一、加壓溶氣氣浮工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)組成:
①槽體
②微氣泡發(fā)生器
③容器裝置
④配藥裝置
⑤排泥槽
⑥出水管
2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
由于槽體制造上的特點(diǎn),它是以高效率的溶氣機(jī)理,經(jīng)分置的微氣泡發(fā)生器,將原水、溶氣水及藥品(一切線旋流進(jìn)入)得以快速結(jié)合、釋放、絮凝、升浮、微氣泡均勻、密度大,至槽體中上部時(shí),升浮速度趨于穩(wěn)定零速度,形成立體微循環(huán)狀態(tài),保證了微氣泡與廢水中的絮凝體充分接觸、結(jié)合。不論在結(jié)合過(guò)程中或已經(jīng)結(jié)合的絮凝物,都不會(huì)受外力而被破壞其結(jié)合,絮凝物浮層穩(wěn)定。
3、工作原理:
配藥裝置:藥品經(jīng)流量計(jì)、溶解、過(guò)濾、膠板泵送(按一定的工藝配比)至氣浮槽內(nèi)微氣泡發(fā)生器,同時(shí)原水及經(jīng)溶氣水(為減少處理負(fù)荷,溶氣水可用原水)分別進(jìn)入氣泡發(fā)生器,經(jīng)溶水器裝置的相對(duì)穩(wěn)定的壓力作用,高密度的溶氣水與藥水、原水能快速釋放壓、升浮,保證了微氣泡與廢水中絮凝體充分接觸結(jié)合,微氣泡帶動(dòng)懸浮物上浮之中上部時(shí)形成了穩(wěn)定的浮層,立體微循環(huán)也趨于穩(wěn)定,懸浮物在結(jié)合過(guò)程中不易受外力破壞其結(jié)合,清水在立體微循環(huán)作用下,在槽體中下部澄清區(qū)周?chē)鷥?chǔ)存,經(jīng)清水排出口排走。當(dāng)絮凝物在槽體上平面形成穩(wěn)定的浮層,且逐漸升高到一定水平面時(shí),自然從帶傾斜的排泥槽排走,無(wú)需增加動(dòng)力設(shè)備,當(dāng)需定時(shí)排污時(shí),關(guān)閉各出水(清水閥)閥,液位即可上升,浮層全部排除*。另外底部沒(méi)有排污閥,沉淀底部的污物可定期排污。
二、加壓溶氣氣浮技術(shù)關(guān)鍵與特點(diǎn)
1、處理效率高
氣浮處理效率的高低,取決于單位體積溶氣水所能浮起的懸浮粒子的zui大重量。我們將其定義為單位浮量,這是溶氣水質(zhì)量好壞的一項(xiàng)客觀指標(biāo)??諝鈱儆陔y溶于水的物質(zhì),常壓下,空氣在水中的溶解度約為1.8%,在0.3Mpa的壓力下,溶解度可達(dá)到5.4%,如何讓這些有限的溶解空氣充分發(fā)揮作用,是氣浮的技術(shù)關(guān)鍵。而縮小氣泡的直徑、增大氣泡群密度、改善氣泡均勻度,是提高氣浮效率的關(guān)鍵。三者互相關(guān)聯(lián),互相制約。1個(gè)100mm的氣泡如果變成等體積的1mm的氣泡,其數(shù)量可以達(dá)到106個(gè),所以在容解空氣總量一定的前提下,縮小單個(gè)氣泡的直徑,即可增大氣泡群密度,同時(shí)氣泡群的均勻性也可以改善。傳統(tǒng)氣浮效率低,其zui重要的原因之一就是因?yàn)樗a(chǎn)生的氣泡直徑過(guò)大,主體氣泡群氣泡的直徑一般都在50mm以下,氣泡群的密度(消能后單位體積溶氣水中所含氣泡個(gè)數(shù))一般在108個(gè)/cm以下,氣泡群均勻性(主體氣泡群數(shù)量占總氣泡數(shù)量的比例)差,直徑大于100mm的氣泡占85%以上,這些氣泡都屬于無(wú)效浮選氣泡。而且由于氣泡直徑過(guò)大,導(dǎo)致氣泡上升速度過(guò)快,致使絮凝體遭到?jīng)_擊而破裂,浮選效果較低。而本案所產(chǎn)生的微氣泡直徑在1mm左右,密度高于1012個(gè)/cm3,同時(shí)氣泡大小均勻,這就保證了較高的處理效率和非常好的處理效果。
2、溶氣利用率高
溶氣利用率接近*,傳統(tǒng)的惡渦凹式氣浮只有10%左右,而早期的氣浮僅為6%左右。氣浮效率的高低,同溶氣效率沒(méi)有太大關(guān)系,zui終取決于溶氣利用率的高低。以溶氣壓力為例,從0.3Mpa提高到0.5Mpa,其溶氣效率zui高提高一倍,但相應(yīng)的溶氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)上就復(fù)雜得多,檢修也相應(yīng)復(fù)雜。
