氣浮設備綜述

氣浮設備

一 、氣浮法

氣浮法原理：

氣浮法也稱(chēng)浮選法，其原理是在水中形成高度分散的微小氣泡，粘附廢水中疏水基團的固體或液體顆粒，形成水-氣-固三相混合體系，顆粒粘附氣泡后，形成密度小于水的絮體而上浮到水面，形成浮渣層被刮除，從而實(shí)現水中細小顆粒被分離除去。

氣浮法處理工藝必須滿(mǎn)足的基本條件：

1、必須向水中提供足夠量的微小氣泡；

2、必須使廢水中的污染物質(zhì)能成懸浮狀態(tài)；

3、必須使氣泡與懸浮物質(zhì)產(chǎn)生黏附作用；

4、必須將上浮在水面上的三相體用一定的方法和措施排出設備體外。

氣浮法應用于以下幾方面：

1、低濁度原水（一般原水常年濁度在100NTU 以下）

2、含藻類(lèi)及有機雜質(zhì)較多的原水

3、低溫度水，包括因冬季水溫較低而使用沉淀、澄清而處理效果不好的原水

4、水源受到污染，色度高、溶解氧低的原水

二、氣浮方法分類(lèi)

按產(chǎn)生細微氣泡的方法，氣浮法可以分為電解氣浮法、分散空氣氣浮法、溶解空氣氣浮法等。

1、分散空氣氣浮法

分散空氣氣浮的原理

分散空氣氣浮法又可分為轉子碎氣法（也稱(chēng)為渦凹氣浮或旋切氣浮）和微孔布氣法兩種。前者依靠高速轉子的離心力所造成的負壓將空氣吸入，并與水泵或水射器提升上來(lái)的廢水充分混合后，在水的剪切力的作用下，氣體破碎成微氣泡而擴散于水中；后者則是濕空氣通過(guò)微孔材料或噴頭中的小孔被分割成小氣泡而分布于水中。具體如圖所示

分散空氣氣浮的特點(diǎn)

該法設備簡(jiǎn)單但渦凹氣浮要嚴格控制進(jìn)氣量。氣泡的產(chǎn)生依賴(lài)于葉輪的高速切割以及在無(wú)壓體系中的自然釋放，氣泡直徑大、動(dòng)力消耗高，尤其在對于高水溫污水的氣浮處理中，處理效果較差。由于分散氣浮產(chǎn)生的氣泡大，所以它更適合處理一些稠油廢水。大氣泡在上浮過(guò)程易破裂，所以在設計時(shí)污水在“分離室”的停留時(shí)間不要超過(guò)20min ，時(shí)間越長(cháng)氣泡破裂得越多，可能會(huì )導致絮凝體重新沉淀到池底。

分散空氣氣浮法產(chǎn)生的氣泡直徑均較大，微孔板也易受堵，但在能源消耗方面較為節約，多用于礦物浮選和含油脂、羊毛等廢水的初級處理及含有大量表面活性劑廢水的泡沫浮選處理。

2、電解氣浮法

電解氣浮法原理

電解氣浮法是將正負相間的多組點(diǎn)極浸泡在廢水中，當通以直流電時(shí)廢水電解，正負兩極間產(chǎn)生的氫氣和氧氣的細小氣泡黏附于懸浮物上，將其帶至水面而達到分離的目的。

電解氣浮法產(chǎn)生的氣泡小于其他方法產(chǎn)生的氣泡，所以特別適用于脆弱絮狀懸浮物的電解。但電解凝聚氣浮法存在耗電量較多，操作運行管理復雜、金屬消耗量大以及電極易鈍化等問(wèn)題，因此較難適用于大型生產(chǎn)。

電解氣浮法具有以下特點(diǎn)：

電解產(chǎn)生的氣泡微小，與廢水中雜質(zhì)的接觸面積大，氣泡與絮粒的吸附能力強； 陽(yáng)極電解過(guò)程中陽(yáng)極表面會(huì )產(chǎn)生中間產(chǎn)物如羥基自由基、原生態(tài)氧，對有機物有一定的氧化作用。

本工藝裝置緊湊，占地面積小。

3、溶氣氣浮法

溶氣氣浮的原理

溶氣氣浮（DAF ），它利用水在不同壓力下溶解度不同的特性，對全部或部分待處理（或處理后）的水進(jìn)行加壓并加氣，增加水的空氣溶解量，通入加過(guò)混凝劑的水中，在常壓情況下釋放，空氣析出形成小氣泡，黏附在雜質(zhì)絮粒上，造成絮粒整體密度小于水而上升，從而使固液分離。DAF 主要由空氣飽和設備、空氣釋放設備和氣浮池組成。

