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污水處理中的氣浮設備
在水處理實踐中,對于比重接近于水的油污、懸浮物、藻類等,氣浮分離凈化是有效的工藝方法之一。氣浮設備是一類在水中通入或產生大量的微細氣泡,通過這些微細氣泡附著在懸浮物顆粒上,造成密度小于水的狀態,利用浮力原理使其上浮于水面,再由刮渣裝置刮去浮渣,從而實現固、液分離的水處理設備。常見的氣浮設備有平流式溶氣氣浮、淺層氣浮、渦凹氣浮、電解氣浮等。這些氣浮通過不同的氣浮方式,廣泛應用于各行各業的污水處理中。氣浮設備較其他固-液分離設備具有投資少、占地面積小、自動化程度特點。在實際污水處理中應根據廢水處理工藝、廢水水質等不同來有針對性的選擇和應用。
在整個污水處理工藝中,氣浮工藝多是預處理工藝,放置整個工藝的前端,主要目的是減輕生化的負擔。如果是放置在生化工藝的后端,則是起到二沉淀池的輔助作用,使出水效果。
目前,氣浮工藝主要就是溶氣氣浮和渦凹氣浮工藝,兩都又延伸出來許多種產品,如二級組合氣浮,多相流氣浮,氣液泵式氣浮,射流氣浮,豎流氣浮,沉淀氣浮一體機,淺層氣浮,霧化氣浮,離子氣浮等等,但基本上都是外延設備。
一、溶氣氣浮機
溶氣氣浮設備一般由氣浮池體、溶氣系統、溶氣回流管路、溶氣水釋放裝置、刮渣裝置(根據用戶需要可以分別采用組合式、行車式和鏈板式)和電控柜等部件組成。
此類氣浮設備是利用空氣與水在一定的工作壓力下,使氣體限度地溶入水中,力求處于飽和狀態,然后把所形成的壓力溶氣水通過減壓釋放,產生大量的微細氣泡,與水中的懸浮絮體充分接觸,使水中懸浮絮體粘附在微氣泡上,并隨氣泡一起浮到水面,形成浮渣并刮去浮渣,從而凈化水質。
主要起固液分離作用(同時可以降低cod、bod、色度等)。在原水中加入絮凝劑pac或pam,經過有效絮凝反應(時間、和絮凝效果須由實驗測定)后,原水進入組合氣浮接觸區。在接觸區內,溶氣水中的微氣泡與原水中絮體相互粘合,一起進入分離區,在氣泡浮力的作用下,絮體與氣泡一起上升至液面,形成浮渣。浮渣由刮渣裝置刮至污泥區。下層的清水通過集水管自流至清水池。
特點:
1、占地較小,節省電耗,方便操作管理
2、溶氣效率較高,氣泡數量多,氣泡粒度均勻、微細
3、部分水可用于回流,處理效果,運行穩定。
應用范圍:
溶氣氣浮適應性強,可廣泛應用于各類廢水處理。
二、渦凹氣浮系統
渦凹氣浮技術引進美國的技術,目前在中國市場得到廣泛應用。1995年美國麥王公司引進了臺渦凹曝氣機,并在1997年與青島青天環境工程有限公司達成授權代理協議,從此該種設備在中國內地廣泛傳播。
渦凹氣浮是一種新型的懸浮污染物分離凈化設備,專門為去除工業和城市污水中的油脂類、膠狀物和懸浮固體設計的,是一項優良的污水處理技術,它通過特殊設計的散氣葉輪將微氣泡直接均勻的注入污水中而不需要通過復雜的溶氣技術事行溶氣,所以不會發生阻塞現象,具有設計合理,操作方便、運行經濟等特點。
渦凹氣浮由曝氣機、氣浮池體、刮渣機和電氣控制箱組成。曝氣機通過電機高速旋轉吸入空氣而產生氣泡。然后通過不銹鋼散氣葉輪把“微氣泡”均勻地分布于污水中。
曝氣機利用傳動葉輪高速旋轉造成離心力,并在其周圍產生負壓將水面上方的空氣或其他氣體抽入曝氣口,再從浸沒在水中的曝氣出口釋放出來。當散氣葉輪的小孔中產生氣泡時,高速旋轉的葉輪會把氣泡切割成直徑30~100微米的細小氣泡碎片。絮凝好的污水進入氣浮池后和這些微氣泡混合,將固體懸浮物帶到水面。上浮過程中,微氣泡會附著到懸浮物上,到達水面后固體懸浮物便依靠這些氣泡支撐維持在水面,通過刮渣機將表面形成的浮渣刮到浮渣槽。
特點:
1、無需循環泵,空壓機,壓力容器
2、費用較低,節省投資
3、簡單,緊湊、占地面積小,免維護
4、渦凹氣浮適用于含油污水處理
應用范圍:
石化加工業的含油污水;石油開采的含油污水;肉類屠宰廢水;乳品加工業的油脂廢水;機械加工業的含油污水等.
注:渦凹氣浮設備在處理含油廢水時應用,其它類型的污水不一定能達到溶氣氣浮的效果。
三、淺層氣浮
淺層氣浮采用“淺池理論”和“零速原理”。把它的原水進口和凈化水的出口設計為移動式,以縮短原水中氣泡上浮時間,也就是原水流向氣浮池的同時,池中布水管向原水流出的相反方向移動,使進入到池子中的原水基本上處于相對靜止的狀態,這樣水中的氣泡則沿著垂直方向浮向水面,浮起速度接近原水中固形物上浮速度(4~10cm/min),因此原水中的懸浮物能很快浮到水面上,而浮渣下的凈化水仍停留在原處,當凈化水集水管移到此處時,凈化水就能排到池外。為了使進、出水口能同步移動,該機設計成圓形,進、出口管安放在轉架上,使它圍繞著中心轉動,這種移動的布水方式產生“零速”。原水中的懸浮物從水中浮到表面的速度快,幾分鐘原水就能達到凈化要求。大大縮減了污水在池內的停留時間,提高了處理效率。
該設備整體呈圓柱形,結構緊湊,池子較淺。包含池體、螺旋布水機構、溶氣釋放機構、旋轉機架、集水機構,撇渣機構、溶氣系統、回流水管道及電控柜等部件。進水口,出水口和污泥的排出口均在設備的旋轉區域內,布水機構、集水機構、溶氣釋放機構都與框架緊密連接在一起,圍繞池體中心轉動。本裝置提供成套設備總成及控制系統,通過集中控制與分散控制相結合,以使設備達到運行狀態。
特點:
1、采用“淺池理論”和“零度原理”
2、污水停留時間短5~10min,池深較淺750~950mm
3、凈化量大,即表面負荷高
4、占地面積小,單位負荷輕,全部預制構件組裝,不需要操作室,設備可以架空安裝,也可多層組合。
5、凈化程度高,藻類等懸浮物去除率達90%以上,濃縮后污泥濃度達35%
應用范圍:
該設備廣泛適用于造紙、制革、紡織、食品、纖維制品、印染、電鍍等行業
結論:
對于氣浮設備的應用與比較,建議在廢水處理工藝選擇氣浮設備時,應根據廢水的水質、水量,廢水可回收利用的價值,占地面積,設備投資等綜合考慮。
如果渦凹氣浮應用得當,在效果上可以取得與溶氣氣浮相的效果,并且更節能,操作更簡單,故障率更小。但溶氣氣浮機的適應性,基本上所有的污水都適合
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