1、第三章第三章 浮力浮上法浮力浮上法 a学习内容学习内容1 1、概述、概述 2 2、隔油池、隔油池 3 3、气浮、气浮4 4、乳化油及破乳方法、乳化油及破乳方法a1.概述概述1.11.1原理原理 借助于水的浮力，使水中不溶态污染物借助于水的浮力，使水中不溶态污染物浮出水面，然后用机械加以刮除的水处理方浮出水面，然后用机械加以刮除的水处理方法统称为浮力浮上法。法统称为浮力浮上法。1.21.2分类分类 根据分散相物质的根据分散相物质的亲水性强弱亲水性强弱和和密度大小密度大小，以，以及由此而产生的不同处理机理，浮力浮上法可分为及由此而产生的不同处理机理，浮力浮上法可分为:自然浮上法、气泡浮升法自然浮上
2、法、气泡浮升法和和药剂浮选法药剂浮选法三类。三类。a1.3 1.3 定义定义自然浮上法自然浮上法-水中的粗分散相物质是水中的粗分散相物质是比重小于比重小于l l的的强疏水性物质强疏水性物质，可以依靠水的浮力使其，可以依靠水的浮力使其自发地浮自发地浮升升到水面。主要用于粒径大于到水面。主要用于粒径大于505060m60m的可浮油的可浮油的分离，因而常称为隔油。的分离，因而常称为隔油。气泡浮升法气泡浮升法-分散相物质是分散相物质是乳化油乳化油或或弱亲水性弱亲水性悬悬浮物，就需要在水中产生细微气泡，使分散相浮物，就需要在水中产生细微气泡，使分散相粒粒子子粘附粘附于于气泡气泡上一起上一起浮升浮升到水面
3、，简称气浮。到水面，简称气浮。药剂浮选法药剂浮选法-分散相物质是分散相物质是强亲水性物质强亲水性物质，就必，就必须首先投加浮选药剂，将粒子的表面性质须首先投加浮选药剂，将粒子的表面性质转变成转变成为疏水性为疏水性的，然后再用的，然后再用气浮法气浮法加以除去，这就是加以除去，这就是药剂浮选法，简称浮选。药剂浮选法，简称浮选。a2.1.2.1.油的概述油的概述1 1 油类的来源油类的来源2 2 油的状态油的状态3 3 油污染的危害油污染的危害 2.2.隔油池隔油池a1 1含含油油废废水水来来源源石油开采及石油开采及加工工业加工工业固体燃料热加工固体燃料热加工纺织工业中的洗毛废水纺织工业中的洗毛废水
4、轻工业中的制革废水轻工业中的制革废水铁路及交通运输工业铁路及交通运输工业屠宰及食品加工屠宰及食品加工机械工业中车削工艺中的乳化液机械工业中车削工艺中的乳化液石油开采石油开采石油炼制石油炼制石油化工石油化工带水原油的分带水原油的分离水离水钻井提钻时的钻井提钻时的设备冲洗水设备冲洗水井场及油罐区井场及油罐区的地面降水的地面降水生产装置的油生产装置的油水分离过程水分离过程,油油品、设备的洗品、设备的洗涤、冲洗过程涤、冲洗过程焦化含油废水焦化含油废水焦炉气的冷凝水焦炉气的冷凝水洗煤气水洗煤气水各种储罐的排水各种储罐的排水a可浮油：可浮油：呈呈悬浮悬浮状态，粒径状态，粒径大于大于15m15m，占石油，占
5、石油炼厂废水含油量的炼厂废水含油量的6080%6080%，易于用隔油池去易于用隔油池去除。除。分散油分散油：粒径：粒径大于大于1m1m，悬浮分散悬浮分散于水相中，于水相中，不稳定，可采用粗粒化方法去除。不稳定，可采用粗粒化方法去除。乳化油乳化油：呈：呈乳化状态乳化状态，粒径，粒径1m70%70%。a4.4.隔油池的设计隔油池的设计平流式平流式1.1.平流式隔油池的总容积平流式隔油池的总容积 W=QtW=Qt式中：式中：Q-Q-废水设计流量，废水设计流量，m m3 3h h；tt停留时间，一般为停留时间，一般为1.5-2h1.5-2h。或者按照表面负荷计算：或者按照表面负荷计算：隔油池的表面积隔
6、油池的表面积A A：A=Q/qA=Q/q；其中，其中，q q取取1.2m1.2m3 3/m/m2 2h ha2.2.格数格数n n 隔油池宜分隔为数格，分格数隔油池宜分隔为数格，分格数n n通常为通常为2 24 4。3.3.宽度宽度b b 如采用机械刮油，单格宽度如采用机械刮油，单格宽度b b必须与刮油机的必须与刮油机的跨度规格相匹配，一般为跨度规格相匹配，一般为6.0m6.0m、4.5m4.5m、3.0m3.0m、2.5m2.5m和和2.0m2.0m；采用人工刮油时，采用人工刮油时，b b不宜大于不宜大于3.0m3.0m。4.4.水深水深h h 隔油池工作水深隔油池工作水深h h一般不小于一
