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(二)主要适用场合
在水处理技术中,气浮不宜用于高浊度原水的处理。一般来说,气浮设备主要应用在如下场合:
①用于处理低浊、含藻类及一些浮游生物的饮用水处理工艺中(一般原水常年悬浮物含量在100mg/L以下)。
②用于石油、化工及机械制造业中的含油(包括乳化油)污水的油水分离中。
③用于有机及无机污水的物化处理工艺中。
④用于污水中有用物资的回收,如造纸厂污水中纸浆纤维及填料的回收工艺。
⑤水源受到一定污染及色度高、溶解氧低的原水。
⑥用于污水处理厂剩余污泥的浓缩处理工艺。
在水处理工艺中采用的气浮设备,按水中产生气泡的方式不同可分为布气气浮设备、溶气气浮设备和电解气浮设备等几种类型,生产中常用加压溶气气浮。
二、加压溶气气浮设备
(一)加压溶气气浮设备原理
加压溶气气浮设备是将原水加压,同时加入空气,使空气溶解于水,然后骤然减至常压,溶解于水的空气以微小气泡(气泡直径约为20-100um左右)从水中析出,将水中的悬浮颗粒浮于水面,从而实现污染物的气浮分离。
(二)加压溶气气浮设备分类
根据溶气水的来源,可将溶气设备分为全部加压溶气气浮、部分加压溶气气浮和回流加压溶气气浮三种形式。
①全部加压溶气流程 如图3-11所示。是将全部废水进行加压溶气,再经减压释放装置进入气浮池进行固液分离。其特点是电耗高,气浮池容积小。
②部分加压溶气流程 如图3-12所示。该流程是将部分废水进行加压溶气,其余废水直接送入气浮池。其特点是电耗少,溶气罐的容积较小。但因部分废水加压溶气所能提供的空气量较少,若想提供与全溶气相同的空气量,则必须加大溶气罐的压力。
③回流加压溶气流程 如图3-13所示。该流程将部分出水进行回流加压,废水直接送入气浮池。该方法适用于含悬浮物浓度高的废水处理,但气浮他的容积较前两者大。
(三)加压溶气气浮设备的构成
加压溶气气浮设备主要由空气饱和设备、空气释放及与原水相混合的设备,固-液或液-液分离设备三部分组成。具体来说,主要由以下部件构成:
①溶气释放器
目前国内最常用的溶气释放器是获得国家发明奖的TS型溶气释放器及其改良型TJ型溶气释放器和TV型专利溶气释放器。其主要特点是:释气完全,在0.15MPa以上即能释放溶气量的99%左右;可在较低的压力下工作,在0.2MPa以上时即能取得良好的净水效果,节约电耗;释出的气泡微细,气泡平均直径为20-40um,气泡密集,附着性能良好。
②压力溶气罐
压力溶气罐有多种形式,推荐采用能耗低、溶气效率高的空气压缩机供气的喷淋式填料罐。其特点如下:
1.该压力溶气罐用普通钢板卷焊而成。但其设计、制作需按一类压力容器要求考虑。
2.该压力溶气罐的溶气效率与无填料的溶气罐相比约高出30%。在水温20-30℃范围内,释气量约为理论饱和溶气量的90%-99%。
3.可应用的填料种类很多,如瓷质拉西环、塑料斜交错淋水板、不锈钢圈填料、塑料阶梯环等。阶梯环具有较高的溶气效率,可优先考虑。不同直径的溶气罐需配置不同尺寸的填料,填充高度一般取lm左右。当溶气罐直径超过500mm时.考虑到布水的均匀性,可适当增加填料高度。
4.由于布气方式、气流流向等因素对填料罐溶气效率几乎没有影响,因此,进气的位置及形式一般无需多加考虑。
5.为自动控制罐内最佳液位,采用了浮球液位传感器,当液位达到了浮球传感器下限时, 即指令关闭进气管上的电磁阀;反之,当液位达到上限时,指令开启电磁阀。
③气浮池
气浮池的布置形式较多,根据待处理水的水质特点、处理要求及各种具体条件,目前已经建成了许多种形式的气浮池,其中有平流与竖流、方形与圆形等布置,同时也出现了气浮与反应、气浮与沉淀、气浮与过滤等工艺一体化的组合形式。
平流式气浮池在目前气浮净水工艺中使用最为广泛,常采用反应池与气浮池合建的形式,如图3-14所示。废水进入反应池(可用机械搅拌、折板、孔室旋流等形式)完成反应后、将水流导向底部,以便从下部进入气浮接触室,延长絮体与气泡的接触时间,池面浮渣刮入集渣槽,清水内底邪集水管集取。该形式的优点是池身浅、造价低、构造简单、管理方便;缺点是与后续处理构筑物在高程上配合较困难、分离部分的容积利用率不高等。
较常用的还有竖流式气浮池,如图3-15所示。其优点是接触室在池中央,水流向四周扩散,水力条件比平流式单侧出流要好,便于与后续构筑物配合;缺点是与反应池较难衔接,容积利用率低。
此外,常用气浮设备还有加压泵、空气压缩机、刮渣机等。
(四)加压溶气气浮设备的调试
为确定实际设备的工作条件,必须按下列顺序对加压溶气气浮设备进行调试。这里不包括通常的工作,如按设计参数加以校对,泵和机械设备的试运转,电气设备的空载、满载试验等。
加压溶气气浮设备的调试包括如下内容。
①使被处理水在气浮池内均匀分布。
②调节压力溶气罐和管道的压力,使其符合设计要求
③调节泵吸水管的进气量或加压溶气水的回流量。
④检查气浮池表面浮渣,浮檀应均匀。
⑤确定排除浮渣的周期。
⑥制订从气浮池表面排除浮渣的操作规程。
⑦确定气浮设备的工作效率。
⑧当出现处理的实际效率与原设计有偏差时,应修正其主要的工艺参数(如泵的压力、供气量、回流比等),以建立最适宜的工作条件。
(五)加压溶气气浮设备的运行
气浮设备的运行,主要是对复杂的物理、化学现象与过程进行经常的观察。管理人员应经过专门培训,具有较熟练的技术,主要操作包括如下内容。
①管理全部装置,调整各种泵的流量。
②调节压力溶气罐的压力。
③调节空气量或回流水量。
④按时按规定完成投药工作。
⑤开启和关闭刮渣机械,调节其运行速度。
⑥调节气浮池的出水量。
⑦调节排渣量。
⑧操纵输送浮渣的机械设备。
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