气浮法设计计算
气浮法
化学药剂的投加对气浮效果的影响
一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂， 以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学 药剂分为下述几类： 混凝剂
浮选剂
助凝剂 抑制剂
浮选剂使亲水性物质转化为疏水性物质， 从而能使其与微细气泡相粘附。 浮选剂的种类有松香油、石油、表面活 性剂、硬脂酸盐等。
原因有二
气泡本身具有自动降低表面自由能的倾向，即气 泡合并， ΔE变小，这种合并趋势的存在，使气 泡很难做到极细的分散度（微气泡）。 纯气泡上升到水表面时，由于气泡表面水分子层 薄，会很快破灭而得不到稳定的水表“气浮泡沫 层”，致使污染物脱落而重新返回水中。 一定量表面活性剂的存在使气泡表面带同种电荷， 不易合并。同时，一定量表面活性剂的存在使水 面气泡表面有一定厚度的水膜而不易破灭，从而 有利于收集除去。
一定温度下，溶解度与压力成正比。
加 压 溶 气 的 两 种 方 式
存在问题： 填料长膜； 压缩气含油； 调节不便； 时而需放气。
存在问题： 设备较复杂； 造价偏高。
部分溶气加压气浮法
全溶气气浮工艺流程 部分溶气气浮工艺流程 回流加压溶气气浮工艺流程
回流加压溶气流程：即部分气浮池出水进行 回流溶气，实际上属于部分溶气流程。 特点：可避免废水中的高浓度悬浮物堵塞溶 气罐填料。
调节剂
化学药剂的投加对气浮效果的影响
一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂， 以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学 药剂分为下述几类： 混凝剂
浮选剂
助凝剂 抑制剂 作用是提高悬浮颗粒表面的水密性，以 提高颗粒的可浮性，如聚丙烯酰胺。
调节剂
化学药剂的投加对气浮效果的影响
部分回流加压溶气气浮
3.3加压溶气气浮单元设计计算本厂采用部分回流加压溶气气浮法，它是将空气在一定压力下溶入水中，然后在减压条件下水中的空气呈微小气泡析出，黏附废水中的悬浮物，一起上浮到水面进行固液分离使悬浮物被去除的技术，气浮法去除SS效率为E g＝85%，产生污泥含水率P g＝96%。
以下是气浮池的计算过程：3.3.1设计条件水量Q=480m3/d=0.005556m3/s，SS=800mg/L，气浮区水平流速ν=5mm/s，絮体上浮速度u=2.5mm/s，溶气水回流比R=20%，水温T=20℃，废水溶气罐内停留时间t d=4min，气浮池内接触时间t C=6min，分离室内停留时间t S=30min。
3.3.2气浮—絮凝池的设计计算(1)确定气固比a、回流水量Q Ra=AS=ρC S(fPP㊀−1)×Q rQS a式中A——减压至常压时释放的空气量，g/d；S——悬浮固体干重，g/d；ρ——空气密度，g/L；C S——在一定温度下，一个大气压时的空气溶解度，mL/L；p——溶气罐压力（绝对压力）；f——加压溶气系统溶气效率；Q r——加压溶气用水量，m3/d；查表得ρ=1.164g/L，C S=18.7mL/L，P=0.2MPa，f=0.85，所以a=ρC S(fPP㊀−1)×Q rQS a=1.164×18.7×(0.85×200000101325−1)×576480×800=0.02213回流水量Q R=480×20%=96m3/d（2）接触区容积V C=t2（Q+Q R）24×60=6×（480+96）24×60=2.4m3（3）分离区容积V S=t S（Q+Q R）24×60=30×（480+96）24×60=12m3（4）气浮池有效水深H=V S×t S=0.75m （5）分离区面积A S和长度L SA S=V SH=120.75=16m2分离区池宽B S=4.0m，则分离区的长度L S=A SB S =164.0=4.0m（6）接触区面积A C和长度L CA C=V CH=2.40.75=3.2m2L C=A CB=3.24=0.8m（7）浮选池进水管：D i=100mm，u=0.5m/s；出水管D o=100mm。
气浮排泥量计算__概述说明以及解释
气浮排泥量计算概述说明以及解释1. 引言1.1 概述气浮是一种常用的废水处理技术，通过将气体注入废水中形成微小气泡，利用气泡与污染物颗粒之间的粘附作用，使其上浮至液面并形成泥层，从而实现固液分离。
在气浮过程中，排泥量是一个重要的参数，它表示单位时间内去除污染物颗粒的能力。
因此，准确计算气浮排泥量对于优化废水处理工艺、提高处理效率至关重要。
本文将介绍气浮排泥量计算的基本原理和方法，并通过实际案例分析和应用实践来验证这些方法的适用性。
此外，我们还将对气浮排泥量计算在未来的研究方向进行展望。
1.2 文章结构文章主要包括以下几个部分：引言、气浮排泥量计算的基本原理、排泥量计算方法与公式、实际案例分析与应用实践以及结论与展望。