7、般不小于2.0m2.0m，h hb b宜在宜在0.30.30.40.4范围。显然，过流断面面积范围。显然，过流断面面积F FQ Qv vnhbnhb。5.5.长度长度L L L=A/nb,L=A/nb,所得的所得的L L值应满足单格长宽比值应满足单格长宽比L Lb4.0b4.0。a优点：优点：可分离的最小油滴直径为可分离的最小油滴直径为60m;60m;相应的上升速度不高于相应的上升速度不高于0.2mm/s;0.2mm/s;停留时间停留时间30min,30min,为平流式的为平流式的1/4-1/21/4-1/2。2.2.2 2.2.2 斜板式隔油池斜板式隔油池1.1.原理原理浅层原理浅层原理a平
8、流式隔油池内安装许多倾斜的平行板，便成了平行板式隔平流式隔油池内安装许多倾斜的平行板，便成了平行板式隔油池油池(PPI)(PPI)。斜板的间距为。斜板的间距为100mm100mm。这种隔油池的特点是。这种隔油池的特点是油水分离迅速，占地面积小油水分离迅速，占地面积小(只为只为APIAPI的的1/2)1/2)。但结构复。但结构复杂，维护和清理都比较困难。杂，维护和清理都比较困难。2.2.平行板式隔油池平行板式隔油池(PPI)(PPI)aFlasha3.3.波纹板隔油池波纹板隔油池(CPI)(CPI)u将将PPIPPI的平行板改的平行板改换成波纹斜板，既换成波纹斜板，既波纹板隔油池波纹板隔油池(C
9、PI)(CPI)。u板间距板间距20-40mm20-40mm，倾角倾角4545。水沿板。水沿板面向下，油滴沿板面向下，油滴沿板下表面向上，汇集下表面向上，汇集后用集油管排出，后用集油管排出，处理后的水从溢流处理后的水从溢流堰排出。堰排出。u分离效率更高，池分离效率更高，池内水的停留时间约内水的停留时间约为为30min30min，占地只，占地只有有PPIPPI式的式的2/32/3。aa平流式平流式+斜板斜板a3.3.气浮气浮3.13.1、概述、概述3.23.2、气泡形成和粘附过程、气泡形成和粘附过程3.33.3、气浮设备及其设计计算、气浮设备及其设计计算a3.1 3.1 概述概述1.1.工作原理
10、工作原理 气浮过程中，气浮过程中，细微气泡细微气泡首先与水中的悬浮粒首先与水中的悬浮粒于相于相粘附粘附，形成整体密度小于水的，形成整体密度小于水的“气泡气泡-颗粒颗粒”复合体，使悬浮粒子随气泡一起浮升到水面。复合体，使悬浮粒子随气泡一起浮升到水面。由此可见，实现气浮分离必须具备以下三个基本条件：由此可见，实现气浮分离必须具备以下三个基本条件：一是一是:水中产生足够数量的水中产生足够数量的细微气泡细微气泡；二是二是:污染物污染物形成不溶性的固态或液态悬浮体形成不溶性的固态或液态悬浮体；三是三是:气泡能够与悬浮粒子气泡能够与悬浮粒子相粘附相粘附。这里着重讨论细微气泡的形成以及它与悬浮粒子的粘这里着
11、重讨论细微气泡的形成以及它与悬浮粒子的粘附问题。附问题。a3.2.1 3.2.1 空气的溶解、释放及气泡性质空气的溶解、释放及气泡性质 1 1、空气的溶解、空气的溶解 2 2、溶解空气的释放、溶解空气的释放 3 3、细微气泡的性质、细微气泡的性质3.2.2 3.2.2 悬浮粒子与气泡的粘附悬浮粒子与气泡的粘附3.2 3.2 气泡形成和粘附过程气泡形成和粘附过程a3.2.1 3.2.1 空气的溶解、释放及气泡性质空气的溶解、释放及气泡性质 1 1、空气的溶解、空气的溶解 pKVT VV空气在水中的溶解度，空气在水中的溶解度，L Lm m3 3；K KT T溶解度系数，溶解度系数，L LkPamk
12、Pam3 3，pp溶液上方的空气平衡分压，溶液上方的空气平衡分压，kPa kPa 溶解度与压力正比，温度反比溶解度与压力正比，温度反比a(1)(1)溶气效率溶气效率-溶解于水中溶解于水中的空气量与通入空气量的百分的空气量与通入空气量的百分比。比。溶气效率与温度、溶气压力及溶气效率与温度、溶气压力及气气;液两相的动态接触面积有关。液两相的动态接触面积有关。(2)(2)空气在水中的饱和系数空气在水中的饱和系数-在一定条件下，空气在水中的在一定条件下，空气在水中的实际溶解量与平衡溶解量之比实际溶解量与平衡溶解量之比.饱和系数与溶气时间及溶气罐饱和系数与溶气时间及溶气罐结构有关。在结构有关。在2 24
13、min4min的常用溶气的常用溶气时间内，填料罐的饱和系数为时间内，填料罐的饱和系数为0.70.70.80.8。a2 2、溶解空气的释放、溶解空气的释放 释气过程是在溶气水释气过程是在溶气水在反复地收缩、扩散、撞击、在反复地收缩、扩散、撞击、反流、挤压、辐射和旋流中反流、挤压、辐射和旋流中完成的，整个过程历时不到完成的，整个过程历时不到0.2s0.2s。a(1)(1)气泡直径气泡直径-d d愈小，其分散度愈高，对水中悬浮粒子的粘愈小，其分散度愈高，对水中悬浮粒子的粘附能力和粘附量也就愈大。附能力和粘附量也就愈大。(2)(2)气泡密度气泡密度-指单位体积释气水中所合微气泡的个数，它决指单位体积释
