氣浮法設(shè)計計算8頁

1、氣浮法設(shè)計計算一氣浮法分類及原理 處理方法按產(chǎn)氣方式分類常用方式原 理氣浮法氣浮法壓力溶氣全溶氣氣浮法部分回流溶氣氣浮法用水泵將廢水提升到溶氣罐，加壓至0.30.55MPa（表壓）同時注入壓縮空氣，使之過飽和。然后瞬間減壓，驟然釋放出大量密集的微細(xì)氣泡，從而使氣泡和被去除物質(zhì)的結(jié)合體迅速分離，上浮至水面。氣浮法細(xì)碎空氣噴射氣浮法葉輪氣浮法（韋姆科氣浮法）利用高速噴射的水流或高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，將吸入水中的空氣剪切成微細(xì)氣泡，從而使氣泡與被去除物質(zhì)的結(jié)合體迅速上浮與水分離。二氣浮法設(shè)計參數(shù)氣浮方式參數(shù)序號全溶氣氣浮法部分回流溶氣氣浮法1流 程 示 意 圖2進水水質(zhì)pH=6.58.5含油量<10

2、0mg/lpH=6.58.5含油量<100mg/l3投加藥劑（品種和數(shù)量根據(jù)實際水質(zhì)篩選決定）聚合鋁2535mg/l或硫酸鋁6080mg/l或聚合鐵1530mg/l或有機高分子凝聚劑110mg/l聚合鋁1525mg/l或硫酸鋁4060mg/l或聚合鐵1020mg/l或有機高分子凝聚劑18mg/l4混凝反應(yīng)管道和水泵混合無反應(yīng)室管道混合，阻力損失0.3m或機械混合，攪拌漿葉線速度0.5m/s左右，混合時間4混凝反應(yīng)管道和水泵混合無反應(yīng)室23min；機械反應(yīng)室（一級機械攪拌）或平流反應(yīng)室或旋流反應(yīng)室或渦流 反應(yīng)室，水流線速度從1.01.5m/s降至0.30.5m/s，反應(yīng)時間1020min5

3、釋放器前管道流速<1m/s 出流口流速0.40.5m/s 工作直徑3110cm6溶氣罐宜一間氣浮池配一個溶氣罐，溶氣壓力0.30.55MPa（表壓），溶氣時間13min，高度：直徑=24，壓縮空氣壓力0.5MPa（表壓）宜一間氣浮池配一個溶氣罐高2.53.5m，溶氣壓力0.30.55MPa（表壓），溶氣時間13min，高度：直徑24，壓縮空氣壓力0.5MPa（表壓）斷面負(fù)荷100200m3/m2h7氣泡粒徑30100m30100m8混合室為使溶氣水和絮凝水充分混合而設(shè)置，底部直段1520mm/s，上端擴散口510mm/s，混合室停留時間3min，高度1.52m9氣 浮 分 離停留時間60

4、90min水平流速46mm/s，有效水深1.52.5，池寬一般為4.5m,3m,2m。長寬比=3左右，間數(shù)2，池頂宜加蓋。水流下向流速1.53mm/s，給水濁度<100度，廢水濁度>100度，深度1.52.5m，23mm/s停留時間1015min，12mm/s停留時間2030min。停留時間4060min水平流速46mm/s，有效水深1.52.5，池寬一般為4.5m,3m,2m。長寬比=3左右，間數(shù)2，池頂宜加蓋。水流下向流速1.53mm/s，給水濁度<100度，廢水濁度>100度，深度1.52.5m，23mm/s停留時間1015min，12mm/s停留時間2030mi

5、n。10刮渣機鏈條鏈板式或行車式，刮板進行速度50100mm/s，推薦逆刮，也可順刮。鏈條鏈板式或行車式，刮板進行速度50100mm/s，推薦逆刮，也可順刮。11出水堰活動調(diào)節(jié)堰或薄壁堰活動調(diào)節(jié)堰或薄壁堰12集水管流速0.5m/s三 氣浮法設(shè)計計算序號項 目計 算 公 式符 號 說 明1藥劑耗量G=MQ·10-3G每小時藥劑（工業(yè)品）耗量，kg/hM投藥量（根據(jù)篩選試驗確定或按經(jīng)驗數(shù)據(jù)選用）,mg/lQ處理廢水量,m3/h2藥液量G1=GcG1藥液量，即每小時投加藥劑溶液量,kg/hG每小時藥劑耗量，kg/hc藥液重量百分濃度3藥劑溶解池容積（一般藥劑溶解池2間）W=8KG1