在引言部分，我们将概述文章内容和目标；在基本原理部分，我们将介绍气浮技术简介、排泥量计算的重要性以及排泥量计算的基本原理；在方法与公式部分，我们将介绍不同的排泥量计算方法和公式；在案例分析部分，我们将通过实际案例来说明气浮排泥量计算的应用；最后，在结论与展望部分，我们将对文章进行总结，并对未来气浮排泥量计算的研究方向进行展望。
1.3 目的本文旨在探讨气浮排泥量的计算方法，并通过实际案例验证这些方法的可靠性和适用性。
通过深入了解排泥量计算原理和不同方法的优缺点，读者可以更好地理解和应用气浮技术，并在废水处理中提高排泥效率。
此外，本文还希望为未来相关研究提供参考，并推动气浮废水处理技术的进一步发展。
2. 气浮排泥量计算的基本原理2.1 气浮技术简介气浮是一种常用的水处理技术，它通过将气体注入到水中，使得水中悬浮固体颗粒上升至液面并形成泡沫，从而将这些固体颗粒从液体中分离出来。
在气浮过程中，根据悬浮流体质量和其密度之间的差异，固体颗粒可以被有效地去除。
2.2 排泥量计算的重要性排泥量计算在气浮系统设计和运行中起着至关重要的作用。
正确估计和计算排泥量有助于确保气浮系统能够以高效、稳定的方式处理污水，并控制固体颗粒在设备中的积累和堵塞情况。
气浮法
对σ水-气影响较大的主要是物质表面的亲水基团，亲水基 越多，则σ水-气越小，越不易被气浮处理（如乳化油及洗涤
废水等）；同时亲水基越多，污染粒子乳化严重，表面电 位增高也影响粘附。
泡沫的稳定性
由上面的讨论可知，水中表面活性剂的存 在对气浮处理有不利影响。 但是，气浮处理时，一般又要求水中含有 一定量的表面活性剂，以保证气泡具有足 够的稳定性。如果表面活性剂含量过低， 则应投加一定量的起泡剂。 为什么？
水-粒 水-气 cos(180 ) 粒-气
式中：θ——接触角（也称湿润角）。
由此可得：
E 水-气（1 cos )
上式表明，并不是水中所有的污染物质都能与气 泡粘附，是否能产生较好的粘附，与该类物质的接触
角θ 、水的表面张力σ水-气有关。
当θ>900时，颗粒为疏水表面。θ→180°时， cosθ→ -1，ΔE→2σ水-气，这类物质憎水性强（称憎
污水处理技术中，浮上法固-液或液-液分离技术应 用的几方面：
石油、化工及机械制造业中的含油污水的油水分离;
工业废水处理;
污水中有用物质的回收;
取代二次沉淀池，特别是用于易产生活性污泥膨胀的 情况;
剩余活性污泥的浓缩。
水中颗粒与气泡的粘附条件
悬浮颗粒能否与气泡粘附主要
取决于颗粒表面的性质。颗粒
b
B H1
L
3 2 1
5
8
8
7
4
6
i
L2
L2
图 8-5 双室平流式电解气浮池
1-入流室；2-整流栅；3-电极组；4-出口水位调节器； 5-刮渣机；6-浮渣室；7-排渣阀；8-污泥排除口
分散空气浮上法
气浮法设计计算
气浮法设计计算一．气浮法分类及原理二．气浮法设计参数全溶气气浮法 部分回流溶气气浮法1流 程示 意 图2进水水质pH=6.5~8.5含油量<100mg/lpH=6.5~8.5含油量<100mg/l 3投加药剂（品种和数量根据实际水质筛选决定）聚合铝25~35mg/l或硫酸铝60~80mg/l或聚合铁15~30mg/l或有机高分子凝聚剂1~10mg/l聚合铝15~25mg/l 或硫酸铝40~60mg/l 或聚合铁10~20mg/l 或有机高分子凝聚剂1~8mg/l 4混凝反应管道和水泵混合无反应室管道混合，阻力损失≥0.3m或机械混合，搅拌浆叶线速度0.5m/s 左右，混合时间 4混凝反应管道和水泵混合无反应室2~3min ；机械反应室（一级机械搅拌）或平流反应室或旋流反应室或涡流 反应室，水流线速度从方 式参数序 号三．气浮法设计计算四．不同温度下的K T值和736K T值例：2×75m3 / h气浮池气浮池设置在絮凝池侧旁，沉淀池上方。
气浮类型较多，有全部压力溶气气浮、分散空气气浮、电解凝聚气浮、内循环射流气浮等，这里选择适用于城镇给水处理的部分回流压力溶气气浮。
气浮适用于含藻类及有机杂质、水温较低、常年浊度低于100NTU的原水；它依靠微气泡粘附絮粒，实现絮粒强制性上浮，达到固、液分离，由于气泡的重度远小于水，浮力很大，促使絮粒迅速上浮，提高固、液分离速度。
气浮依靠无数微气泡去粘附絮粒，对絮粒的重度、大小要求不高，能减少絮凝时间，节约混凝剂量；带气絮粒与水的分离速度快，单位面积产水量高，池容及占地减少，造价降低；气泡捕足絮粒的机率很高，跑矾花现象很少，有利于后级滤池延长冲洗周期，节约水耗；排渣方便，浮渣含水率低，耗水量小；池深浅，构造简单，可随时开、停，而不影响出水水质，管理方便。