14、气水中所合微气泡的个数，它决定气泡与悬浮粒子碰撞的机率。定气泡与悬浮粒子碰撞的机率。(3)(3)气泡的均匀性气泡的均匀性-一是指最大气泡与最小气泡的直径差；一是指最大气泡与最小气泡的直径差；二是指小直径气泡占气泡总量的比例。二是指小直径气泡占气泡总量的比例。(4)(4)气泡稳定时间气泡稳定时间-是将溶气水注入是将溶气水注入1000mL1000mL量筒，从满刻度起量筒，从满刻度起到乳白色气泡消失为止的历时。优良的释放器释放的气泡稳到乳白色气泡消失为止的历时。优良的释放器释放的气泡稳定时间应在定时间应在4min4min以上。以上。（5 5）溶气利用率）溶气利用率-是指能同悬浮粒子发生粘附的气泡量占
15、溶是指能同悬浮粒子发生粘附的气泡量占溶解空气量的百分比。解空气量的百分比。3 3、细微气泡的性质、细微气泡的性质a3.2.2 3.2.2 悬浮粒子与气泡的粘附悬浮粒子与气泡的粘附1 1、气泡与悬浮颗粒粘附的条件、气泡与悬浮颗粒粘附的条件表面张力表面张力-将液体表面分子拉将液体表面分子拉向液体内部、缩小液体表面的趋势的向液体内部、缩小液体表面的趋势的力。力。表面能表面能-要使表面分子不被拉要使表面分子不被拉向液体内部，就需要克服液体内部分向液体内部，就需要克服液体内部分子的吸引力而作功，因而液体表层分子的吸引力而作功，因而液体表层分子具有更多的能量子具有更多的能量.同样，在液、气、固三相介质的同
16、样，在液、气、固三相介质的表面也存在界面张力和界面能。界面表面也存在界面张力和界面能。界面能与界面张力的关系如下：能与界面张力的关系如下：SE 界面张力系数；界面张力系数；S界面面积界面面积a 气泡未与悬浮颗粒粘附之前，颗粒与气泡的单位面积上的界面能分别为水-粒1和水-气1，这时单位面积上的界面能之和E1为：当气泡与悬浮颗粒粘附后，界面能缩小，粘附面的单位面积上的界面能E2及其缩小值E分别为：这部分能量差即为挤开气泡和颗粒之间的水膜所作的功，此值越大，气泡与颗粒粘附得越牢固。气水粒水-1E粒气-2E气粒气水粒水-21EEE式(1)a水中的悬浮颗粒是否能与气泡粘附，与水、气、颗粒间的界面能有关。
17、当三者相对稳定时，三相界面张力的关系如图10-40所示，其关系式为：式中：-接触角（也称湿润角）上式带入式（1）得：气粒气水粒水-)180cos()cos1-（气水E 否能粘附接触角有关:当0时，cos1，E0，这类物质亲水性强（称亲水性物质），无力排开水膜，不易与气泡粘附，不能用气浮法去除。当180时，cos-1，E2水-气，这类物质憎水性强（称憎水性物质），易与气泡粘附，宜用气浮法去除。aa2.2.气泡与悬浮颗粒的粘附形式气泡与悬浮颗粒的粘附形式气粒吸附气粒吸附气泡顶托气泡顶托气泡裹夹气泡裹夹a3.3 3.3 浮上法的类型浮上法的类型（一）（一）电解电解浮上法浮上法（二）（二）分散空气分散
18、空气浮上法浮上法（三）（三）溶解空气溶解空气浮上法浮上法 1 1、真空浮上法、真空浮上法 2 2、加压溶气浮上法加压溶气浮上法矿物浮选，也用于含油脂、矿物浮选，也用于含油脂、羊毛等污水的初级处理及含羊毛等污水的初级处理及含有大量表面活性剂的污水。有大量表面活性剂的污水。水量小的工业废水水量小的工业废水a（一）电解浮上法（一）电解浮上法-将正负极相间的多组电极通直流电时将正负极相间的多组电极通直流电时，废水电解，正负两级间产生的氢和氧的细小气泡粘附于悬，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。浮物上，将其带至水面而达到分离的目的。竖流式电解池竖流式
19、电解池Flasha特点特点:产生的产生的气泡小气泡小，特别适用于脆弱絮状悬浮物；去，特别适用于脆弱絮状悬浮物；去除污染物范围广除污染物范围广，泥渣泥渣量少，工艺简单，设备小量少，工艺简单，设备小等。但电耗高，操作管理复杂，电极易结垢，等。但电耗高，操作管理复杂，电极易结垢，较难适用于大型生产。较难适用于大型生产。应用：可以处理多种含有机物、重金属废水，如制革废水、毛皮废水、应用：可以处理多种含有机物、重金属废水，如制革废水、毛皮废水、肉类加工厂废水和电镀厂废水等。肉类加工厂废水和电镀厂废水等。Flasha（二）分散空气浮上法（二）分散空气浮上法利用利用机械剪切力机械剪切力，将混合，将混合于水中
