气浮工艺

● 反应——气浮——沉淀池（图8—20）
溶 气 水 原水 集 水
排 渣
排泥
图 8-20
组合一体化气浮池
(反应--气浮--沉淀）
● 反应——气浮——过滤池（图8—21）
溶 气 水 原 水 泵 排 渣 砂 出水
图 8-21
组合式一体化气浮池
（反应-气浮-过滤）
（5）平流式矩形气浮池的设计 设计参数： ● H有效=2.0~2.5m； q=5~10m3/m2· h； t停留=10~20min； L/B=1：（1~1.5） ● U上升（接触区下端）=20mm/s； U上升（接触区上端）=5~10mm/s； t停留≥2min；隔板角度600，隔板直段高度300~500mm ● 分离区U下=1~3mm/s（含溶气水回流量）
图 8-4 竖流式电解气浮池
1-入流室；2-整流栅；3-电极组；4-出流孔；5-分离室；6-集水孔； 7-出水管；8-排沉泥管；9-刮渣机；10-水位调节器
2、平流式电解气浮池（图8—5） 平流式电解气浮装置的工艺设计
① 电流板块数 式中：B——电解池的宽度，mm l——极板面与池壁的净距，取100mm e——极板净距，mm；e=15~20mm φ——极板厚度，mm；δ=6~10mm
1-原水进入；2-加压泵；3-空气进入；4-压力溶气罐 （含填料层）；5-减压阀；6-气浮池；7-放气阀； 8-刮渣机；9-集水管及回流清水管
3、加压溶气气浮系统的设计 （1）溶气方式 水泵吸入管溶气方式：水泵吸水管吸气、水泵压力管上的支管射流器 吸气 吸气量 < 水泵流量的（7~8）%（体积比）
6 7 1 3 1 2 5 8 2 4 5 8 3 7 6
(a)
(b)
图 8-12 水泵吸水管吸气、溶气方式
1-回流水；2-加压泵；3-气量计；4-射流器；5-溶气罐；6-放气管；7-压力表；8-减压释放设备
• 水泵压水管射流溶气方式：（图8—13）
7 5 空 气 吸 水 1
4 6
2
图 8-13
水泵压水管射流溶气方式
进水
出水
图 8-15
填充式溶气罐
（3）溶气水的减压释放设备：要求微气泡的直径20~100um ● 减压阀（截止阀） 每个阀门流量不同，气泡合并现象，阀芯、阀杆、螺栓易松动。 ● 专用释放器（图8—16）
上接口 接口 接口
共8根 辐射 管 ( a)
下接口 (b) (c)
图 8-16
溶气释放器
（a）TS型（b）TJ型（c）TV型
TS型溶气释放器 · >0.15Mpa，释放溶气量的99% TJ 型溶气释放器 · 在0.2Mpa以上低压下工作，净水效果良好 TV型溶气释放器 · 气泡微细20~40um
（4）气浮池 ● 平流式气浮池（图8—17）
7 3 4 1 2 8
60 °Βιβλιοθήκη 9 5 6 10图 8-17 有回流的平流式气浮池
1-溶气水管；2-减压释放及混合设备；3-原 水管；4-接触区；5-分离区；6-集水管；7刮渣设备；8-回流管；9-集渣槽；10-出水管
S
EQ (m 2 ) i
A h m3 EQ : 3 A m h
③ 极板面积 （8—8） ④ 极板高度 b = h1（气浮分离室澄清层高度） 极板长度 L= A/ b（m） ⑤ 电极室长度 L2 =L+2l（m） （8—9）
A
S (m 2 ) n 1
⑥ 电极室总高度 H= h1+h2+h3 （8—10） 式中：h1——澄清层高度m，取1.0~1.5m h2——浮渣层高度m，取0.4~0.5m h3——保护高度m，取0.3~0.5m ⑦ 电极室容积V1=BHL2（m3） ⑧ 分离室容积V2=Qt，t——气浮分离时间， 试验定，一般为0.3~0.75h ⑨ 电解气浮池容积V=V1+V2（m3）
σ1.2
σ2..3 σ1.2 σ1.3
θ 颗粒 亲水性 气泡 θ 颗粒
σ2..3
σ1.3
疏水性
亲水性和疏水性物质的接触
2．投加化学药剂对气浮效果的促进作用 (1)投加表面活性剂维持泡沫的稳定性 (2)利用混凝剂脱稳以油的颗粒为例，表面 活性物质的非极性端吸附于油粒上，极性端 则伸向水中，极性端在水中电离，使油粒被 包围了一层负电荷，产生了双电层现象，增 大了ζ-电位，不仅阻碍油粒兼并，也影响抽 粒与气泡粘附。 (3)投加浮选剂改变颗粒表面性质
Q 1000 (L / S ) 60m' (1 )
8.2.3 溶气气浮法 根据气泡析出时所处压力不同，溶气气浮法分为：溶气 真空气浮：空气在常压或加压下溶入水中，在负压下析出。 加压溶气气浮：空气在加压下溶入水中，在常压下析出。 1、溶气真空气浮 废气在常压下被曝气，使其充分溶气，然后在真空条件 下，使废水中溶气析出，形成细微气泡，粘附颗粒杂质上浮 于水面形成泡沫浮渣而除去。此法优点是：气泡形成、气泡 粘附于微粒以及絮凝体的上浮都处于稳定环境，絮体很少被 破坏。气浮过程能耗小。其缺点是：容气量小，布、不适于 处理含悬浮物浓度高的废水；气浮在负压下运行，刮渣机等 设备都要在密封气浮池内，所以气浮池的结构复杂，维护运 行困难，故此法应用较少