●结构尺寸：取回流比R=20%，气浮池处理水量：Q3=（1＋R）Q2=1.2×75=90m3/h 接触区底部上升段纵截面为矩形，上升流速10~20mm/s，取U J1=18mm/s=64.8m/h接触区底部通水平面面积：F J1=90/64.8=1.389≈1.4m2接触区宽与絮凝池相同，B=2m，接触区底部平面池长方向尺寸：L J1=1.4/2=0.7m接触区上端扩散段纵截面为倒直角梯形，出口流速5~10mm/s，取U J2=7.5mm/s=27m/h接触区上端扩散出口通水平面面积：F J2=90/27=3.333m2接触区宽与絮凝池相同，B=2m，接触区上端扩散出口平面池长方向尺寸：L J2=3.333/2=1.6665≈1.7m扩散段水平倾角α=35°，扩散段高：h K=（1.7－0.7）tan35°=0.7m 扩散段容积：V K=〔（1.7＋0.7）/2〕×0.7×2=1.68m3接触区停留时间需大于60s，取t J=90s=1.5min，接触区容积：V J=90×1.5/60=2.25m3接触区底部上升段高：h D=（V J－V K）/F J1=（2.25－1.68）/1.4=0.4m 分离区清水下降流速1.5~2.5mm，取U3=2.5mm/s=9m/h分离区平面面积：F F=Q3/U3=90/9=10m2分离区平面池长方向尺寸：L F=10/2=5m（＜沉淀池长5.5m）气浮池长度方向尺寸：L=5.5m取分离区液深h Y=1.5m，分离区容积：V F=5.5×2×1.5=16.5m3分离区清水下降时间：t F=h Y/U3=1.5/9=0.167h=10min取分离区安全超高h A=0.5m，气浮池高H F=1.5＋0.5=2m复核分离停留时间：t F′=V F/Q3=16.5/90=0.183h=11min，满足停留10~15min的要求，并能满足清水到达池底所需时间。
浅层气浮设计
～浅层气浮池的主要设计参数1.气浮池有效水深0.5～0.6m，圆形2.接触室上升流速下端取20mm/s，上端取5～10mm/s。
水量接触时间1～1.5min。
3.分离区表面负荷3～5m3/（m2·h），水力停留时间12～16min。
4.布水机构的出水处应设整流器，原水与溶气水德配水量按分离区单位面积布水量均有的原则设计计算。
5.布水机构的旋转速度应满足微气泡浮升时间的要求，通常按8～12mim选转一周计算6.溶气水回流比应计算确定，一般应大于30%。
溶气罐通常可设计成立式。
溶气水水力停留时间应计算确定，一般应大于3min。
设计工作压力0.4～0.5MPa。
7.浅层气浮的其它设计方法基本同压力溶气气浮法。
主要工艺设备与材料1.溶气泵应选用压力较高的多级泵，其工作压力为0.4～0.6MPa。
2.溶气罐为压力溶气设备，设计工作压力一般为0.6MPa，溶气罐定都应设安全阀。
溶气底部应设排污阀，溶气罐进水管应设除污器，溶气罐应具压力容器试验合格证方可使用。
3.溶气罐供气采用空压机，其工作压力为0.6～0.7MPa，供气量应满足溶气罐最大溶气量的要求。
4.溶气罐的压力与水位均应自动控制，并与溶气水泵联动。
5.释放器应满足水流量的要求，其与溶气罐连接管道应安装快开阀，释放管支管应安装快速拆卸管件，以利清洗。
6. 气浮池应设刮渣机，并设可调节行程开关及调速仪表自动控制。
设计计算：1. 气浮池所需空气量g Q1.1释放的空气量的计算，根据设计资料的数据知：Q =49003m /d ，a S =15003g /m ，a =0.006Aa S=a S QS =00064900150044100a A as aQS .g /d ===⨯⨯=式中：S ——为悬浮物固体干重g /d ； Q ——气浮处理的废水量3m /d ；a S ——废水中的悬浮固体浓度3g /m ；A ——减压至101.325KPa 是释放的空气量，g /d ；a ——为气固比，无试验资料时一般取值0.005～0.006。
气浮沉淀池设计计算
气浮沉淀池设计计算
气浮沉淀池的设计计算一般包括以下几个方面：
1. 污水处理能力：根据进水量和处理要求确定气浮沉淀池的设计处理能力，一般以流量单位为m3/h来表示。
2. 泥泵选型：根据沉淀池中的污泥量和处理能力来选取合适的泥泵，泥泵的选型要考虑泵的流量和扬程，以及耐磨、耐腐蚀等特性。
3. 气浮设备：根据处理能力和处理效果要求，选择合适的气浮设备，如气浮机等。
气浮机的选型要考虑气浮池的尺寸、气浮区域的气泡均匀性、气泡产生方式等。
4. 气浮系统：确定气浮系统的流量、气浮区域的数量和尺寸等。
气浮系统包括气泵、气泡发生器、搅拌器等。
5. 沉淀时间：根据沉淀效果要求，确定沉淀池内的停留时间。
一般来说，沉淀时间应根据水质状况和出水要求进行合理调整。
6. 污泥处理：根据沉淀池内的污泥产生量和处理要求确定污泥的处理方式，如压滤、浓缩、脱水等。
这些设计计算的具体方法和步骤，一般根据工程实际情况和处理要求来确定。
气浮法工艺原理及参数设计