20、的空气粉碎成微细于水中的空气粉碎成微细气泡。气泡。粉碎方式不同，可分为：粉碎方式不同，可分为：射流气浮射流气浮微气泡（微孔曝气）微气泡（微孔曝气）切割空气法切割空气法a射流气浮射流气浮-利用射流器喉管中高速水流形成负压或真空，利用射流器喉管中高速水流形成负压或真空，造成大量空气被吸入，并产生强烈的混合，空气被粉碎成细微造成大量空气被吸入，并产生强烈的混合，空气被粉碎成细微气泡。气泡。a微气泡（微孔曝气）微气泡（微孔曝气）压缩空气引入到靠压缩空气引入到靠近池底处的微孔板，并被近池底处的微孔板，并被微孔板的微孔分散成细小微孔板的微孔分散成细小气泡。气泡。特点：特点：简单易行，但易堵塞，气简单易行，
21、但易堵塞，气泡较大，气浮效果不高等泡较大，气浮效果不高等缺点。缺点。a切割气泡法切割气泡法 将空气引入到一个将空气引入到一个高速旋转高速旋转混合器或叶轮混合器或叶轮机的附近，通过高速旋机的附近，通过高速旋转混合器的高速转混合器的高速剪切剪切，将引入的空气切割成细将引入的空气切割成细小气泡。小气泡。特点：特点：适合水量不大，污染物适合水量不大，污染物质浓度较高的废水。质浓度较高的废水。a（三）溶解空气浮上法（三）溶解空气浮上法1、真空浮上法、真空浮上法-空气在常压下溶解，真空条件下释放。空气在常压下溶解，真空条件下释放。缺点：缺点：空气的溶解在常压空气的溶解在常压下进行，下进行，溶解度低、溶解度
22、低、气泡释放有限；气泡释放有限；需要真空设备，运需要真空设备，运行维护困难。行维护困难。a预曝气预曝气释放气泡释放气泡a3.3.13.3.1 加压溶气浮上法加压溶气浮上法1.1.定义定义-空气在空气在加压条件下溶解加压条件下溶解，常压常压下使过饱和空下使过饱和空气以微小气泡形式气以微小气泡形式释放释放出来。出来。2.2.特点特点-溶解在加压下进行，溶解度高、气泡释放多，溶解在加压下进行，溶解度高、气泡释放多，效率高效率高.3.3.工作原理工作原理 在高压和活跃的气液两相的动态接触面积能提高在高压和活跃的气液两相的动态接触面积能提高空气的溶气效率。空气的溶气效率。例如例如:在在2020和和290
23、290490kPa(490kPa(表压表压)的溶气压力下，填的溶气压力下，填料溶气罐的平均溶气效率为料溶气罐的平均溶气效率为707080%80%，空罐仅为，空罐仅为50%.50%.a4.加压溶气法流程的组成加压溶气法流程的组成压力溶气系统压力溶气系统空气释放系统空气释放系统气气 浮浮 池池a压力溶气浮上法系统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4.4.加压溶气法流程的组成加压溶气法流程的组成a压力溶气系统压力溶气系统压力溶气罐压力溶气罐附属
24、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 加压水泵的作用是加压水泵的作用是提升提升污水，将水、气以一定压力送至污水，将水、气以一定压力送至压力溶气罐，其压力的选择应考虑压力溶气罐，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管路系统的水力损失损失两部分。两部分。a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作用是使作用是使水与空气充分接触水与空气充分接触，促进空气的溶解。，促进空气的溶解。形式多种，如图所示，其中以形式多种，如图所示，其中以罐内填充填料罐内填充填料的溶气罐效率最高。的溶气罐效率最高。图图10-431
25、0-43a 影响填料溶气罐效率的主要因影响填料溶气罐效率的主要因素为：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 填料溶气罐主要工艺参数为：填料溶气罐主要工艺参数为：过流密度：过流密度：2500-5000 2500-5000 m m3 3/m/m2 2dd填料层高度：填料层高度：0.8-1.3m0.8-1.3m液位的控制高：液位的控制高：0.6-1.0m0.6-1.0m（从罐底计）（从罐底计）溶气罐承压能力：溶气罐承压能力：0.6MPa0.6MPaa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