6、3;10-38取每班配制藥液一次，即每次配制量供一個班（8小時）使用K安全系數(shù)，一般取K=1.11.15G1每小時投加藥液量,kg/hW藥劑溶解池容積，m3/間4溶氣罐容積（一般每間氣浮池宜配一個溶氣罐）W=qt/60W溶氣罐有效容積,m3q單個溶氣罐進水量，m3/ht溶氣罐停留時間，一般為13min5溶氣罐直徑D=（4W/H）0.5D溶氣罐直徑,mW溶氣罐有效容積,m3圓周率H溶氣罐圓柱部分高度，m一般H2m6理論溶解空氣量c=736KTPc理論溶解空氣量，ml/L水P溶氣罐絕對壓力KT溶解系數(shù)見下表7理論需氣量c1=736KT（p-1）=736KTpc1理論需要空氣量,ml/L水p溶氣罐表

7、壓，at其他符號同上8實際所需空氣量q1=c1q/1000q1溶氣罐所需空氣量，m3/hc1理論需要溶氣量，ml/L水溶氣效率，一般為0.60.9q溶氣罐進水量，m3/h9供 風(fēng) 量q2=2n q1q1每個溶氣罐所需空氣量，m3/hn溶氣罐個數(shù)q2供風(fēng)量，即供給的空氣量，m3/h2富裕系數(shù)10風(fēng)壓，為保證風(fēng)壓穩(wěn)定，一般采用自備空壓機供風(fēng)p2=p+p阻p2供風(fēng)風(fēng)壓，MPap溶氣罐表壓，一般為0.350.55MPap阻空氣管道總阻力,MPa11反應(yīng)室容積W=QT1/60W反應(yīng)室有效容積,m3Q處理水量，m3/hT1反應(yīng)室停留時間，一般為310min12分離池容積W=Q2T2/60W分離池有效容積，

8、m3Q2進入分離池的廢水流量，m3/h 全溶氣流程Q2=Q 部分回流溶氣流程Q2=Q+Q1Q處理水量，m3/hQ1回流溶氣的廢水量，m3/h 一般Q1=（0.30.5）QT2分離池停留時間，min一般全溶氣流程T2=60min部分回流溶氣流程T2=40min13分離池有效長度L=W/nBHL分離池有效長度，mW分離池有效容積，m3n分離池間數(shù)n2B分離池單間池寬,m 一般B=4.5mH分離池有效水深,m H=1.52.5m常取2m14出水堰堰上水頭h0= (Q2/1.86B)21/3h0堰上水頭，mQ2分離池進水量/間,m3/sB分離池每間池寬，m15集渣槽上緣標(biāo)高取堰上水頭再高出35cm為省

9、略堰上水頭計算，可近似取高出堰頂6cm左右四不同溫度下的KT值和736KT值溫度, KT值736KT值00.037727.75100.029521.71200.024317.88300.020615.16400.017913.17500.014511.70例：2×75m3 / h氣浮池氣浮池設(shè)置在絮凝池側(cè)旁，沉淀池上方。氣浮類型較多，有全部壓力溶氣氣浮、分散空氣氣浮、電解凝聚氣浮、內(nèi)循環(huán)射流氣浮等，這里選擇適用于城鎮(zhèn)給水處理的部分回流壓力溶氣氣浮。氣浮適用于含藻類及有機雜質(zhì)、水溫較低、常年濁度低于100NTU的原水；它依靠微氣泡粘附絮粒，實現(xiàn)絮粒強制性上浮，達到固、液分離，由于氣泡的

10、重度遠(yuǎn)小于水，浮力很大，促使絮粒迅速上浮，提高固、液分離速度。氣浮依靠無數(shù)微氣泡去粘附絮粒，對絮粒的重度、大小要求不高，能減少絮凝時間，節(jié)約混凝劑量；帶氣絮粒與水的分離速度快，單位面積產(chǎn)水量高，池容及占地減少，造價降低；氣泡捕足絮粒的機率很高，跑礬花現(xiàn)象很少，有利于后級濾池延長沖洗周期，節(jié)約水耗；排渣方便，浮渣含水率低，耗水量??；池深淺，構(gòu)造簡單，可隨時開、停，而不影響出水水質(zhì)，管理方便。結(jié)構(gòu)尺寸：取回流比R=20%，氣浮池處理水量：Q3=（1R）Q2=1.2×75=90m3/h接觸區(qū)底部上升段縱截面為矩形，上升流速1020mm/s，取UJ1=18mm/s=64.8m/h接觸區(qū)底部通

11、水平面面積：FJ1=90/64.8=1.3891.4m2接觸區(qū)寬與絮凝池相同，B=2m，接觸區(qū)底部平面池長方向尺寸：LJ1=1.4/2=0.7m接觸區(qū)上端擴散段縱截面為倒直角梯形，出口流速510mm/s，取UJ2=7.5mm/s=27m/h接觸區(qū)上端擴散出口通水平面面積：FJ2=90/27=3.333m2接觸區(qū)寬與絮凝池相同，B=2m，接觸區(qū)上端擴散出口平面池長方向尺寸：LJ2=3.333/2=1.66651.7m擴散段水平傾角=35°，擴散段高：hK=（1.70.7）tan35°=0.7m擴散段容積：VK=（1.70.7）/2×0.7×2=1.68m3