水处理气浮工艺分类及参数设计pH=6.5~8.5含油量<100mg/500.014511.70L J2=3.333/2=1.6665≈1.7m扩散段水平倾角α=35°，扩散段高：h K=（1.7－0.7）tan35°=0.7m扩散段容积：V K=〔（1.7＋0.7）/2〕×0.7×2=1.68m3接触区停留时间需大于60s，取t J=90s=1.5min，接触区容积：V J=90×1.5/60=2.25m3接触区底部上升段高：h D=（V J－V K）/F J1=（2.25－1.68）/1.4=0.4m 分离区清水下降流速1.5~2.5mm，取U3=2.5mm/s=9m/h分离区平面面积：F F=Q3/U3=90/9=10m2分离区平面池长方向尺寸：L F=10/2=5m（＜沉淀池长5.5m）气浮池长度方向尺寸：L=5.5m取分离区液深h Y=1.5m，分离区容积：V F=5.5×2×1.5=16.5m3分离区清水下降时间：t F=h Y/U3=1.5/9=0.167h=10min取分离区安全超高h A=0.5m，气浮池高H F=1.5＋0.5=2m复核分离停留时间：t F′=V F/Q3=16.5/90=0.183h=11min，满足停留10~15min的要求，并能满足清水到达池底所需时间。
●溶气泵：溶气水量即回流水量，Q R=RQ3=0.2×75=15m3/h，溶气压力P≈0.45MPa 溶气泵选用不锈钢离心泵，数量3台，2用1备；型号：DFHW50－200/2/5.5，流量：8.8~12.5~16.3m3/h，扬程：51~50~48.5m，电机功率：5.5Kw，外形尺寸：长×宽×高=602×400×425mm●空压机：水中空气溶解量与温度和压力有关，水温20°C，压力0.1MPa（1bar）时空气在水中的饱和溶解度C K=0.0187L气/L水，溶气效率与溶气罐结构、气液传质填料、溶气压力和时间有关。
气浮实验
实验四气浮实验气浮实验是研究比重近于1或小于1的悬浮颗粒与气泡粘附上升，从而起到水质净化作用的规律，测定工程中所需的某些有关设计参数，选择药剂种类、数量等，以便为设计运行提供一定的理论依据。
目的1．进一步了解和掌握气浮净水方法的原理及其工艺流程。
2．掌握气浮法设计参数“气固比”及“释气量”的测定方法及整个实验的操作技术。
原理气浮净水方法是目前给排水工程中日益广泛应用的一种水处理方法。
该法主要用于处理水中比重小于或接近于1的悬浮杂质，如乳化油、羊毛脂、纤维、以及其它各种有机或无机的悬浮絮体等。
因此气浮法在自来水厂、城市污水处理厂以及炼油厂、食品加工厂、造纸厂、毛纺厂、印染厂、化工厂等的水处理中都有所应用。
气浮法具有处理效果好、周期短、占地面积小以及处理后的浮渣中固体物质含量较高等优点。
但也存在设备多、操作复杂、动力消耗大的缺点。
气浮法就是使空气以微小气泡的形式出现于水中并慢慢自下而上地上升，在上升过程中，气泡与水中污染物质接触，并把污染物质粘附于气泡上（或气泡附于污染物上）从而形成比重小干水的气水结合物浮升到水面，使污染物质从水中分离出去。
产生比重小于水的气、水结合物的主要条件是：l．水中污染物质具有足够的增水性。
2．加人水中的空气所形成气泡的平均宜径不宜大于70微米，3．气泡与水中污染物质应有足够的接触时间。
气浮法按水中气泡产生的方法可分为布气气浮、溶气气浮和电气浮几种。
由于布气气浮一般气泡直径较大，气浮效果较差，而电气浮气泡直径虽不大但耗电较多，因此在目前应用气浮法的工程中，以加压溶气气浮法最多。
加压溶气气浮法就是使空气在一定压力的作用下溶解于水，并达到饱和状态，然后使加压水表面压力突然减到常压，此时溶解于水中的空气便以微小气泡的形式从水中逸出来。
这样就产生了供气浮用的合格的微小气泡。
加压溶气气浮法根据进人溶气罐的水的来源，又分为无回流系统与有回流系统加压溶气气浮法，目前生产中广泛采用后者。
其流程如图3-22所示。
气浮的使用计算式
3、气浮法的原理与应用❖ 气浮法的分类：（根据产生气泡的方法分类）❖ 电解气浮法❖ 散气气浮法（扩散板，叶轮）❖ 溶气气浮法（真空溶气，加压溶气）❖ 气浮法的适用范围：❖ 分离去除废水中的悬浮油和乳化油；❖ 分离去除废水中的有机物、重金属和表面活性物质；❖ 分离回收废水中的有用物质（纸浆，贵金属）❖ 分离浓缩活性污泥（代替二沉池、浓缩池）。
❖ 气浮法的优点：❖ 表面负荷可达12m3/m2.h ，效率高；❖ 浮渣含水率低（<96%），渣量少，排渣方便；❖ 与混凝沉淀法比，混凝剂用量少；❖ 增加溶解氧，有利于后续处理，泥渣不易腐化。
❖ 气浮法的缺点：❖ 电耗高，运营费用高；❖ 设备多，管理复杂。
4、回流加压溶气气浮工艺设计计算：❖ 设计参数：❖ 气浮池有效水深：2.0 - 3.0 m❖ 气浮池长宽比：1:1 – 1.5 :1❖ 分离区表面负荷：5 – 10 m3/m2.h❖ 分离区水力停留时间：10 – 30 min❖ 分离区水流下降流速：1 –3 mm/s❖接触区水流上升流速：5 – 10 mm/s❖ 接触区水力停留时间：≥2 min5、回流加压溶气气浮工艺设计计算：气浮池有效容积（接触区，分离区）：(min)t )/(Q )/(Q )(6024)(3R 33水力停留时间—回流加压溶气水量—处理水量—气浮池有效容积—式中：d m d m m V t Q Q V R ⨯⋅+=例题1：某工业废水拟采用回流加压气浮法处理，Q ＝2000m3/d ，SS 浓度S ’＝600mg/L ，水温30°C ，气浮实验数据：A/S ＝0.02，f ＝0.6，P ＝0.3MPa （表压），Ca ＝18.14 mg/L ，求回流加压溶气水量。