26、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经济和安全方面都不理想，已很少使用。经济和安全方面都不理想，已很少使用。水泵吸气式水泵吸气式泵前插管进气，是在加压泵的吸水管上设置一个膨胀泵前插管进气，是在加压泵的吸水管上设置一个膨胀的插管管头，在管头轴线上沿水婉方向插入的插管管头，在管头轴线上沿水婉方向插入l3支支900的进气管。的进气管。水泵运行时，叶轮旋转产生的负压将空气从进气管吸水泵运行时，叶轮旋转产生的负压将空气从进气管吸入，并与水一起在泵内增压、混合和部分溶解。入，并与水一起在泵内增压、混合和部分溶解。这种溶气方式简便易行、能耗低，但
27、气水比受到一定这种溶气方式简便易行、能耗低，但气水比受到一定限制，一般为限制，一般为58，最高不能超过，最高不能超过10，而且加压，而且加压泵叶轮易受气蚀。泵叶轮易受气蚀。a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出水管水泵出水管射流溶气射流溶气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优点是不需另设空压机，没有空压机优点是不需另设空压机，没有空压机带来的油污染和噪声。带来的油污染和噪声。水泵吸气式水泵吸气式射流进气是以加压泵出水的全部或部分作为射流器射流进气是以加压泵出水的全部或部分作为射流器的动力水，当水流以的动力水
28、，当水流以3040ms的高速紊流束从喷的高速紊流束从喷嘴喷出，并穿过吸气室进入混合管时，便在吸气室嘴喷出，并穿过吸气室进入混合管时，便在吸气室内造成负压而将空气吸入。内造成负压而将空气吸入。气水混合物在混合管气水混合物在混合管(喉管喉管)内剧烈紊动、碰撞、剪内剧烈紊动、碰撞、剪切，形成乳化状态。进入扩散管后，动能转化为压切，形成乳化状态。进入扩散管后，动能转化为压力能而使空气溶于水，随后进入溶气罐。力能而使空气溶于水，随后进入溶气罐。这种供气方式设备简单，操作维修方便，气水混合这种供气方式设备简单，操作维修方便，气水混合格解充分；但由于射流器阻力损失大格解充分；但由于射流器阻力损失大(一般为加
29、压一般为加压泵出口压力的泵出口压力的30%)而位能耗偏高。而位能耗偏高。a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较早使用的一种供气方式，使用较广泛，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。其优点是能耗相对较低。水泵吸气式水泵吸气式空压机供气的优点是气量、气压稳定，并有空压机供气的优点是气量、气压稳定，并有较大的调节余地，但噪声大，投资较高。较大的调节余地，但噪声大，投资较高。a 空气释放系统是由溶气释放装置和溶气水管
30、路组空气释放系统是由溶气释放装置和溶气水管路组成。成。溶气释放装置的功能溶气释放装置的功能是将压力溶气水减压，使是将压力溶气水减压，使溶气水中的气体以溶气水中的气体以微气泡微气泡的形式的形式释放释放出来，并能迅出来，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常用的溶气释放装置有减压阀减压阀、溶气释放器溶气释放器等。等。空气释放系统空气释放系统a 功能功能-提供一定的容积和池表面积，使微气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泡与水中悬浮颗粒充分混合、接触、粘附混合、接触、粘附，并使带，并使带气颗粒与水气颗粒与水分离分离。气气 浮浮
31、池池 类型类型:平流式平流式 竖流式竖流式a平流式气浮池平流式气浮池目前最常用，反应池与气浮池目前最常用，反应池与气浮池合合建建。工作过程工作过程:废水入混合后，经挡板底入废水入混合后，经挡板底入以延长絮体与气泡的接触时间，以延长絮体与气泡的接触时间，然后由上部进入进行固液分离然后由上部进入进行固液分离。池面浮渣由刮渣机刮入集渣槽，。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。优点优点:池深浅、造价低、构造简单、运行池深浅、造价低、构造简单、运行方便。方便。缺点缺点:分离部分的容积利用率不高等。分离部分的容积利用率不高等。a矩形气浮池工艺参数工艺参数有效水深通常为有
