壓力溶氣氣浮(DAF)是國(guó)內(nèi)氣浮技術(shù)中應(yīng)用比較早的一種技術(shù),適用于處理低濁度、高色度、高有機(jī)物含量、低含油量、低表面活性物質(zhì)含量或富含藻類的水,廣泛用于造紙、印染、電鎖、化工、食品、煉油等工業(yè)廢水處理。
相對(duì)于其他的氣浮方式,它具有水力負(fù)荷高、池體緊湊等優(yōu)點(diǎn),但是它的工藝復(fù)雜、電能消耗較大、空壓機(jī)的噪聲大等因素,限制著它的應(yīng)用。
(一)加壓溶氣氣浮溶氣的方式
根據(jù)廢水中所含懸浮物的種類、性質(zhì)、處理水凈化程度和加壓方式的不同,基本方法有全流程溶氣氣浮法、部分溶氣氣浮法、部分回流溶氣氣浮法三種。
1.全流程溶氣氣浮法
全流程溶氣氣浮法是將全部廢水用水泵加壓,在泵前或泵后注入空氣。在溶氣罐內(nèi),空氣溶解于廢水中,然后通過(guò)減壓閥將廢水送人氣浮池。
廢水中形成許多小氣泡粘附廢水中的乳化油或懸浮物而逸出水面,在水面上形成浮渣。用刮板將浮渣連排入浮渣槽,經(jīng)浮渣管排出池外,處理后的廢水通過(guò)溢流堰和出水管排出。
全流程溶氣氣浮法的優(yōu)點(diǎn):溶氣量大,增加了油;驊腋☆w粒與氣泡的接觸機(jī)會(huì);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,從而減少了基建投資。
但由于全部廢水經(jīng)過(guò)壓力泵,增加了含油廢水的乳化程度,而且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(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力消耗較大。
2.部分溶氣氣浮法
部分溶氣氣浮法是取部分廢水加壓和溶氣,其余廢水直接進(jìn)入氣浮池并在氣浮池中與溶氣廢水混合。其特點(diǎn)為:較全流程溶氣氣浮法所需的壓力泵小,故動(dòng)力消耗低。
3.部分回流溶氣氣浮法
部分回流溶氣氣浮法是取一部分除油后出水回流進(jìn)行加壓和溶氣,減壓后直接進(jìn)入氣浮池,與來(lái)自絮凝池的廢水混合和氣浮。回流量一般為廢水的25~100%。
其特點(diǎn)為:加壓的水少,動(dòng)力消秏省;氣浮過(guò)程中不促進(jìn)乳化;磯花形成好,出水中絮凝物也少;氣浮池的容積較前兩種流程大。為了提高氣浮的處理效果,往往向廢水中加入混凝劑或氣浮劑,投加量因水質(zhì)不同而異,一般由試驗(yàn)確定。
現(xiàn)代氣浮理論認(rèn)為部分回流加壓溶氣氣浮節(jié)約能源,能充分利用浮選劑,處理效果優(yōu)于全加壓溶氣氣浮流程。而回流比為50%時(shí)處理效果好,所以部分回流加壓溶氣氣浮工藝是目前國(guó)內(nèi)外常采用的氣浮法。
(二)加壓溶氣氣浮的組成
主要由溶氣系統(tǒng)、溶氣釋放器、氣浮池等三個(gè)部分組成。
1.溶氣系統(tǒng)
1)溶氣系統(tǒng)的組成
對(duì)于氣浮設(shè)備來(lái)說(shuō),溶氣系統(tǒng)氣浮設(shè)備是主要的組成部分。用空壓機(jī)供氣方式的溶氣系統(tǒng)是目前應(yīng)用廣泛的壓力溶氣系統(tǒng),加壓溶氣氣浮系統(tǒng)一般包括了加壓溶氣泵、空壓機(jī)、溶氣罐及其他附屬設(shè)備等。
(1)加壓溶氣泵
一般建議采用立式多級(jí)離心泵。
(2)空壓機(jī)
①空壓機(jī)風(fēng)量。
回流溶氣氣浮工藝要求溶入的空氣量為回水晝的6%~10%,風(fēng)量不宜過(guò)小,否則絮體附著空氣量少,絮體上浮速度慢,渣水分離效果差。
②空壓機(jī)風(fēng)壓。
回流溶氣氣浮風(fēng)壓在0.25~0.35MPa、水壓在0.2~0.3MPa、風(fēng)壓、水壓差在0.05MPa上下時(shí)效果較佳,否則不是壓力水串入風(fēng)線,就是釋放器冒大氣泡,導(dǎo)致氣浮失敗。
③空壓機(jī)選擇。
往復(fù)式空壓機(jī)耗油過(guò)多,每小時(shí)均需加油,使氣浮中氣路帶油過(guò)多,并且氣量氣壓脈動(dòng)。而螺桿空壓機(jī)由千正常運(yùn)行時(shí)不消耗潤(rùn)滑油,氣路中不帶油,且氣量氣壓恒定,噪音小,因而更適用于作為壓力溶氣氣浮的風(fēng)源,但如果維護(hù)不當(dāng),造成機(jī)器故障,仍然會(huì)影響氣浮。
(3)溶氣罐
① 氣罐結(jié)構(gòu)。
壓力溶氣罐的作用是使水與空氣充分接觸,促進(jìn)空氣的溶解,壓力溶液氣罐是影響溶氣效率的關(guān)鍵設(shè)備。其外部結(jié)構(gòu)由進(jìn)水口、進(jìn)氣口、排氣安全閥接口、視鏡、壓力表接嘴、排氣口、液位計(jì)、出水口、人孔等組成,如圖所示。
②溶氣罐形式。
溶氣罐的形式有很多種,可以采用隔板式、花板式、填充式、渦輪式等填充式溶氣罐。
罐內(nèi)填充填料,可使溶氣罐效率提高。因其裝有填料可加劇紊動(dòng)程度,提高液相的分散程度,不斷更新液相與氣相的界面,從而提高了溶氣效率。填料有各種形式,研究表明,階梯環(huán)的溶氣效率高,可達(dá)90%以上,拉西環(huán)次之,波紋片卷低,這是由于填料的幾何特征不同造成的。
③影響溶氣罐因素與設(shè)計(jì)參數(shù)。
影響填料溶氣罐效率的主要因素為:填料特性、填料層高度、罐內(nèi)液位高、布水方式和溫度等。
2.溶氣水減壓釋放設(shè)備
釋放系統(tǒng)是由溶氣釋放裝置和溶氣水管路組成。溶氣水的減壓釋放設(shè)備一般要求微氣泡的直徑20~100µm。溶氣釋放裝置的功能是將壓力溶氣水減壓,使溶氣水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來(lái),并能迅速、均勻地與水中的顆粒物質(zhì)黏附。常用的溶氣釋放裝置有減壓閥、釋放器。
1)減壓閥(截止閥)
實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)每個(gè)閥門流量不同,氣泡合并現(xiàn)象,閥芯、閥桿、螺栓易松動(dòng)。
2)釋放器
①釋氣完全,在0.15MPa以上能釋放溶氣量的99%左右;
②能在較低壓力下工作,在0.2MPa以上時(shí)能取得良好的凈水效果,節(jié)約電耗;
③釋出的氣泡微細(xì),氣泡平均直徑為20~40µm,氣泡密集,附著性能良好。
國(guó)內(nèi)溶氣釋放器有TS型、TJ型和TV型等。
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