❖ 解： dm P f C S Q S AQ a R /9454.2524000)10.46.0(14.18600200002.0)1(3==-⨯⨯⨯⨯=-⋅⋅'⋅⋅=。
气浮设计计算
备注
t φ μ ρ D β η
W=aQt a
F=W/h h=H/ρ H=φμ2/2g f=L2 L=6D n=F/f q=1000Q/[60n(1-β)] ω=60μ/πD
N=ρHq/102η
取值
10 0.167
20 0.20 12.0 0.67 0.22 0.3 0.2
3.70 1.10 1.69 2.19 1.47 1.74 1.32 1.00 3.97 1043
n1=A1/a1
每根支管需要孔眼数
n2=n1/n0
每根支管长度 校核：分离室长度
L0=n2*d2/100 Ls
4.2 集渣槽 5 溶气释放器
宽度B4 长度L4
L4=B
① 型号
TV-Ⅱ
② 主要参数
选定压力溶气下单个释放器的出流量q
③ 溶气释放器个数n 6 刮渣机
n=Qr/q
① 型号
TQ-2
② 主要参数
安全系数
溶解度系数
气固比
悬浮物（或污泥浓度）
二、计算结果
1 工艺指标
1.1 气固比计算法
①
所需空气量Qg
②
所需额定气量Qg'
③
回流比R
④
溶气水量Qr
1.2 回流比计算法
①
所需空气量Qg
②
所需额定气量Qg'
③
溶气水量Qr
1.3 经验法
所需额定气量Qg'
1.4 设计时取以上最大值
①
回流比R
②
所需额定气量Qg'
《给水排水设计手册》 第3册，城镇排水， P589页溶气罐选型
在分离室池底 20~40cm处
0.5~0.7m/s
气浮法设计计算
气浮法设计计算一．气浮法分类及原理二．气浮法设计参数三．气浮法设计计算四．不同温度下的K T值和736K T值气浮池设置在絮凝池侧旁，沉淀池上方。
气浮类型较多，有全部压力溶气气浮、分散空气气浮、电解凝聚气浮、内循环射流气浮等，这里选择适用于城镇给水处理的部分回流压力溶气气浮。
气浮适用于含藻类及有机杂质、水温较低、常年浊度低于100NTU的原水；它依靠微气泡粘附絮粒，实现絮粒强制性上浮，达到固、液分离，由于气泡的重度远小于水，浮力很大，促使絮粒迅速上浮，提高固、液分离速度。
气浮依靠无数微气泡去粘附絮粒，对絮粒的重度、大小要求不高，能减少絮凝时间，节约混凝剂量；带气絮粒与水的分离速度快，单位面积产水量高，池容及占地减少，造价降低；气泡捕足絮粒的机率很高，跑矾花现象很少，有利于后级滤池延长冲洗周期，节约水耗；排渣方便，浮渣含水率低，耗水量小；池深浅，构造简单，可随时开、停，而不影响出水水质，管理方便。
●结构尺寸：取回流比R=20%，气浮池处理水量：Q3=（1＋R）Q2=1.2×75=90m3/h接触区底部上升段纵截面为矩形，上升流速10~20mm/s，取U J1=18mm/s=64.8m/h 接触区底部通水平面面积：F J1=90/64.8=1.389≈1.4m2接触区宽与絮凝池相同，B=2m，接触区底部平面池长方向尺寸：L J1=1.4/2=0.7m接触区上端扩散段纵截面为倒直角梯形，出口流速5~10mm/s，取U J2=7.5mm/s=27m/h 接触区上端扩散出口通水平面面积：F J2=90/27=3.333m2接触区宽与絮凝池相同，B=2m，接触区上端扩散出口平面池长方向尺寸：L J2=3.333/2=1.6665≈1.7m扩散段水平倾角α=35°，扩散段高：h K=（1.7－0.7）tan35°=0.7m扩散段容积：V K=〔（1.7＋0.7）/2〕×0.7×2=1.68m3接触区停留时间需大于60s，取t J=90s=1.5min，接触区容积：V J=90×1.5/60=2.25m3接触区底部上升段高：h D=（V J－V K）/F J1=（2.25－1.68）/1.4=0.4m分离区清水下降流速1.5~2.5mm，取U3=2.5mm/s=9m/h分离区平面面积：F F=Q3/U3=90/9=10m2分离区平面池长方向尺寸：L F=10/2=5m（＜沉淀池长5.5m）气浮池长度方向尺寸：L=5.5m取分离区液深h Y=1.5m，分离区容积：V F=5.5×2×1.5=16.5m3分离区清水下降时间：t F=h Y/U3=1.5/9=0.167h=10min取分离区安全超高h A=0.5m，气浮池高H F=1.5＋0.5=2m复核分离停留时间：t F′=V F /Q3=16.5/90=0.183h=11min，满足停留10~15min的要求，并能满足清水到达池底所需时间。
平流式气浮池设计计算书
平流式气浮池设计计算书一、设计说明气浮法也称浮选法，其原理是设法使水中产生大量的微气泡，以形成水、气、及被去除物质的三相混合体，在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下，促进微细气泡粘附在被去除的微小油滴上后，因粘合体密度小于水而上浮到水面，从而使水中油粒被分离去除。