32、效水深通常为2.0-2.52.0-2.5m,m,一般以单格宽不超过一般以单格宽不超过1010m m，长不超过长不超过1515m m为宜。为宜。停留时间与混凝剂种类、投加理、反应形式等因素有关，一般为停留时间与混凝剂种类、投加理、反应形式等因素有关，一般为5-155-15minmin。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0.1m/s.150-200mQ150-200m3 3/h/h，废水中的可沉物质较多时，宜采废水中的可沉物质较多时，宜采用竖流式气浮池。用竖流式气浮池。竖流式气浮池竖流式气浮池aa5.5.加压溶气法的三种基本
33、流程：加压溶气法的三种基本流程：全溶气流程全溶气流程 部分溶气流程部分溶气流程 回流溶气流程回流溶气流程特点：特点：溶气量溶气量大大，但动，但动力力消耗大消耗大，絮凝，絮凝体容易在加压和体容易在加压和溶气过程中溶气过程中破碎破碎，水中的悬浮粒，水中的悬浮粒子容易在溶气罐子容易在溶气罐填料上填料上沉积和堵沉积和堵塞释放器塞释放器。全溶气流程全溶气流程溶气量大，增加了油粒或悬浮颗粒与气泡的接溶气量大，增加了油粒或悬浮颗粒与气泡的接触机会；在处理水量相同时，它较部分回流溶触机会；在处理水量相同时，它较部分回流溶气法所需气浮池小。全部废水经过压力泵，所气法所需气浮池小。全部废水经过压力泵，所需的压力泵
34、和溶气罐均较其他两种流程大，因此需的压力泵和溶气罐均较其他两种流程大，因此投资和运转动力消耗较大。投资和运转动力消耗较大。a原水的原水的部分进水加压部分进水加压，其余混凝处理，混合气浮。虽，其余混凝处理，混合气浮。虽避免避免了了絮凝体易絮凝体易碎碎，但溶气罐填料和释放器，但溶气罐填料和释放器仍易被堵塞仍易被堵塞。部分溶气流程部分溶气流程与全流程溶与全流程溶气气浮法所需气气浮法所需的压力泵小，的压力泵小，因此动力消耗因此动力消耗低；低；气浮池的大气浮池的大小与全流程溶小与全流程溶气气浮法相同气气浮法相同，但较部分回，但较部分回流溶气气浮法流溶气气浮法小。小。a处理后的净化部分回流加压，原水全部混
35、凝气浮。这种处理后的净化部分回流加压，原水全部混凝气浮。这种流程流程能耗低能耗低，混凝剂利用充分，而且操作较为，混凝剂利用充分，而且操作较为稳定稳定，因而，因而应用最为普遍。应用最为普遍。回流溶气流程回流溶气流程加压的水加压的水量少，动力量少，动力消耗省；消耗省；气浮过程气浮过程中不促进乳中不促进乳化；化；矾花形成矾花形成好，后絮凝好，后絮凝也少；也少；气浮池的气浮池的容积较前两容积较前两种流程大。种流程大。a6.气浮法的特点及其应用与沉淀法相比，具有以下特点。与沉淀法相比，具有以下特点。优点：优点：u表面负荷高表面负荷高，停留时间短，池深浅，停留时间短，池深浅，占地少占地少，基建省，基建省，
36、效率高。效率高。u具有具有预曝气作用预曝气作用，出水和浮渣含有一定量氧，对去除表，出水和浮渣含有一定量氧，对去除表面活性剂及臭味有明显效果，利于后续处理或再用，泥面活性剂及臭味有明显效果，利于后续处理或再用，泥渣不易腐化。渣不易腐化。u对对低温低浊的含藻水低温低浊的含藻水，气浮，气浮效果较高效果较高，出水水质好。，出水水质好。u对活性污泥法系的固液分离，采用对活性污泥法系的固液分离，采用气浮可以消除污泥膨气浮可以消除污泥膨胀胀问题，对曝气池正常工作十分有利。问题，对曝气池正常工作十分有利。u浮渣含水率一般在浮渣含水率一般在96%96%以下，对污泥后续处理有利。以下，对污泥后续处理有利。u可以回
37、收利用有用物质可以回收利用有用物质。u缺点：缺点：u气浮池气浮池电耗较高电耗较高，每吨水约电量，每吨水约电量0.03-0.04kWh0.03-0.04kWh。u设备维修管理工作量增加设备维修管理工作量增加，减压阀，释放器或射流器易，减压阀，释放器或射流器易堵塞。堵塞。1.1.浮渣怕较大风雨袭击。浮渣怕较大风雨袭击。a主要用途及效果主要用途及效果：适用于造纸废水处理及纤维回收、印染废水处理、电镀等含各种重金属适用于造纸废水处理及纤维回收、印染废水处理、电镀等含各种重金属离子废水处理、含油废水处理、制革废水处理、化工废水处理、油漆废水离子废水处理、含油废水处理、制革废水处理、化工废水处理、油漆废水
