利于气泡黏附助凝剂：提高悬浮颗粒表面的水密性，提高颗粒的可浮性。抑制剂：抑制某些物质的浮上性能，选择的去除物质。如选矿。调节剂：调节pH，改变气泡分散度，提高颗粒与气泡黏附力。化学药剂对气浮效果的影响混凝剂：改变颗粒亲水性能，增大颗粒大791.3气浮实验装置1.3气浮实验装置80空气在纯水中的溶解度空气在纯水中的溶解度81空气在水中的溶解数量和时间空气在水中的溶解数量和时间82压力溶气系统（溶气罐）压力溶气系统主要包括：加压水泵、压力溶气罐、空气供给设备、其它附属设备。压力溶气罐主要参数：过流密度：2500-5000m3/（m2d）填料层高度：0.8-1.3m液位控制高度：0.6-1.0m溶气罐压力：〉0.6Mpa溶气方式：水泵吸水管吸气溶气；射流溶气；空压机供气。压力溶气系统（溶气罐）压力溶气系统主要包括：压力溶气罐主要参83射流造泡器射流造泡器84射流的设计参数射流的设计参数85内循环式射流加压溶气内循环式射流加压溶气861.4几种气浮技术

加压溶气气浮工艺图1.4几种气浮技术

加压溶气气浮工艺图87气浮工艺流程全溶气加压气浮气浮工艺流程全溶气加压气浮88气浮工艺流程2部分(回流)