加压溶气气浮设备设计

前言

气浮法净水式向含杂质污染物的水中通入大量的微小空气泡，使其粘附在杂质污染物絮状颗粒上，从而使整个絮状颗粒的密度小于水的密度，依靠浮力使絮状颗粒上浮至水面，将杂质污染物分离。

气浮法是一种十分复杂的物理化学过程，它受到污染杂质、净水药剂、气泡状况等多种条件的影响。黏附了微细气泡的杂质污染物的絮状颗粒上浮时，会受到三种力的作用：重力、浮力、阻力。

絮状颗粒的上浮速度与颗粒的直径、密度及水的流态有关。絮状颗粒吸附的气泡越多，密度越小，直径越大，则上浮速度越快。

空气密度时说的密度的1/800，杂质及污染物絮状颗粒吸附许多起跑后，密度变的很小，所以上浮速度很快。

采用气浮法时其上浮速度快于沉淀速度，处理同样废水时，气浮池比沉淀池相比，处理后水质要优于沉淀池。同时，水中溶解氧含量高。

气浮法因其独特的优点而日露锋芒，但仍需进一步研究更好地将固、液分离，使其更加完善。

目录

设计说明书 (2)

第一节设计任务书 (2)

第二节方案选择流程说明 (2)

设计计算书 (3)

第一节气浮池设计计算 (3)

第二节压力溶气罐设计 (4)

第三节空压机计算选型 (5)

第四节加压水泵 (5)

第五节释放器 (6)

参考文献 (7)

附录

流程工艺图 (8)

释放器结构及流程图 (8)

设计说明书

第一节设计任务书

一．设计题目：加压溶气气浮设备的设计

二．设计资料

某工厂污水工程拟采用气浮设备代替二沉池，经气浮实验取得以下参数：溶气水采用净化后处理水进行部分回流，回流比0.2，气浮池内接触时间为5min，容气罐内停留时间为3min，分离时间为15min，容气罐压力为0.4mpa；气固比为0.02；设计水量为：1950m3/d。

三．设计内容

（1）确定设计方案（注：气浮设备形式选用平流式）；

（2）气浮设备的设计计算；

（3）系统设备的选型，包括水泵、溶气释放器、压力容器罐、空压机及刮渣机等；

（4）计算书编写，计算机绘图。

四．设计成果及要求：

（1）设备工艺设计计算说明书，要求参数选择合理，条理清楚，计算准确，并附设计计算示意图，提交电子版和A4打印稿一份；

（2）气浮系统图和气浮设备结构详图（包括平面图，剖面图），要求表达准确规范，提交电子版和A3打印稿一份。

第二节方案选择流程说明

二．流程说明

加压泵：在整个空气饱和设备中的作用式提供一定压力的水量。

压力溶气罐：提供水气互溶的场所

溶气水减压释放装置：产生微细气泡，以满足浮上要求的构件

气浮池：溶气水与原水相混合的设备。即气泡与悬浮颗粒粘附，产生浮渣的地方。

三．流程图（见附录）

设计计算书

第一节气浮池设计计算

穿孔管，孔眼向下与垂线成45度夹角。孔距以20—30cm为宜，孔径以10—20mm为宜。一般允许的集水系统水头损失为0.2—0.5m。空口流速为：5—6m/s。干管与支管流速在0.5—0.7m/s，管底离池20—40cm。气浮池出水设施：上部出渣，下部出水。

排渣设施：

气浮法，浮渣含水率为95％，较沉淀池含水率低很多。其排渣方法有两种：溢渣：即升高池中的水位靠水位重力排渣。（水量流失大，粘性浮渣无法溢出）；

第二节压力溶气罐设计

填料与温度：

压力罐内加置填料，填料为聚丙烯阶梯环。可均匀布水与布气；可加大水、气接触面积；提高溶气效率所以应尽量采用比表面积与孔隙率大的填料，如聚丙烯阶梯环等。当压力罐直径为500mm以内时，填料层高度为1.0m即可；大于500mm时，填料层高度可适当增加到1.3m。本设计因罐径为700mm大于500mm，故填料层高度选择1.3m。

温度降低时，水的饱和溶气度增加，但溶气效率减小。

第三节空压机计算选型

第四节加压水泵

下表所示：

第五节释放器

完全满足长度需要。

释放器及其流程见附录。

参考文献

1．给排水手册. 第一册. 中国建筑工业出版社.

2．给排水手册. 第三册. 中国建筑工业出版社.

3．柏景方. 主编. 污水处理技术. 哈尔滨工业大学出版社. 黑龙江2006.07 4．史惠祥. 主编. 实用水处理设备手册. 化学工业出版社. 北京. 2000.01 附录：

流程图

箭头方向为水流方向

TS型释放器释放气体流程