38、处理、食品废水处理、生物处理的泥和水的分离、低温低浊地面水处理、处理、食品废水处理、生物处理的泥和水的分离、低温低浊地面水处理、含藻地面水处理以及其它多种废水的固、液分离。含藻地面水处理以及其它多种废水的固、液分离。a7.压力溶气气浮系统的设计压力溶气气浮系统的设计aaaa1.1.当有试验资料时，可用下当有试验资料时，可用下 式计算：式计算：Q Q vgvg=Q=Qv v Ra Rac c式中：式中：Qv-Qv-气浮池设计水量，气浮池设计水量，m m3 3/h/h；R-R-试验条件下的回流比，试验条件下的回流比，%；a ac c-试验条件下的释气量，试验条件下的释气量，L/mL/m3 3；-水
39、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）。2.2.当无试验资料时，可根据气固当无试验资料时，可根据气固比（比（A/SA/S）进行估算）进行估算:式中：式中：A/S-A/S-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），一般为），一般为0.005-0.0060.005-0.006。当当悬浮固体浓度较高时取上限，如剩余污悬浮固体浓度较高时取上限，如剩余污泥气浮浓缩时，采用泥气浮浓缩时，采用0.03-0.040.03-0.04；1
40、.3-1mL 1.3-1mL空气的重量，空气的重量，mgmg；c ca a -某一温度下的空气溶解度；某一温度下的空气溶解度；f-f-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，0.5-0.8 0.5-0.8（通常（通常0.50.5）；）；p p0 0-表压，表压，kPakPa；q qvR vR-加压水回流量，加压水回流量，m m3 3/h/h；q qv v-设计水量，设计水量，m m3 3/h/h；Sa Sa -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。7.7.部分回流压力部分回流压力溶气浮上法的设计计算溶气浮上法的设计计算 (1)(1)供气量和
41、空压机选择供气量和空压机选择SaqqffpcSAvvRa7.14)7.147.14(3.10a根据气固比根据气固比A/S的定义可得下式所示的关系：的定义可得下式所示的关系：式中式中 AS-气浮过程气固比，气浮过程气固比，L空气空气kgSS；Q和和Qr-分别为人流废水和溶气用水流量，分别为人流废水和溶气用水流量，m3L；C-98kPa压力和指定温度下空气在水中的平衡溶解量，压力和指定温度下空气在水中的平衡溶解量，mL/L；f-溶气水中的空气饱和系数；溶气水中的空气饱和系数；p-溶气绝对压力，溶气绝对压力，kPa；Sa-入流废水中的入流废水中的SS浓度，浓度，mg/L。a式中式中 KT-空气在水中
42、的溶解度系数，空气在水中的溶解度系数，LkPam3；-溶气效率溶气效率()。空压机额定供气量空压机额定供气量Qa(m3min)为：为：式中式中 -空压机安全系数，一般取空压机安全系数，一般取l.21.5；1.25-空气过量系数。空气过量系数。按按Qa和溶气压力及输气管路阻力降，即可进行空压机选型。和溶气压力及输气管路阻力降，即可进行空压机选型。由上式可求得由上式可求得加压溶气用水的需用量加压溶气用水的需用量Qr，并按下式计算，并按下式计算实际供气量实际供气量Qa(Lh)：a溶气罐直径溶气罐直径D Dd d按下式计算：按下式计算：式中：式中：I-I-过流密度过流密度,对于一般空罐对于一般空罐取取
43、1000-2000m1000-2000m3 3/(m/(m2 2d)d)，填料，填料罐取罐取2500-5000 m2500-5000 m3 3/(m/(m2 2d)d)。溶气罐高溶气罐高h h：式中：式中：h h1 1-罐顶、底封头高度罐顶、底封头高度,根据罐根据罐直径定，直径定，m m；h h2 2-布水区高度，一般取布水区高度，一般取0.2-0.2-0.3m0.3m；h h3 3-贮水区高度，一般取贮水区高度，一般取1.0m1.0m；h h4 4-填料层高度，当采用阶梯填料层高度，当采用阶梯环时，可取环时，可取1.0-1.3m1.0-1.3m。(2)(2)溶气罐溶气罐IqDVRd44321
44、2hhhhha式中式中 fd-溶气罐有效容积系数，常取溶气罐有效容积系数，常取5060。确定确定Vd后，可按径高比后，可按径高比DH1：(34)确定其结构尺寸。空确定其结构尺寸。空罐取罐取DH1：3，填料罐取，填料罐取DH1：4。目前，溶气罐已有若干系列的定型产品目前，溶气罐已有若干系列的定型产品(如如RG型和型和YJR型等型等)供供选用。为了保证溶均罐的稳定运行和减轻操作强度，溶气罐应设液选用。为了保证溶均罐的稳定运行和减轻操作强度，溶气罐应设液位自动控制装置位自动控制装置。溶气罐的容积，原则上可按溶气用水量溶气罐的容积，原则上可按溶气用水量Qr(m3min)、溶气时间溶气时间t(min)计
