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在工业发展过程中气浮法对污水的处理原理及气浮技术的发展前景展望

2018-05-28 16:01:21 来源:网络

3气浮法的分类及其应用

3.1压力溶气气浮

压力溶气气浮是我国应用比较早的一种气浮技术,其主要由接触室、反应室、刮渣装置、压力溶气罐和释放头等组成(如图1所示)。经过絮凝的污水由气浮池的底部进入接触室,同溶气释放器释放的气泡接触。这时絮粒与气泡附着在一起,并在接触室内缓慢上升,接着随水流进入分离室,刮渣装置去除在水面上的浮渣漂。可以在出水的地方取出一部分水,这部分水经过加压处理。通过机器向罐内充入高压空气,让充入的空气溶于水中。

由于这部分气液混合体的突然释放,这时的压力骤然降到常压,从水中溶解的气体就会突然释放出来产生大量的小气泡。气液混合的程度很大方面取决于压力溶气罐的好坏,国内的很多处理工艺都可以明显促进气液混合的比例。

加压溶气气浮作为应用最为普遍的气浮工艺,在许多领域都有广泛的应用,主要应用于污水净化,废水深度处理,以及一些成分单一、表面张力较大的废水处理等方面。其次加压溶气气浮技术的应用范围广、应用性强。

3.2溶气泵气浮

溶气泵气浮设备基本原理是:先由溶气泵抽取出水作为回流水,然后产生气液混合物,气液混合物进入反应室之后,水中的微小气泡开始往水面移动,同时杂质颗粒粘在小气泡上形成小浮体,小浮体上浮水面形成浮渣。浮渣随着水流缓慢进入下一个装置,最后由特殊的设备将残留物去掉。然后剩下的清水则会被收集或者继续处理,这样气浮过程就算完成了。污水从装置的上面缓慢加入,并且由缓慢搅拌后会产生聚合物,同时从装置的下方进入接触室。聚合物同溶气水中的小气泡接触并上浮。

近几年发展起来的新型溶气泵气浮技术有很广阔的市场前景。溶气泵气浮技术克服了附属设备多、能耗大和气泡大的缺点,同时具有能耗低的优点。溶气泵的原理是在泵的入口处,将空气和水一起注进泵壳内,叶轮高速转动将吸入的空气切割成小气泡,在泵内的高压环境下小气泡迅速溶解在水中,然后进入气浮池完成上浮过程。溶气泵所产生的气泡直径一般比较小,当吸入空气最大溶解度和溶气水中最大含气量达到的时候,泵的性能表现的十分稳定。同时为泵的调节和气浮工艺的控制提供了最佳的操作条件。溶气泵气浮技术工艺简单,能耗低。

3.3浅层气浮

浅层气浮主要是通过动态进出水来实现最佳的静态分离效果,能够使得带气絮粒快速浮出液面,以此达到固液分离,从而提高其处理的效率,其工艺流程如图2所示。

浅层气浮设备通过静止沉淀和多次浮选技术,提高了反应器的处理效率。同时浅层气浮设备同静止沉淀技术相结合,极大降低了沉淀池水的深度。浅层气浮设备产生的溶气水可以到达沉淀池的每个地方,这样一来就克服了传统的“气浮死区”难题。提升了处理效率,同时也缩小了沉淀池的体积。

浅层气浮实现了设备是运动的,水体是静止的,这样就减弱了水体流动带给分离的影响。在传统的气浮装置中,难以避免池底有泥砂或杂质,传统的气浮装置为了防止带出沉在池底的泥砂,一般出水管都需要设置悬高。但是浅层气浮装置在池底有刮泥装置,所以就不需设置悬高。通过分析可知,一般浅层气浮装置的有效水深为400~500mm。因此浅层气浮不仅水深小,而且体积也小很多。同时浅层气浮池采用的是圆形设计,这样一来池内不存在死区,保证了浮选的高效。这也充分说明了浅层气浮性能优越,具有广阔的应用前景。

3.4其它气浮技术

除了以上三种主要的气浮技术,还有涡凹气浮、射流气浮和电解气浮等。其中射流气浮结构简单,占地小,且运行维护费用低,一般应用在废水生化系统方面代替传统气浮装置。而电解气浮比较适用于难以处理的废水领域,但是由于电力成本和电极板钝化问题,很难进行大范围的推广。

我们还选取了三种不同的气浮形式,做了一个简单的对比实验。实验条件:处理水为食品生产污水;水温23℃,实验结果如表1所示。尽管涡凹气浮法有了很大的提高,但是过度依赖于叶轮的高速切割产生的气泡在无压体系中自然释放,气泡的直径过大、动力消耗过高。

4结束语

在污水处理的过程中,仍然需要进一步的改进处理工艺,采用更加先进的气浮技术。污水如果能够被更好的达标处理和回收,就会明显减少污水对环境的污染,具有巨大的环境效益和经济效益。同时要结合现代的高新技术,积极借鉴国外成功的经验,只有这样才能促进污水处理能力和效果的不断提升。

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