加压溶气气浮法工艺介绍及设计

压力溶气气浮(DAF)是国内气浮技术中应用比较早的一种技术，适用于处理低浊度、高色度、高有机物含量、低含油量、低表面活性物质含量或富含藻类的水，广泛用于造纸、印染、电锁、化工、食品、炼油等工业废水处理。
相对于其他的气浮方式，它具有水力负荷高、池体紧凑等优点，但是它的工艺复杂、电能消耗较大、空压机的噪声大等因素，限制着它的应用。

(一)加压溶气气浮溶气的方式

根据废水中所含悬浮物的种类、性质、处理水净化程度和加压方式的不同，基本方法有全流程溶气气浮法、部分溶气气浮法、部分回流溶气气浮法三种。

1.全流程溶气气浮法

全流程溶气气浮法是将全部废水用水泵加压，在泵前或泵后注入空气。在溶气罐内，空气溶解于废水中，然后通过减压阀将废水送人气浮池。

废水中形成许多小气泡粘附废水中的乳化油或悬浮物而逸出水面，在水面上形成浮渣。用刮板将浮渣连排入浮渣槽，经浮渣管排出池外，处理后的废水通过溢流堰和出水管排出。
全流程溶气气浮法的优点：溶气量大，增加了油粒或悬浮颗粒与气泡的接触机会;在处理水量相同的条件下，它较部分回流溶气气浮法所需的气浮池小，从而减少了基建投资。

但由于全部废水经过压力泵，增加了含油废水的乳化程度，而且所需的压力泵和溶气罐均较其他两种流程大，因此投资和运转动力消耗较大。

2.部分溶气气浮法

部分溶气气浮法是取部分废水加压和溶气，其余废水直接进入气浮池并在气浮池中与溶气废水混合。其特点为：较全流程溶气气浮法所需的压力泵小，故动力消耗低。

3.部分回流溶气气浮法

部分回流溶气气浮法是取一部分除油后出水回流进行加压和溶气，减压后直接进入气浮池，与来自絮凝池的废水混合和气浮。回流量一般为废水的25~100%。

其特点为：加压的水少，动力消秏省;气浮过程中不促进乳化;矶花形成好，出水中絮凝物也少;气浮池的容积较前两种流程大。为了提高气浮的处理效果，往往向废水中加入混凝剂或气浮剂，投加量因水质不同而异，一般由试验确定。
现代气浮理论认为部分回流加压溶气气浮节约能源，能充分利用浮选剂，处理效果优于全加压溶气气浮流程。而回流比为50%时处理效果好，所以部分回流加压溶气气浮工艺是目前国内外常采用的气浮法。

(二)加压溶气气浮的组成

主要由溶气系统、溶气释放器、气浮池等三个部分组成。

1.溶气系统

1)溶气系统的组成

对于气浮设备来说，溶气系统气浮设备是主要的组成部分。用空压机供气方式的溶气系统是目前应用广泛的压力溶气系统，加压溶气气浮系统一般包括了加压溶气泵、空压机、溶气罐及其他附属设备等。

(1)加压溶气泵

一般建议采用立式多级离心泵。

(2)空压机

①空压机风量。

回流溶气气浮工艺要求溶入的空气量为回水昼的6%~10%,风量不宜过小，否则絮体附着空气量少，絮体上浮速度慢，渣水分离效果差。

②空压机风压。

回流溶气气浮风压在0.25~0.35MPa、水压在0.2~0.3MPa、风压、水压差在0.05MPa上下时效果较佳，否则不是压力水串入风线，就是释放器冒大气泡，导致气浮失败。

③空压机选择。

往复式空压机耗油过多，每小时均需加油，使气浮中气路带油过多，并且气量气压脉动。而螺杆空压机由千正常运行时不消耗润滑油，气路中不带油，且气量气压恒定，噪音小，因而更适用于作为压力溶气气浮的风源，但如果维护不当，造成机器故障，仍然会影响气浮。

(3)溶气罐

①     气罐结构。

压力溶气罐的作用是使水与空气充分接触，促进空气的溶解，压力溶液气罐是影响溶气效率的关键设备。其外部结构由进水口、进气口、排气安全阀接口、视镜、压力表接嘴、排气口、液位计、出水口、人孔等组成，如图所示。

②溶气罐形式。

溶气罐的形式有很多种，可以采用隔板式、花板式、填充式、涡轮式等填充式溶气罐。

罐内填充填料，可使溶气罐效率提高。因其装有填料可加剧紊动程度，提高液相的分散程度，不断更新液相与气相的界面，从而提高了溶气效率。填料有各种形式，研究表明，阶梯环的溶气效率高，可达90%以上，拉西环次之，波纹片卷低，这是由于填料的几何特征不同造成的。

③影响溶气罐因素与设计参数。

影响填料溶气罐效率的主要因素为：填料特性、填料层高度、罐内液位高、布水方式和温度等。

2.溶气水减压释放设备

释放系统是由溶气释放装置和溶气水管路组成。溶气水的减压释放设备一般要求微气泡的直径20~100µm。溶气释放装置的功能是将压力溶气水减压，使溶气水中的气体以微气泡的形式释放出来，并能迅速、均匀地与水中的颗粒物质黏附。常用的溶气释放装置有减压阀、释放器。

1)减压阀(截止阀)

实际运行中可能出现每个阀门流量不同，气泡合并现象，阀芯、阀杆、螺栓易松动。

2)释放器

①释气完全，在0.15MPa以上能释放溶气量的99%左右;

②能在较低压力下工作，在0.2MPa以上时能取得良好的净水效果，节约电耗;

③释出的气泡微细，气泡平均直径为20~40µm,气泡密集，附着性能良好。

国内溶气释放器有TS型、TJ型和TV型等。


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