45、算。计算。a溶气罐系统结构图溶气罐系统结构图a 实践证明：温度、过水密度和填料层高度是影响溶气效率的主要因素实践证明：温度、过水密度和填料层高度是影响溶气效率的主要因素 影响溶气效率的主要因素影响溶气效率的主要因素aTRTR系列高通量压力溶气罐系列高通量压力溶气罐 主要特点主要特点1耗能低、效率高(溶气效率高达99%)。2自动调整溶气罐内气液平衡。3(2.5-3Kgf/cm2压力下即可高效运作)。4大(罐截面负荷率可达5000米3/米2。日)。5在不排放未溶空气的条件下运行，可节省空压机电耗，大大缩短连续运行时间，延长空压机寿命。6小阻力均匀布水，压力降仅为喷头布水的十分之一，因而有效的利用水
46、泵扬程节省电耗，避免喷头的堵塞。7罐体轻巧，安装、使用、维护方便aa（3）溶气释放系统溶气释放系统u压力溶气水经过瞬时降压、消能、传质、释气后，很快形成无数大小不压力溶气水经过瞬时降压、消能、传质、释气后，很快形成无数大小不同的超微气泡同的超微气泡(D1um)，并在剧烈的紊流扩散和分子扩散中继续碰撞和逐，并在剧烈的紊流扩散和分子扩散中继续碰撞和逐级并大，从而形成密集的微气泡级并大，从而形成密集的微气泡(1umD0.15Mpa，释放溶气量的，释放溶气量的99%。TJ型溶气释放器型溶气释放器在在0.2Mpa以上低压下工作，净水效果良好。以上低压下工作，净水效果良好。TV型溶气释放器型溶气释放器气泡
47、微细气泡微细2040um。TS型溶气释放器型溶气释放器当压力溶气水通过孔盒时，溶气水反复经过收缩、扩散、撞击、返流、挤压、辐射、旋涡等流态，在0.1秒内，使压力损失95%左右，溶解的空气迅速释放出来。TJ型溶气释放器型溶气释放器为了扩大单个释放器出流量及作用范围，以及克服TS型易被水中杂质堵塞而设计的。可以通过从上接口抽真空，提起器内舌簧，以清除杂质。TV型溶气释放器型溶气释放器克服布水不均匀及需要用水射器才能使舌簧提出等缺点设计的。aTJ型a主要特点主要特点1独特的抗堵塞设计。独特的抗堵塞设计。2释放率高达释放率高达99%以上。以上。3释放气泡直径释放气泡直径20-30微米。微米。4低压运行
48、低压运行(2.5-3Kgf/cm2压力下压力下即可高效工作即可高效工作)。5采用特殊不锈钢制作，抗腐耐采用特殊不锈钢制作，抗腐耐磨，使用寿命磨，使用寿命50年以上年以上。TV型aSF系列溶气释放器系列溶气释放器性能和用途：性能和用途：（1）避免堵塞，便于操作，减轻劳动强度；）避免堵塞，便于操作，减轻劳动强度；（2）释放出来的微细气泡平均直径小于）释放出来的微细气泡平均直径小于25um，气浮效率高；气浮效率高；（3）释放出来的溶气水停留时间超过）释放出来的溶气水停留时间超过5分钟，确分钟，确保固液分离彻底；保固液分离彻底；（4）释放后的溶气水扩散迅速，范围大，增大）释放后的溶气水扩散迅速，范围大
49、，增大了溶气水的作用面积。了溶气水的作用面积。（5）安装前压力溶气水管道系统必须冲冼干净；）安装前压力溶气水管道系统必须冲冼干净；（6）释放器可任意方向安装，但必须保持空间）释放器可任意方向安装，但必须保持空间距离距离250mm型号规格D（mm）L(mm)可调压力Mpa可调流量m3/h处理水量m3/hSF1ZG3/4 741500.25-0.50.7-1.21-1.5SF1.5ZG1821690.25-0.51.2-1.81.5-2SF2.5ZG1/21041750.25-0.52-34-6SF5ZGg21261900.25-0.54-68-12SF5.5ZG2.51382200.25-0.5
50、6.1015-20a（4 4）气）气 浮浮 池池接触池接触池的表面积的表面积AcAc选定接触室中水流的上升流速选定接触室中水流的上升流速v vc c后，按下式计算：后，按下式计算：接触室的容积一般应按停留时间大于接触室的容积一般应按停留时间大于60s60s进行复核。进行复核。cVRVcvqqAHAAVsc)(分离室分离室的表面积的表面积AsAs选定分离速度（分离室的向下平均水流速度）选定分离速度（分离室的向下平均水流速度）v vs s后按下式计算：后按下式计算：对矩形池子分离室的长宽比一般取对矩形池子分离室的长宽比一般取1:1-2:11:1-2:1。sVRVvqqAs气浮池的净容积气浮池的净容
