气浮隔油池原理

气浮隔油池
气浮设备是使悬浮物附着气泡而上升到水面，从而分离水和悬浮物的水处理设备。

也有使水中表面活性剂附着在气泡表面上浮，从而与水分离，称为泡沫气浮法。

气浮法使用的设备，包括完成分离过程的气浮池和产生气泡的附属设备。

水处理中，气浮法可用于沉淀法不适用的场合，以分离比重接近于水和难以沉淀的悬浮物，例如油脂、纤维、藻类等，也可用以浓缩活性污泥。

气浮设备工作主要依靠悬浮物表面有亲水和憎水之分。

憎水性颗粒表面容易附着气泡，因而可用气浮法。

亲水性颗粒用适当的化学药品处理后可以转为憎水性。

水处理中的气浮法，常用混凝剂使胶体颗粒结成为絮体，絮体具有网络结构，容易截留气泡，从而提高气浮效率。

再者，水中如有表面活性剂（如洗涤剂）可形成泡沫，也有附着悬浮颗粒一起上升的作用。

1气浮特点
1.结构紧凑,占地面积小;
2.所产微气泡小而均匀;
3.性能优越,处理效果稳定可靠;
4.安装方便,操作简单,易于掌握;
5.浮渣浓度高,产泥量少,易于脱水;
6.出水效果好,投资少,见效快;
7.技术先进,设计合理,运行费用低等。

2气浮原理
气浮法除油原理[1] 就是在含油污水中通过通入空气并使水中产生微气泡(有时还需加入浮选剂或混凝剂) ,使污水中粒径为0. 25～25μm的浮化油、分散油或水中悬浮颗粒附在气泡上,随气泡一起上浮到水面并加以回收的技术。

根据产生气泡的方法不同,气浮处理技术分为溶气气浮、叶轮式气浮和喷射式气浮3 种。

我们采用的气浮除油技术是先进的射流式溶气系统,利用射流方式在水中产生大量的微气泡(气泡直径为20～30μm的占70 %以上) 。

射流式气浮法具有高效率、低能耗等优点。

射流式气浮除油技术的关键在于射水器和曝气头。

2. 2 射水器结构射水器结构见图1。

含油污水经泵加压(约0. 4 MPa) 后高速进入射水器喷嘴,经过渐缩器进一步加速后在吸入室形成负压, 从而吸入空气。

空气和水在混合段进行充分混合,在扩散段减速后进入溶气罐。

图 1 射水器结构 2. 3 曝气头结构在射流式气浮法中关键是要形成足够数量的、大小合适的气泡,这主要取决于曝气头。

曝气头结构见图2。

图2 曝气头结构来自溶气系统的高压气- 水混合液在曝气头内压力得到释放,从而产生大量的气泡。

气泡大小可通过曝气头的可调间隙(见图2) 来进行调整。

3 气浮除油技术的应用与改进 3. 1 现场使用效果在实验室完成气浮除油、加药浮选等试验后, 又在气浮除油机上进行了工业试验。

经过
试验发现,该气浮除油机的除油效果良好,对COD 和酚也有一定的去除作用。

出水水质从外观上观察含油量明显下降,取样时外壁不再产生油污“挂壁”现象。

3. 2 影响气浮法除油效果的因素(1) 废水本身含油的性质。

由于是利用了微气泡吸附力及气泡向上浮力,所以,油质愈轻,除油效果愈好;与水互溶性愈差,气浮效果愈好。

(2) 废水温度。

温度愈高, 气体的水溶性愈差;压力愈高,水溶性愈好。

在工作压力较高(0. 3 ～0. 4 MPa) 时, 压力相对于水温影响更占主导。

另一方面,温度愈高,废水中油类粘度愈低,氢键等化学键力愈小,愈有利于废水中分散油及乳化油的去除。

综合考虑除油效果、节能及环保效应, 一般废水温度保持在40～60 ℃为宜。

(3) 气水比。

气水比[2] 愈大,单位流量内气泡数量愈多,与油珠接触的机会也就愈大,油珠附着气泡上浮的机会随之增加, 处理效果就会提高。

但进气量过大时,在射水器混合段内无法形成均匀的溶气(气- 水) 混合物, 气浮效果就会下降。

气水比可通过溶气罐内压力来间接控制。

经调试研究,气浮除油机溶气罐内压力为0. 38 MPa 左右时除油效果最佳。

图3 为在其它条件相同时,进气浮机废水含油为 1 000 mg/ L 情况下,除油效果随气水比(或溶气罐压力) 变化的趋势图。

图3 溶气罐压力- 气浮除油率趋势图(4) 气泡大小。

小气泡上升速度慢,小油滴容易被捕捉, 大气泡上升速度快, 大油滴容易被捕捉。

气泡大小[3] 可靠曝气头来控制(见图2) 。

(5) 气浮药剂。

采用气浮助剂、混凝剂和发泡剂可以提高气浮法处理含油污水的效果。

3. 3 问题及改进措施经过一段时间的运行和摸索,该气浮除油技术还存在如下一些问题: (1) 气浮机只能除去水中的轻质油,对焦油类重油效果不佳。

(2) 少量进入气浮机的重油容易使曝气头发生堵塞现象,对萘结晶形成的乳化油去除效果不理想。

(3) 浮油排除效果不理想,难以自动进入排油管。

对此,采取如下措施予以解决: (1) 在气浮机前设计了两个70 t 的高置槽,且在高置槽内设置了加热器,含重油污水进气浮机前先进入两个高置槽加热到最佳除油温度40～60 ℃后,静置沉淀,定期放出重质油。