气浮法通常作为对含油污水隔油后的补充处理。
即为生化处理之前的预处理，经过气浮处理，可将含油量降到30mg/L以下，再经过生化处理，出水含有可达到10mg/L以下。
设计选用目前最常用的平流式气浮池，废水经配水井进入气浮接触区，通过导流板实现降速，稳定水流。
然后废水与来自溶气开释器释出的溶气水相混合，此时水中的絮粒和微气泡相互碰撞粘附，形成带气絮粒而上浮，并在分离区进行固液分离，浮至水面的泥渣由刮渣机刮至排渣槽排出。
净水则由穿孔集水管汇集至集水槽后出流。
部分净水经过回流水泵加压后进溶气罐，在罐内与来自空压机的压缩空气相互接触溶解，饱和溶气水从罐底通过管道输向开释器。
本设计采用加压溶气气浮法在国内外应用最为广泛。
与其他方法相比，它具有以下优点：在加压条件下，空气的溶解度大，供气浮用的气泡数目多，能够确保气浮效果；溶进的气体经骤然减压开释，产生的气泡不仅微细、粒度均匀、密集度大、而且上浮稳定，对液体扰动微小，因此特别适用于对疏松絮凝体、细小颗粒的固液分离；工艺过程及设备比较简单，便于治理、维护；特别是部分回流式，处理效果明显、稳定，并能较大地节约能耗。
二、设计任务完成一个城市污水处理中常用的典型构筑物的工艺设计，较完整地绘制该构筑物的工艺施工图纸。
构筑物——平流式气浮池（共壁合建）设计流量——Q s=100m³/h三、设计计算1．污水水质情况C o = 700㎎/L 悬浮固体浓度f= 90％空气饱和率Aa/S= 0.022 气固比Ca= 18.5ml/L 空气在水中饱和溶解度P= 4.2atm 溶气压力T1=2min 气浮池内接触时间Ts=20min 分离室内停留时间Vs=1.5 mm/s 分离室上升流速2．回流比的确定由Aa/S =Ca(f*P-1)R/ C o 得，回流比R= 30％3．气浮池计算因为设计两个气浮池并联，所以单池流量Q =100/2=50 m³/h（1）接触室容积：Vc=(Q+Qp)*T2/60=(50+15) *2/60=2.17m³（2）分离室容积：Vs=(Q+Qp) *Ts/60=65*20/60=21.7m³（3）气浮池水深：H=1.5*t/1000=1.5*20*60/1000=2m（4）分离室面积和长度As=Vs/H=21.7/2=10.85m2取池宽B=2m则分离室长度L= As /B=10.85/2=5.43m为便于施工长度取5.5m，则实际分离室面积为11㎡。
气浮池计算
1.气浮池1.1.功能描述加压气浮法是在加压情况下，将空气溶解在废水中达饱和状态，然后突然减至常压，这时溶解在水中的空气就成了过饱和状态，以极微小的气泡释放出来，乳化油和悬浮颗粒就粘附于气泡周围而随其上浮，在水面上形成泡沫层，然后由刮泡器清除，使废水得到净化。
1.2.设计要点气浮池有效水深2.0-2.5m，长宽比1.5:1~1:1，设计水力停留时间10~20min，分离区水流下降速度1~3mm/s，水力表面负荷5~10m3/m2h。
为防止进水干扰分离区的工作，在气浮池入口设有隔板，隔板前为接触区，设计参数为隔板下端直立部分，水流上升流速取20mm/s；隔板上端一般与水平呈60°角，此区水流上升流速取5~10mm/s；接触区水力停留时间≥2min。
隔板下部竖直部分高300~500mm，隔板上端与气浮池水面距离取300mm，以防止扰动浮渣层。
集水管布置在分离区底部，可为枝状或环状布置，力求集水均匀。
池顶刮渣机行车速度不大于5m/min。
1.3.平流气浮池设计（1）溶气水量计算Q R=1000ASQS’/[C a(fP−1)]Q R-回流加压溶气水量，m3/dA/S-气固比，宜通过试验确定，如无试验资料，可按0.005~0.06的范围选用，废水悬浮固体浓度高时取低值，低时取高值。
气浮处理水量，m3/dS’-废水中悬浮物固体浓度，kg/m3C a-0.1MPa大气压下空气的质量饱和溶解度（查表），g/m3f-加压溶气系统的溶气效率，一般取0.6~0.8P-溶气绝对压力，0.1MPa0.1MPa大气压下空气在水中的饱和溶解度（2）接触区计算接触区容积计算：V j=（Q+Q R）t1 24×60V j-接触区容积，m3Q-处理废水量，m3/dQ R-回流溶气水量，m3/dT1-接触区接触时间，min，≥2min 接触区面积计算：A j=V j HA j-接触区面积，m2有效水深，m接触区长度计算：L j=A j/b L j-接触区长度，mb-气浮池宽度，m（3）气浮池分离区计算气浮池分离区容积计算：V f=（Q+Q R)t2 24×60V f-分离区容积，m3t2-分离区停留时间，min气浮池有效水深计算：H=V s t2 H-气浮池有效水深，mV s-分离区水流下降的平均流速，m/st2-分离区停留时间，s 分离区面积计算：A f=V f HA f-分离区面积，m2分离区长度计算：L f=A f bL f-分离区长度，m b-气浮池宽度，m （4）溶气罐计算V R=Q R t 24×60t-溶气罐停留时间，3min1.4.一体化气浮设备（参考）。
气浮法设计计算