研究表明,只有比懸浮粒子(絮凝前的單個(gè)懸浮粒子)直徑小的氣泡,才能與該懸浮粒子發(fā)生有效的吸附作用。在自然水體中,短時(shí)間內(nèi)難以沉淀的懸浮粒子,其直徑大多在10—30mm,50mm以上的固態(tài)懸浮粒子經(jīng)過(guò)幾小時(shí)的靜置,可以自然下沉或浮出水面。浮化液粒子主體粒徑在0.25—2.5mm之間,其中少量大顆粒之際國(guó)內(nèi)約10mm左右。所以1mm左右微氣泡對(duì)絕大多數(shù)懸浮粒子都有很好的吸附作用,這也是本案溶氣利用率高的直接原因。
3、處理負(fù)荷高
本方案可處理懸浮物(SS)含量高達(dá)5000—20000mg/L的廢水,這個(gè)指標(biāo)是任何傳統(tǒng)氣浮所不能達(dá)到的。傳統(tǒng)常規(guī)氣浮所能分離的SS含量zui高一般在1000mg/L左右,僅在SS含量在幾百mg/L左右的廢水具有一定的實(shí)用價(jià)值。
4、簡(jiǎn)便實(shí)用的壓力溶氣
本方案溶氣罐的設(shè)計(jì)采用了與傳統(tǒng)理論不同的設(shè)計(jì)依據(jù),否定了以水力停留時(shí)間為主要依據(jù)的設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)了小溶氣大處理量,為增大氣、水接觸面積采用了四級(jí)預(yù)混和機(jī)構(gòu),氣、水在幾段時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到均衡狀態(tài)。
5、高效率的氣泡發(fā)生器
傳統(tǒng)氣浮由于其釋放器本身的缺陷和局限性,也對(duì)浮選效果產(chǎn)生了致命的影響:如渦凹?xì)飧〔捎玫氖抢酶咚傩D(zhuǎn)的葉輪將吸入的空氣打碎而產(chǎn)生氣泡,且不論高速葉輪旋轉(zhuǎn)的葉輪會(huì)同時(shí)將絮凝體攪拌,破壞懸浮物的凝聚,僅是這種產(chǎn)生氣泡的方式就決定了這種結(jié)構(gòu)無(wú)法產(chǎn)生10mm以下的微氣泡。因?yàn)橐ㄟ^(guò)機(jī)械剪切產(chǎn)生微氣泡,首先要克服的是氣泡的表面張力,氣泡越小,其表面張力就越大,要消耗的能量就越高。目前獲得的氣泡直徑zui小的方法是電解,其次就是壓力溶氣。本案所采用的氣泡發(fā)生器,以其合理的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了空氣從溶氣水到微氣泡的*轉(zhuǎn)化,具有以下優(yōu)勢(shì):
(1)可以zui大限度的消除溶氣水的能量,也就是說(shuō),可以zui大限度地使溶氣水從溶解平衡的高能值降到幾乎接近常壓的低能值。溶氣水的消能是能量的轉(zhuǎn)移,而不是能量的損失。zui大消耗,是指獲得物理性能優(yōu)良的微氣泡的前提下,能量轉(zhuǎn)換的zui高值。本方案所采用的氣泡發(fā)生器的消能比可達(dá)99.9%,而普通的氣泡發(fā)生器zui高只能達(dá)到95%。
(2)在獲得zui大消能比的前提下,具有zui快的能量消減速度。也就是說(shuō)具有zui短的能量消減時(shí)間,即可以在zui短的能量消減時(shí)間內(nèi)獲得zui大能量消減比。本案所采用的氣泡發(fā)生器的消能時(shí)間僅為0.01—0.03秒,而普通氣泡發(fā)生器zui快也得0.32秒。
(3)溶氣水從高能值降到低能值的過(guò)程中沒(méi)有渦流、反沖之類(lèi)的流態(tài)產(chǎn)生。*,微氣泡自形成以后,就伴隨著一系列的氣泡合并作用。合并作用是由表面能的自發(fā)減少所決定的,兩個(gè)體積相同的氣泡合并后,其表面能要減少20.63%。若在釋放器中存在有利于氣泡合并的結(jié)構(gòu)的話(huà),那通過(guò)該裝置獲得理想的微氣泡是不可能的。只能杜絕溶氣水的渦流、反沖,才能從根本上避免微氣泡的合并。
三、工藝流程圖