氣浮法工藝原理及參數(shù)設(shè)計(jì)

1、水處理氣浮工藝分類及參數(shù)設(shè)計(jì)處理方法按產(chǎn)氣方式分類常用方式原理氣浮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(shí)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。法氣浮法細(xì)碎空氣噴射氣浮法 葉輪氣浮法（韋 姆科氣浮法）利用局速噴射的水流或局速旋轉(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。一.氣浮法分類及原理氣浮法設(shè)計(jì)參數(shù)全溶氣氣浮法部分回流溶氣氣浮法流 程示 意圖n2進(jìn)水水質(zhì)pH=6.58.5 含油

2、量 <100mg/lpH=6.58.5含油量<100mg/ l3投加藥劑（品 種和數(shù)量根 據(jù)實(shí)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或啟機(jī)局分子凝聚劑110mg/l聚合鋁1525mg/l或硫酸鋁4060mg/l或聚合鐵1020mg/l或肩機(jī)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(jī)械混合，攪拌漿葉線速 度0.5m/s左右，混合時(shí)間全溶氣氣浮法部分回流溶氣氣浮法4混凝反應(yīng)管道和水泵混合無反應(yīng)室23min ；機(jī)械反應(yīng)室（一級機(jī)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

3、1.01.5m/s 降至 0.30.5 m/s ,反應(yīng)時(shí)間 1020min5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(gè)溶氣罐，溶氣壓力0.30.55MPa （表壓）,溶氣時(shí)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(gè) 溶氣罐高2.53.5m ,溶 氣壓力0. 30. 55 MPa（表壓），溶氣時(shí)間 1 3min ,高度：直徑24 , 壓縮空氣壓力0.5MPa（表壓）斷面負(fù)荷 100200m 3/m2h7氣泡粒徑30100 pm30100 pm8混合室為使溶氣水和絮凝水 充分混合而設(shè)置

4、，底部 直段1520mm/s ,上端 擴(kuò)散口 510mm/s ,混 合室停留時(shí)間03min,高 度1.52m9氣 浮分離停留時(shí)間6090min水平流速46mm/s , 有效水深1.52.5 ,池寬一M為 4.5m,3m,2 m。長寬比=3左右，間數(shù)42,池頂宜加蓋。 水流卜向流速 1.53mm/s，給水濁度100 度，廢水濁度100度，深度1.52.5m , 2 -3mm/s 停留時(shí)間 1015min , 1-2mm/s 停留時(shí)間2030min 。停留時(shí)間 4060min 水平流速 46mm/s ,有 效水深1.52.5 ,池寬一 股為4.5m,3m,2m 。長寬 比二3左右，間數(shù)42 ,池

5、頂宜加蓋。水流卜向流 速1.53mm/s ,給水濁 度100度，廢水濁度1 00度,深度1.52.5m , 2-3mm/s停留時(shí)間10 15min , 1-2mm/s 停留 時(shí)間2030min 。10舌恪機(jī)鏈條鏈板式或行車式，刮板進(jìn)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(jìn)行速度50100m m/s，推薦逆刮,也可順全溶氣氣浮法部分回流溶氣氣浮法刮。11出水堰活動(dòng)調(diào)節(jié)堰或薄壁堰活動(dòng)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(jì)計(jì)算廳P項(xiàng)目計(jì)算公式符號說明1藥劑耗量G=MQ 10-3G 一每小時(shí)藥劑（工業(yè)品）耗量，kg/hM 一投藥量（根據(jù)篩選試驗(yàn)確定或

6、按經(jīng) 驗(yàn)數(shù)據(jù)選用），mg/lQ 一處理廢水量，m3/h2藥液量G1=G/cGi 藥液量，即每小時(shí)投加藥劑溶液量,kg/hG 一每小時(shí)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>211）W=8KG 1 10-38取每班配制藥液一次，即每次配制 量供一個(gè)班（8小時(shí)）使用K 安全系數(shù)，一般取 K=1.11.15Gi 一每小時(shí)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(gè)溶氣罐）W=qt/60W溶氣罐后效容積,m3q 單個(gè)溶氣罐進(jìn)水量，m3/ht一溶氣罐停留時(shí)間，一般為13min5溶氣罐直徑D= (4W/ttH ) 0.5D