气浮法设计计算一．气浮法分类及原理处理方法按产气方式分类常用方式原 理气 浮 法气浮法压力溶气 全溶气气浮法部分回流溶气气浮法用水泵将废水提升到溶气罐，加压至~（表压）同时注入压缩空气，使之过饱和。
然后瞬间减压，骤然释放出大量密集的微细气泡，从而使气泡和被去除物质的结合体迅速分离，上浮至水面。
气浮法细碎空气喷射气浮法叶轮气浮法（韦姆科气浮法）利用高速喷射的水流或高速旋转的叶轮，将吸入水中的空气剪切成微细气泡，从而使气泡与被去除物质的结合体迅速上浮与水分离。
二．气浮法设计参数全溶气气浮法 部分回流溶气气浮法1流 程 示 意 图2 进水水质 pH=~含油量<100mg/l pH=~含油量<100mg/l3投加药剂（品种和数量根据实际水质筛选决定）聚合铝25~35mg/l或硫酸铝60~80mg/l或聚合铁15~30mg/l或有机高分子凝聚剂1~10mg/l聚合铝15~25mg/l或硫酸铝40~60mg/l或聚合铁10~20mg/l或有机高分子凝聚剂1~8mg/l4 混凝反应 管道和水泵混合无反应室管道混合，阻力损失≥或机械混合，搅拌浆叶线速度s 左右，混合时间气 浮 方式参 数 序 号三．气浮法设计计算四．不同温度下的K T值和736K T值例：2×75m3 / h气浮池气浮池设置在絮凝池侧旁，沉淀池上方。
气浮类型较多，有全部压力溶气气浮、分散空气气浮、电解凝聚气浮、内循环射流气浮等，这里选择适用于城镇给水处理的部分回流压力溶气气浮。
气浮适用于含藻类及有机杂质、水温较低、常年浊度低于100NTU的原水；它依靠微气泡粘附絮粒，实现絮粒强制性上浮，达到固、液分离，由于气泡的重度远小于水，浮力很大，促使絮粒迅速上浮，提高固、液分离速度。
气浮依靠无数微气泡去粘附絮粒，对絮粒的重度、大小要求不高，能减少絮凝时间，节约混凝剂量；带气絮粒与水的分离速度快，单位面积产水量高，池容及占地减少，造价降低；气泡捕足絮粒的机率很高，跑矾花现象很少，有利于后级滤池延长冲洗周期，节约水耗；排渣方便，浮渣含水率低，耗水量小；池深浅，构造简单，可随时开、停，而不影响出水水质，管理方便。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
气浮法设计计算
一．气浮法分类及原理
处理方法
按产气方式分类
常用方式
原 理
气 浮 法
气浮法压力溶气 全溶气气
浮法部分回
流溶气气浮
法
用水泵将废水提升到溶气罐，加压至0.3~0.55MPa （表
压）同时注入压缩空气，使之
过饱和。
然后瞬间减压，骤然
释放出大量密集的微细气泡，
从而使气泡和被去除物质的结合体迅速分离，上浮至水面。
气浮法细碎空气 喷射气浮
法叶轮气浮
法（韦姆科气
浮法）
利用高速喷射的水流或高速
旋转的叶轮，将吸入水中的空
气剪切成微细气泡，从而使气
泡与被去除物质的结合体迅速
上浮与水分离。
二．气浮法设计参数
全溶气气浮法 部分回流溶气气浮法
1
流 程 示 意 图
2 进水水质 pH=6.5~8.5含油量
<100mg/l pH=6.5~8.5含油量<100mg/l
3
投加药剂（品种和数量根据实际水质筛选决定） 聚合铝25~35mg/l 或硫酸铝60~80mg/l 或聚合铁15~30mg/l 或有机高分子凝聚剂
1~10mg/l 聚合铝15~25mg/l 或硫酸铝40~60mg/l 或聚合铁10~20mg/l 或有机高分子凝聚剂
1~8mg/l 4
混凝反应
管道和水泵混合无反应室
管道混合，阻力损失≥0.3m 或机械混合，搅拌浆叶线速度0.5m/s 左右，混合时间
气 浮 方
式
参 数 序 号
三．气浮法设计计算
四．不同温度下的K T值和736K T值
例：2×75m3 / h气浮池
气浮池设置在絮凝池侧旁，沉淀池上方。
气浮类型较多，有全部压力溶气气浮、分散空气气浮、电解凝聚气浮、内循环射流气浮等，这里选择适用于城镇给水处理的部分回流压力溶气气浮。
气浮适用于含藻类及有机杂质、水温较低、常年浊度低于100NTU的原水；它依靠微气泡粘附絮粒，实现絮粒强制性上浮，达到固、液分离，由于气泡的重度远小于水，浮力很大，促使絮粒迅速上浮，提高固、液分离速度。
气浮依靠无数微气泡去粘附絮粒，对絮粒的重度、大小要求不高，能减少絮凝时间，节约混凝剂量；带气絮粒与水的分离速度快，单位面积产水量高，池容及占地减少，造价降低；气泡捕足絮粒的机率很高，跑矾花现象很少，有利于后级滤池延长冲洗周期，节约水耗；排渣方便，浮渣含水率低，耗水量小；池深浅，构造简单，可随时开、停，而不影响出水水质，管理方便。
●结构尺寸：
取回流比R=20%，气浮池处理水量：Q3=（1＋R）Q2=1.2×75=90m3/h
接触区底部上升段纵截面为矩形，上升流速10~20mm/s，取U J1=18mm/s=64.8m/h
接触区底部通水平面面积：F J1=90/64.8=1.389≈1.4m2
接触区宽与絮凝池相同，B=2m，接触区底部平面池长方向尺寸：L J1=1.4/2=0.7m
接触区上端扩散段纵截面为倒直角梯形，出口流速5~10mm/s，取U J2=7.5mm/s=27m/h