泡沫 11 1 2 9 10
图 8-7
叶轮气浮设备构造示意
1-叶轮；2-盖板；3-转轴；4-轴套；5-轴承；6-进气管；7-进水槽；8-出水槽； 9-泡沫槽；10-刮沫板；11-整流板
叶轮旋转方向 7 2 6
60o
5
1
3
4
图 8-8
叶轮盖板构造
1-叶轮；2-盖板；3-转轴；4-轴套；5-叶轮叶片；6-导 向叶片；7-循环进水孔
• 一般形式 内循环式射流加压溶气（图8—14）
4 Ⅰ 1 P1
1-回流水；2-加压泵；3-射流器；4-溶气罐； 5-压力表；6-减压释放设备；7-放气阀；
5 10 空 气 吸 入
水流循 环 P2
P 空气 循环 7
6
2 3
8 9
图 8-14 内循环式射流加压溶气方式
1-回流水；2-清水池；3-加压泵；4-射流器Ι ；5-射流器Ⅱ；6-溶气罐； 7-水位自控设备；8-循环泵；9-减压释放设备；10-真空进气阀
8.2.2 散气气浮法 8.2.2.1微孔曝气气浮法（图8—6）
3
5
2
6 4
图8--6 扩散板曝气气浮法
1--入流液；2--空气进入；3--分离柱；4--微孔陶瓷 扩散板；5--浮渣；6--出流液
8.2.2.2剪切气泡气浮法 （1）叶轮气浮设备构造（图8—7、8）
空气
5 进水 4 3 5
6 7 出水 进水 出水 11 2 3 6 8
2H 2e H 2
OH 4e 2H 2 O O2
在直流电作用下，正负两极产生的氢和氧 的微气泡，将废水中呈颗粒状的污染物带至 水面以进行固液分离。
8.2.1.2.电解气浮法的气浮装置 1、竖流式电解气浮池（图8—4）
10 9
出水
4 5 7 进水 3 5 2 1 6 8 排泥
（3）空气饱和设备： 作用：在一定压力下将空气溶解于水中而提供溶气水的设备 加压泵：溶入空气量V=KTP（L/m3水） 式中：P ——空气所受的绝对压力（Pa） KT——溶解常数，见表13—4 设计空气量V’=1.25V（L/m3水） 空气在水中的溶解量与加压时间关系 溶气罐 填充式溶气罐（图8—15）
2、加压溶气气浮 （1）工作原理 在加压条件下，使空气溶于水，形成空气过饱和状态。然后减至常压， 使空气析出，以微小气泡释放于水中，实现气浮，此法形成气泡小，约20～100μm，处 理效果好，应用广泛。 （2）加压溶气气浮工艺流程 加压溶气气浮可分为：全溶气流程、部分溶气流程、回流加压溶气流程。 全溶气流程（图8—9）
2）叶轮气浮池的设计 总容积W=αQt（m3） 式中：Q——处理废水量，m3/min t ——气浮时间，为16~20min α——系数一般1.1~1.4 W F (m ) 总面积 h 式中：h——气浮池工作水深1.5~2m，而<3m
2
h
H

(m 2 )
式中：H——气浮池中的静水压力 ρ——气水混合体的容重，0.67kg/L
8.2 气浮的分类与特点
根据气泡产生的方式气浮法分为： 电解气浮法； 散气气浮法：扩散板曝气气浮、叶轮气浮。 溶气气浮法：溶气真空气浮 加压溶气气浮：全溶气流程、部分溶气流程、 回流加压溶气流程。
8.2.1电解气浮法 8．2．1．1工作原理 电解气浮法是用不溶性阳极和阴极，通以 直流电，直接将废水电解。阳极和阴极产生 氢气和氧的微细气泡，将废水中的污染物颗 粒或先经混凝处理所形成的絮凝体粘附而上 浮至水面，生成泡沫层，然后将泡沫刮除， 实现分离去除污染物质。
7 3 4
8
10
浮 渣
5 2 1
6
9 出 水
图 8-9 全溶气方式加压溶气浮上法流程
1-原水进入；2-加压泵；3-空气加入；4-压力溶气罐 （含填料层）；5-减压阀；6-气浮池；7-放气阀； 8-刮渣机；9-集水系统；10-化学药剂
• 部分溶气流程（图8—10）
7 3 压 力 表 4
8
10
浮 渣
5 2 1
第八章 气浮
•气浮的基本原理 •气浮的分类与特点 •气浮法在废水处理中的应用
8.1 气浮的基本原理
1、基本概念 利用高度分散的微小气袍作为载体粘附于废水中的悬浮污 染物，使其浮力大于重力和阻力，从而使污染物上浮至水 面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面刮除泡沫，实现固液 或液液分离的过程称为气浮。 悬浮颗粒与气泡粘附的原理 ：水中悬浮固体颗粒能否与 气泡粘附主要取决于颗粒表面的性质。颗粒表面易被水湿 润，该颗粒属亲水性；如不易被水湿润，属疏水性。亲水性 与疏水性可用气、液、固三相接触时形成的接触角大小来解 释。在气、液、固三相接触时，固、液界面张力线和气液张 力线之间的夹角称为湿润接触角以θ表示。为了便于讨论， 气、液、固体颗粒三相分别用1，2，3表示。