7、 溶氣罐直徑,mW溶氣跳不效容積,m3九一圓周率H 溶氣罐圓柱部分高度，mM H三2m6理論溶解空氣量c=736K tPc理論溶解空氣量，ml/L水P溶氣罐絕對壓力Kt溶解系數(shù)見卜表7理論需氣量ci=736K t ( p-1 )= 736KTpci 理論需要空氣量，ml/L水 p溶氣罐表壓，at其他符號同上8實(shí)際所需空氣量q 1=c 1q/1000 nq 1 溶氣罐所需空氣量、m 3/hci 理論需要溶氣重， ml/L水 n 7容氣效率，F(xiàn)為 0.60.9 q 溶氣罐進(jìn)水量， m 3/h9供風(fēng)量q2=2n q 1q1 每個(gè)溶氣罐所需空氣量，m 3/hn溶氣罐個(gè)數(shù)q2供風(fēng)量，即供給的空氣量，m3

8、/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(jī)供風(fēng)p2=p+p 阻p2供風(fēng)風(fēng)壓，MPap溶氣罐表壓，一>為0.350.55MPap阻一空氣管道總阻力,MPa11反應(yīng)室容積W=QT 1/60W反應(yīng)室啟效容積,m3Q 處理水量，m3/hT1 一反應(yīng)室停留時(shí)間，一般為310min12分離池容積W=Q 2T2/60W一分離池有效容積，m3Q2一進(jìn)入分離池的廢水流量，m 3/h全溶氣流程 Q2=Q部分回流溶氣流程Q2=Q+Q 1Q 處理水量，m 3/hQ1 一回流溶氣的廢水量，m 3/hQi= (0.30.5 ) QT2一分離池停留時(shí)間，min5殳全溶氣流程T2=60min部分回流

9、溶氣流程T 2=40min13分離池后效長度L=W/nBHL一分離池后效長度，mW一分離池后效容積，m3n一分離池間數(shù)n>2B 一分離池單間池寬,mB=4.5mH 一分離池后效水深,mH=1.52.5m 常取 2m14出水堰堰上水頭h0= (Q2/1.86B) 21/3h。一堰上水頭，mQ2一分離池進(jìn)水量/間,m3/sB一分離池每間池寬，m15集渣槽上緣標(biāo)圖取堰上水頭冉圖出35cm為省略堰上水頭計(jì)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，CKt值736K t 值00.037727.75100.0295r21.71200.024317.88300.02061

10、5.16400.017913.17500.014511.70H例：2X75m3/ 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(jī)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(shí)現(xiàn)絮粒強(qiáng)制性上浮，達(dá)到固、液分離， 由于氣泡的重度遠(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(shí)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，

11、池容及占地減少，造價(jià)降低；氣泡捕足絮粒的機(jī)率很高，跑研 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?。怀厣顪\，構(gòu)造簡單，可隨時(shí)開、停，而不影響出水 水質(zhì)，管理方便。/構(gòu)尺寸：取回流比 R=20% ,氣浮池處理水量： Q3= (1+R) Q2=1.2 X75=90m 3/h 接觸區(qū)底部上升段縱截面為矩形，上升流速1020mm/s ,取Uji =18mm/s=64.8m/h接觸區(qū)底部通水平面面積：Fji =90/64.8=1.389 = 1.4m 2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(kuò)散段

12、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(kuò)散出口通水平面面積：FJ2 =90/27=3.333m 2接觸區(qū)寬與絮凝池相同，B=2m ,接觸區(qū)上端擴(kuò)散出口平面池長方向尺LJ2 =3.333/2=1.6665 =1.7m擴(kuò)散段水平傾角a =35°,擴(kuò)散段高：hK= (1.70.7) tan35 0 =0.7m擴(kuò)散段容積： Vk= ( 1.7 +0.7) /2X0.7X2=1.68m 3接觸區(qū)停留時(shí)間需大于60s ,取tj=90s=1.5min ,接觸區(qū)容積： Vj=90X1.5/60=2.25m 3接觸區(qū)底部上升段高：hD=