接触区上端扩散出口通水平面面积：F J2=90/27=3.333m2
接触区宽与絮凝池相同，B=2m，接触区上端扩散出口平面池长方向尺寸：L J2=3.333/2=1.6665≈1.7m
扩散段水平倾角α=35°，扩散段高：h K=（1.7－0.7）tan35°=0.7m
扩散段容积：V K=〔（1.7＋0.7）/2〕×0.7×2=1.68m3
接触区停留时间需大于60s，取t J=90s=1.5min，接触区容积：V J=90×1.5/60=2.25m3
接触区底部上升段高：h D=（V J－V K）/F J1=（2.25－1.68）/1.4=0.4m
分离区清水下降流速1.5~2.5mm，取U3=2.5mm/s=9m/h
分离区平面面积：F F=Q3/U3=90/9=10m2
分离区平面池长方向尺寸：L F=10/2=5m（＜沉淀池长5.5m）
气浮池长度方向尺寸：L=5.5m
取分离区液深h Y=1.5m，分离区容积：V F=5.5×2×1.5=16.5m3
分离区清水下降时间：t F=h Y/U3=1.5/9=0.167h=10min
取分离区安全超高h A=0.5m，气浮池高H F=1.5＋0.5=2m
复核分离停留时间：t F′=V F /Q3=16.5/90=0.183h=11min，满足停留10~15min 的要求，并能满足清水到达池底所需时间。
●溶气泵：
溶气水量即回流水量，Q R=RQ3=0.2×75=15m3/h，溶气压力P≈0.45MPa
溶气泵选用不锈钢离心泵，数量3台，2用1备；型号：DFHW50－200/2/5.5，流量：8.8~12.5~16.3m3/h，扬程：51~50~48.5m，电机功率：5.5Kw，外形尺寸：长×宽×高=602×400×425mm
●空压机：
水中空气溶解量与温度和压力有关，水温20°C，压力0.1MPa（1bar）时空气在水中的饱和溶解度C K=0.0187L气/L水，溶气效率与溶气罐结构、气液传质填料、溶气压力和时间有关。
溶气罐进水压力（表压）P=0.4MPa=4bar≈4Kg/cm2；水温变化校正系数一般为 1.1~1.3，取校正系数m=1.2；安全和空压机效率系数一般为1.2~1.5，取效率系数k=1.5。
气浮所需压缩空气量：Q K2=mC K PQ R=1.2×0.0187×4.5×15=1.515m3/h
空压机额定排气量：Q P=kQ K/60=1.5×1.515/60=0.038m3/min
选用无油空气压缩机，数量3台，2用1备；型号：ZW0.05/7，排气量：0.05m3/min，排气压力：0.7MPa，电机功率：0.75Kw，外形尺寸：长×宽×高=825×368×651mm。
●溶气罐：
溶气罐采用具有高效溶气效率的喷淋填料式，数量2台，碳钢制作；溶气接触停留时间2~4min，取T R=2.5min，溶气罐容积：V R=Q R T R/60=15×2.5/60=0.625m3
填料式溶气罐断面负荷一般为1000~2000m3/（m2d），即40~80m3/（m2h），取q=75m3/（m2h）
溶气罐直径：D R=〔4×（15/75）/3.1416〕0.5=0.5m
溶气罐有效高：h=0.625/（0.52×3.1416/4）=3.2m
气液传质填料选用溶气效率较高的塑料阶梯环，规格：φ25（米字内筋），尺寸：外径×高×壁厚=25×17.5×1mm，装填高1.3m，容积0.25m3。
溶气罐内设置浮球液位传感器，型号：UQK－02，数量2只，用于自动控制罐内最佳液位。
溶气水制备采用强制内循环措施，溶气罐内达到高水位时，开始内循环，进气电磁阀和设在溶气罐循环管上的电磁阀同时开启，在正压作用下，设在溶气泵吸水管上的止回阀立刻关闭，清水暂停吸入，溶气罐内的溶气水除继续受溶气泵循环加压外，亦在水泵叶轮的高速搅拌作用下，使空气能更充分地溶解到水中，没有空气溶解不足的缺点。
溶气罐内低水位时，进气电磁阀和溶气罐循环管上的电磁阀均关闭，溶气泵仍继续运行，这时吸水管路产生负压，止回阀开启，清水被吸入，此时依靠溶气罐内填料，使水与罐内足量空气长时间接触，使空气在水中的溶解仍很充分。
正常水位时，进气、吸水同时进行。
整个过程自动运行。
●溶气释放器：
溶气释放器选用TV－Ⅲ型，其特点是圆盘径向全方位释放，与含絮粒水的接触条件更佳，释放器受堵时，接通压缩空气，下盘体向下移动，增大盘间水流通道，使堵塞物排出。
其作用直径80cm，溶气水0.4MPa时单个释放器出流量q1=5.9m3/h
释放器个数：n′=Q R/q1=15/5.9=2.54个
溶气水0.3MPa时单个释放器出流量q2=5.2m3/h
释放器个数：n″=15/5.2=2.88个，取n=3个，N=6个
●刮渣机：
采用逆向刮渣，行车行走速度3~5m/min，数量2台；减速机型号：BWD11－71－0.55链条、链轮传动，电机功率：0.55Kw。
●其它：
扶梯、平台、阀门、瞬时流量计、水表等
●各项性能参数略（相关数据见计算结果）。