加压溶气气浮设备设计.doc

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 设计任务书 ………………………………………………2 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 空压机计算选型 …………………………………………5 加压水泵 …………………………………………………5 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 一．方案比较与选择： 种类 优缺点比较 真空式气浮法 能量消耗小，但需真空，设备要求密闭。运转检修困难，实际上很少应用。 加压溶气气浮法 空气溶解度大，气泡细微、稳定。气浮效果好，管理维修方便，工程中得到了良好的应用 经过两种真空式气浮法的比较，本测设计决定采用加压溶气气浮法。 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 A.已知数据 名称 符号 数值 单位 水量 Q 1950 m3/d 回流比 R 0.2 气浮池内接触时间 t 5 4 容气罐内停留时间 t 3 min 容气罐压力 Pa 0.4 Mpa 气固比 Ca 0.02 温度 T 30 摄氏度 接触室上升流速 v` 20 mm/s 水温校正系数 ∮ 1.2 实验条件下释气量 ac 40 L/m3 B.设计计算 计算名称 符号 公式 结果 取整 单位 预处理废水量 Q Q/24 81.25 m3/h 气浮池所需空气 Qg Qg=Q*R*ac*∮ 780 L/h 容器效率 n 98% 0.98 温度系数 KT 2.06*10-2 2.06*10-2 加压容气水量 Qp Qg/(736n*P*KT) 131.23 131.5 m3/h 接触室面积 Ac=(Q+Qp)/(v`*3600) 2.95 3 m2 接触室长度 B/m=Ac/bc 4.91 5 M 接触室高度 H1＝1.5——2.0 2 2 M 分离流速（取值） v分 v分 2 2 mm/s 表面负荷（取值） q q m3/（m2*h） 分离室面积 As=(Q’+Qp)/v分