溶氣氣浮的特點(diǎn)

溶氣氣浮適用于處理低濁度、高色度、高有機物含量、低含油量、低表面活性物質(zhì)含量或富藻的水。相對于其他氣浮方式，該法具有水力負荷高，池體緊湊等優(yōu)點(diǎn)。但是它的工藝復雜，電能消耗較大，空壓機的噪聲大等缺點(diǎn)也限制它的應用。

從溶解空氣和析出條件來(lái)看

真空溶氣氣浮法：空氣在常壓下溶解，真空條件下釋放

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)壓力設備

缺點(diǎn)：溶解度低，氣泡釋放有限，需要密閉設備維持真空，運行維護困難。

加壓溶氣氣浮法：空氣在加壓條件下溶解，常壓下使過(guò)飽和空氣以微小氣泡形式釋放出來(lái) 需要溶氣罐、空壓機或射流器、水泵等設備。

加壓溶氣氣浮法

加壓溶氣氣浮法是目前國內外最常用的一種方法，可選擇的基本流程有全流程加壓溶氣氣浮法、部分加壓溶氣氣浮法和部分回流加壓溶氣氣浮法三種。

全流程加壓溶氣氣浮法：將全部廢水進(jìn)行加壓溶氣，再經(jīng)減壓釋放裝置進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液 分離；

特點(diǎn)：電耗高、但氣浮池容積小；

部分加壓溶氣氣浮法：

部分廢水進(jìn)行加壓溶氣，其余廢水直接送入氣浮池。該流程比全溶氣流程省電，另外因為部分廢水經(jīng)溶氣罐，所以溶氣罐的容積比較小。但因部分廢水加壓溶氣所能提供的空氣量較小，因此，若想提供同樣的空氣量，必須加大溶氣罐的壓力。

部分回流加壓溶氣氣浮法:

將部分出水進(jìn)行回流加壓，廢水直接進(jìn)入氣浮池。該法使用于含懸浮物濃度高的廢水的固液分離，但氣浮池的容積較前兩者大

加壓溶氣氣浮的特點(diǎn)

全流程加壓溶氣氣浮法的特點(diǎn)：

1、溶氣量大，增加了油粒或懸浮顆粒與氣泡的接觸機會(huì )；

2、在處理水量相同的條件下，它較部分回流溶氣氣浮法所需的氣浮池小；

3、全部廢水經(jīng)壓力泵，所需的壓力泵和溶氣罐均較其他兩種流程大，因此投資和運轉動(dòng)力消耗較大。

部分加壓溶氣氣浮法的特點(diǎn)：

1、比全流程加壓溶氣氣浮法所需的壓力泵小，因此動(dòng)力消耗低；

2、氣浮池的大小與全流程溶氣氣浮法相同，但較部分回流溶氣氣浮法小。

部分回流加壓溶氣氣浮法的特點(diǎn)：

1、加壓的水量少，動(dòng)力消耗省；

2、氣浮過(guò)程中不促進(jìn)乳化；

3、礬花形成好，后絮凝也少；

4、氣浮池的容積較前兩種流程大。

氣浮池

氣浮池的功能是提供一定的容積和池表面積，使微氣泡與水中懸浮顆粒充分混合、接觸、粘附，并使帶氣顆粒與水分離。

目前最常用，其反應池與氣浮池合建。廢水進(jìn)入反應池完全混合后，經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室以延長(cháng)絮體與氣泡的接觸時(shí)間，然后由接觸室上部進(jìn)入分離室進(jìn)行固液分離。池面浮渣由刮渣機刮入集渣槽，清水由底部集水槽排出。

平流式氣浮池的優(yōu)點(diǎn)是池深淺、造價(jià)低、構造簡(jiǎn)單、運行方便。

缺點(diǎn)是分離部分的容積利用率不高等。

豎流式氣浮池的基本工藝參數與平流式氣浮池相同。

其優(yōu)點(diǎn)是接觸室在池中央，水流向四周擴散，水力條件較好。

缺點(diǎn)是與反應池較難銜接，容積利用率較低。

有經(jīng)驗表明，當處理水量大于150~ 200m3/h、廢水中的可沉物質(zhì)較多時(shí)，宜采用豎流式氣浮池。