(2) 由于加热作用,萘结晶化为油类析出; 气浮循环加压泵不间断运行,定期对气浮机进行蒸汽清扫去除机内和曝气头内的油渣。

(3) 在废水浮油层上方加设可调角度的压缩空气自动吹扫浮油装置,每隔一定时间自动将水面浮油层吹入渣油管排出。

(4) 为进一步提高除油效率,下步可考虑加入一些絮凝剂如PAM、铁盐等药剂。

经过采取以上措施(未加药剂) 之后,在2004 年9 月又做了一个月的标定,其结果如下:油的去除率为89. 3 %,酚氰的去除率为33. 1 %,COD 的去除率为57. 0 %。

从以上结果可看出,改造取得的效果明显
3气度隔油池分类
1电解气浮设备
电解气浮设备是用不容性阳极和阴极直接电解废水。

靠电解产生的氢和氧的微小气泡将已絮凝的悬浮物载浮至水面。

达到固-液分离的目的。

电解法产生的气泡尺寸远小于溶气气浮和散气气浮产生的气泡尺寸，而且不产生紊流。

该设备去除的污染物范围广，对有机物废水除降低BOD外，还有氧化、脱色和杀菌作用，对废水负载变化的适应性强，生成污泥量少，占地少，不产生噪声。

近年来发展很快。

电解气浮设备尚存在电解能耗及极板损耗较大，运行费用较高等问题，因此限制了该种设备的推广使用。

2散气气浮设备
散气气浮设备是靠高速旋转叶轮的离心力所造成的真空负压状态将空气吸入，成为微细的空气泡而扩散于水中。

气泡由池底向水面上升并粘附水中的悬浮物一起带至水面。

达到固-液分离的目的。

形成的浮渣不断地被缓慢旋转的刮渣板刮出池外。

水流的机械剪切力与扩散板产生的气泡较大（直径达1mm左右），不易与细小颗粒和絮凝体相吸附，反而易将絮体打碎，因此，散气气浮不适用于处理含颗粒细小与絮体的废水。

该设备应用范围有油漆、制革、炼油、印染、化学、乳品加工、纤维生产、造纸、食品饮料、屠宰、纺织、机械加工、市政污水等小型污水处理工程。

3溶气真空气浮设备
水中过饱和空气在减压时能以微细的气泡形式释放出来，从而使水中的杂质颗粒被粘附而上浮。

达到固-液分离的目的。

如果先将空气加压使其溶于水形成空气过饱和溶液，然后减至常压使空气析出，称为加压溶气气浮；如果将废水在常压下曝气后在真空条件下诱使溶气逸出，称为真空式气浮。

溶气真空气浮设备是使空气在常压或加压下溶于水中，而在负压下析出的气浮设备。

真空式气浮设备优点是气泡的形成、它与颗粒的粘附以及气泡和颗粒絮凝体的上浮都在稳定的环境中进行，絮凝体破坏的可能性小，整个气浮过程所需要的能耗量小。

其缺点是水中溶气量有限，不适用于含浓度大于250-300mg/L
悬浮物的废水；另一缺点是要求有密封的容器，在容器内还需要装有刮渣机械，结构复杂，因此在工程实际中使用较少。

该设备可能得到的空气量因受到能够达到的真空度（一般运行真空度40kPa）的影响，析出的微细泡量很有限，且构造复杂，运行维修不方便，现已逐步淘汰。

4加压溶气气浮设备
加压溶气气浮设备是将清水加压至（3-4）×105Pa，同时加入空气，使空气溶解于水，然后骤然减至常压，溶解于水的空气以微小气泡形式（气泡直径约为20-100μm左右），从水中析出，将水中的悬浮物颗粒载浮于水面。

从而实现固-液分离。

加压溶气气浮设备是应用范围较为广泛的一种气浮设备。

该设备可以广泛适用于各类废水处理（尤其是含油废水处理）、污泥浓缩及给水处理。

加压溶气气浮设备主要有空气饱和设备、空气释放及与废水相混合的设备、固-液或液-液分离设备三部分组成。

根据原水中所含悬浮物的种类、性质、处理效率，可分为全部加压溶气气浮、部分加压溶气气浮和回流加压溶气气浮三种。

目前加压力溶气气浮法应用最广。

与其它气浮设备相比，具有以下特点：
⑴在加压条件下，空气溶解度大，供气浮用的气泡数量多，能够确保气浮效果；
⑵溶入的气体经骤然减压释放，产生的气泡不仅微细、粒度均匀、密集度大，而且上浮稳定，对液体扰动小，因此特别适用于对疏松絮凝体、细小颗粒的固液分离；
⑶工艺过程及设备比较简单，便于管理、维护；
⑷特别是部分回流式，处理效果显著、稳定，并能较大地节约能耗。

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