水处理工程气浮.ppt

加压水泵：提升污水，将水、气以一定压力送至压力溶气罐。 加压泵压力应适当， 过高：溶解到水中空气增加，经减压后释放的空气多，会促进微气泡的聚集，不利气浮； 太低：增加溶气水量，气浮池容积增加。 压力溶气罐：使水与空气充分接触，促进空气溶解。形式多样。 空气在水中的溶解度遵循亨利定律： V＝KT P （L-气/m3-水, 或g-气/ m3-水） P：空气所受的绝对压力，以mmHg计 KT：溶解常数，与温度有关 空气在水中的溶解量与加压时间的关系 一般水中空气含量约为饱和含量的50－80％。 实际气浮操作时，空气量应适当 气水比：1－5％ （体积比） 气固比（重量比）：0.5－1％ 空气量与压力有关，所以应选择适当的压力。 溶气方式：a. 水泵吸气式 b. 水泵压水管射流 c. 水泵－空压机（常用） 2) 空气释放设备：将空气以极细小（20－100?）的气泡释放。 3) 气浮池 平流式和竖流式（HRT：10－20分） 平流式加压溶气气浮工艺流程 1：混合器；2：反应室；3：入流室；4：分离室； 5：泵；6：射流器；7：气体流量计；8：溶气罐； 9：释放器；10：浮渣槽；11：刮渣机 竖流式气浮池 组合方式： 重要工艺参数：气固比a 采用质量比时 A＝Cs (f P-1) R /1000 S=QSa Cs：一定温度一个大气压时空气溶解度，mg/L。 P：溶气绝对压力，绝对压力 f：溶气效率, 与溶气罐结构、压力和时间有关 （0.5～0.8） R：加压溶气水量，m3/d Sa：废水中的悬浮颗粒浓度，kg/m3 Q：进行气浮处理的废水量，m3/d 气固比a影响气浮效果（出水水质, 浮渣浓度），应作试验确定。 无资料时，可选取0.005－0.06。 剩余污泥气浮浓缩时一般采用0.03－0.04 气固比与出水SS及浮渣中固体含量的关系 气固比 气固比 三、气浮法在水处理中的应用 废水： 含油废水(石油化工、机械加工、食品工业等)： 悬浮油（10?, 隔油池） 乳化油（10?,一般0.1-2?气浮） 溶解性 造纸厂白水回收纤维： 时间短，SS去除率90％以上，COD去除率80％，浮渣浓度5％ 染色废水等 毛纺工业洗毛废水――羊毛脂及洗涤剂 浓缩污泥（效果比沉淀法高） 给水： 高含藻水源的净化：武汉东湖水厂，气浮替代沉淀，藻类去除率达80％以上。 低温、低浊水的净化：沈阳市自来水厂。 对受污染水体的净化：对水体产生曝气，减轻嗅味与色度。 优点： 处理能力比沉淀池高 气浮污泥浓度高 可以同时去除多种污染物（表面活性剂、嗅味物质等） 缺点： 耗电、维修 * * 第五章 气 浮 (Flotation) 气浮是一种固－液和液－液分离的方法。 具体过程：通入空气→产生微细气泡→SS附着在气泡上→上浮 应用：自然沉淀或上浮难于去除的悬浮物，以及比重接近1的固体颗粒 给水处理中除藻等 废水处理中去除纤维、悬浮物、油类、脂肪等 第1节 理论基础 一、界面张力和润湿接触角 任何不同介质的相表面上都因受力不均衡而存在界面张力。 气 气浮的情况涉及：气、水、固三相介质，每两相之间都存在界面张力。 ?水气 ?水粒 ?气粒 ? ?：润湿接触角 ?90, 疏水性,易于气浮 ?90,亲水性 粒 三相间的吸附界面构成的交界线称为润湿周边。 二、悬浮物与气泡的附着条件 按照物理化学的热力学理论, 任何体系均存在力图使界面能减少为最小的趋势。 界面能 W =σS S：界面面积;σ：界面张力 附着前: W1 =σ水气+σ水粒 （假设S 为1） 附着后: W2=σ气粒 界面能的减少△Ｗ=σ水气+σ水粒－σ气粒 ?水气 ?水粒 ?气粒 ? 三个力之间的关系： σ水粒 =σ气粒+σ水气COS(180?-θ) △Ｗ=σ水气(1-COSθ) 悬浮物与气泡附着的条件：△Ｗ0 △Ｗ越大，推动力越大，越易气浮。 θ?0, COSθ?1, △Ｗ= 0 不能气浮 θ90, COSθ1, △Ｗσ水气 颗粒附着不牢 --亲水性 θ90, △Ｗσ水气 易气浮―疏水性 θ?180, △Ｗ=2σ水气 最易被气浮 (2) 同时, COS θ ＝（σ气粒－σ水粒）/σ水气 水中颗粒θ与表面张力σ水气有关。 σ水气增加，θ增大, 有利于气浮 例如： 石油废水中表面活性物质含量少, σ水气大, 乳化油粒疏水性强，直接气浮效果好。 而煤气洗涤水中的乳化焦油，由于水中表面活性物质含量多，σ水气小，直接气浮效果差。 气泡与颗粒的粘附形式 气-颗粒吸附 气泡顶托 气泡