12、接觸區(qū)停留時間需大于60s，取tJ=90s=1.5min，接觸區(qū)容積：VJ=90×1.5/60=2.25m3接觸區(qū)底部上升段高：hD=（VJVK）/FJ1=（2.251.68）/1.4=0.4m分離區(qū)清水下降流速1.52.5mm，取U3=2.5mm/s=9m/h分離區(qū)平面面積：FF=Q3/U3=90/9=10m2分離區(qū)平面池長方向尺寸：LF=10/2=5m（沉淀池長5.5m）氣浮池長度方向尺寸：L=5.5m取分離區(qū)液深hY=1.5m，分離區(qū)容積：VF=5.5×2×1.5=16.5m3分離區(qū)清水下降時間：tF=hY/U3=1.5/9=0.167h=10min取分離區(qū)

13、安全超高h(yuǎn)A=0.5m，氣浮池高HF=1.50.5=2m復(fù)核分離停留時間：tF=VF /Q3=16.5/90=0.183h=11min，滿足停留1015min的要求，并能滿足清水到達池底所需時間。溶氣泵：溶氣水量即回流水量，QR=RQ3=0.2×75=15m3/h，溶氣壓力P0.45MPa溶氣泵選用不銹鋼離心泵，數(shù)量3臺，2用1備；型號：DFHW50200/2/5.5，流量：8.812.516.3m3/h，揚程：515048.5m，電機功率：5.5Kw，外形尺寸：長×寬×高=602×400×425mm空壓機：水中空氣溶解量與溫度和壓力有關(guān)，水溫

14、20°C，壓力0.1MPa（1bar）時空氣在水中的飽和溶解度CK=0.0187L氣/L水，溶氣效率與溶氣罐結(jié)構(gòu)、氣液傳質(zhì)填料、溶氣壓力和時間有關(guān)。溶氣罐進水壓力（表壓）P=0.4MPa=4bar4Kg/cm2；水溫變化校正系數(shù)一般為1.11.3，取校正系數(shù)m=1.2；安全和空壓機效率系數(shù)一般為1.21.5，取效率系數(shù)k=1.5。氣浮所需壓縮空氣量：QK2=mCKPQR=1.2×0.0187×4.5×15=1.515m3/h空壓機額定排氣量：QP=kQK/60=1.5×1.515/60=0.038m3/min選用無油空氣壓縮機，數(shù)量3臺，2用1

15、備；型號：ZW0.05/7，排氣量：0.05m3/min，排氣壓力：0.7MPa，電機功率：0.75Kw，外形尺寸：長×寬×高=825×368×651mm。溶氣罐：溶氣罐采用具有高效溶氣效率的噴淋填料式，數(shù)量2臺，碳鋼制作；溶氣接觸停留時間24min，取TR=2.5min，溶氣罐容積：VR=QRTR/60=15×2.5/60=0.625m3填料式溶氣罐斷面負(fù)荷一般為10002000m3/（m2d），即4080m3/（m2h），取q=75m3/（m2h）溶氣罐直徑：DR=4×（15/75）/3.14160.5=0.5m溶氣罐有效高：h=

16、0.625/（0.52×3.1416/4）=3.2m氣液傳質(zhì)填料選用溶氣效率較高的塑料階梯環(huán)，規(guī)格：25（米字內(nèi)筋），尺寸：外徑×高×壁厚=25×17.5×1mm，裝填高1.3m，容積0.25m3。溶氣罐內(nèi)設(shè)置浮球液位傳感器，型號：UQK02，數(shù)量2只，用于自動控制罐內(nèi)最佳液位。溶氣水制備采用強制內(nèi)循環(huán)措施，溶氣罐內(nèi)達到高水位時，開始內(nèi)循環(huán)，進氣電磁閥和設(shè)在溶氣罐循環(huán)管上的電磁閥同時開啟，在正壓作用下，設(shè)在溶氣泵吸水管上的止回閥立刻關(guān)閉，清水暫停吸入，溶氣罐內(nèi)的溶氣水除繼續(xù)受溶氣泵循環(huán)加壓外，亦在水泵葉輪的高速攪拌作用下，使空氣能更充分地溶解到水中，沒有空氣溶解不足的缺點。溶氣罐內(nèi)低水位時，進氣電磁閥和溶氣罐循環(huán)管上的電磁閥均關(guān)閉，溶氣泵仍繼續(xù)運行，這時吸水管路產(chǎn)生負(fù)壓，止回閥開啟，清水被吸入，此時依靠溶氣罐內(nèi)填料，使水與罐內(nèi)足量空氣長時間接觸，使空氣在水中的溶解仍很充分。正常水位時，進氣、吸水同時進行。整個過程自動運行。溶氣釋放器：溶氣釋放器選用TV型，其特點是圓盤徑向全方位釋放，與含絮粒水的接觸條件更佳，釋放器受堵時