13、(VjVk) /Fji= (2.25 1.68 ) /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=Q 3/U 3 =90/9=10m 2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=5.5X2X1.5=16.5m 3分離區(qū)清水下降時(shí)間：tF=h y/U 3=1.5/9=0.167h=10min取分離區(qū)安全超高h(yuǎn)A=0.5m ,氣浮池高 Hf=1.5+0.5=2m復(fù)核分離停留時(shí)間：tF' =V/Q3=16.5/90=0.1

14、83h=11min,滿足停留1015min的要求，并能滿足清水到達(dá)池底所需時(shí)間。 溶氣泵：溶氣水量即回流水量，Qr=RQ 3=0.2 X75=15m 3/h ,溶氣壓力P= 0.45MPa溶氣泵選用不銹鋼離心泵，數(shù)量 3臺(tái)，2用1備；型號：DFHW50 200/2/5.5 ,流量：8.812.516.3m 3/h ,揚(yáng)程：515048.5m ,電機(jī)功率： 5.5Kw ,外形尺寸：長 儂 X高=602X400X425mm 空壓機(jī)：水中空氣溶解量與溫度和壓力有關(guān)，水溫20° C,壓力0.1MPa (1bar)時(shí)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

15、傳質(zhì)填料、溶氣壓力和時(shí)間有關(guān)。溶氣罐進(jìn)水壓力(表壓) P=0.4MPa=4bar=4Kg/cm 2;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(jī)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=mC kPQr=1.2 X0.0187X4.5 X15=1.515m 3/h空壓機(jī)額定排氣量：QP=kQ k/60=1.5 X1.515/60=0.038m 3/min選用無油空氣壓縮機(jī)，數(shù)量3臺(tái)，2用1備；型號：ZW0.05/7 ,排氣量：0.05m 3/min ,排氣壓力：0.7MPa ,電機(jī)功率：0.75Kw ,外形尺寸： 長儂 X高=

16、825X 368x 651mm 。 容氣罐：溶氣罐采用具有高效溶氣效率的噴淋填料式，數(shù)量2臺(tái)，碳鋼制作；溶氣接觸停留時(shí)間 24min ,取 TR=2.5min ,溶氣罐容積： Vr=QrTr/60=15 X2.5/60=0.625m 3填料式溶氣罐斷面負(fù)荷一般為10002000m 3/ (m2d),即4080m 3/(m2h),取 q=75m 3/ (m2h)溶氣罐直徑： Dr=4X (15/75) /3,14160.5 =0.5m溶氣罐有效高：h=0.625/ (0.5 2X3.1416/4 ) =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：小25米享內(nèi)筋)，尺寸：外徑 X高厚=

17、25X 17.5 X1mm ,裝填高1.3m ,容積0.25m 3。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(dòng)控制罐內(nèi)最佳液位。溶氣水制備采用強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)措施，溶氣罐內(nèi)達(dá)到高 水位時(shí)，開始內(nèi)循環(huán)，進(jìn)氣電磁閥和設(shè)在溶氣罐循環(huán)管上的電磁閥同時(shí)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(diǎn)。溶氣罐內(nèi)低水位時(shí)，進(jìn)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(yùn)行，這時(shí)吸水管路產(chǎn)生負(fù)壓，止回閥開啟，清水被吸入，此時(shí) 依靠溶氣罐內(nèi)填料，使水與罐內(nèi)足量空氣長時(shí)間接觸，使空氣在水中的溶 解仍很充分。正常水位時(shí)，進(jìn)氣、吸水同時(shí)進(jìn)行。整個(gè)過程自動(dòng)運(yùn)行。 溶氣釋放器：溶氣釋放器選用 TV-田型，具特點(diǎn)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(shí)，接通壓縮空氣，下盤