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气浮设备是利用高度分散的微小气泡作为载体去新附废水中的污染物,使其视密度小于水而浮上水面,以实现固液或液液分离。在水处理中,气浮法广泛应用于含有细小悬浮物、茨类及微絮体的废水、造纸废水和含伯废水等的处理。
按照微气泡产生方式的不同,可将气浮设备分为电解气浮设备、布气气浮设备和溶气气浮设备。
一、电解气浮设备
电解气浮是在直流电的作用下,采用不溶性的阳极和阴极直接电解废水,正、负两极产生氢和氧的微细气泡,将废水中颗粒状污染物带至水面进行分离的一种技术。气泡直径约为10一60ym,浮升过程中不会引起水流紊动,浮载能力大,尤其适用于脆弱絮凝体的分离。
另外,电解气浮还具有降低B0D、氧化、脱色和杀菌作用,对废水负荷变化适应性强,生成污泥量少,占地少,无噪声。常用处理水量一般为10一20m“/h。由于存在电耗较高及操作运行管理复杂、电极结垢等问题,通常不用于处理水量大的场合。
污水厌氧处理设备电解气浮设备可分为竖流式和平流式两种,如图3—17和图3—18所尔。
布气气浮是采用扩散板或缩孔管直接向气浮池中通入压缩空气,或借水泵吸水管吸人空气,也可以来用水力喷射器、高速叶轮等向水中充气。形成的气泡直径大约为l000Pm。
1.叶轮气浮
图3—19为叶轮气浮设备构造示意图。叶轮在电机驱动下高速旋转,在盖板下形成负压,从进气管吸入空气,废水由盖板上的小孔进入。在叶轮的搅动下,空气被粉碎成细小的气泡,并与水充分混合形成水气温合体被甩出导向叶片之外,导向叶片可位阻力减小*再经整流板稳流后,在池体内平稳地垂直上升,形成的泡沫不断地被缓慢转动的刮板刮出槽外。图3—20为叶轮盖板的构造图。
叶轮气浮主要适用于处理水量不大、持染物浓度较高的废水,加洗煤废水及含油脂、羊毛废水,除油效率可达80%左右;也用于含表面活性剂的废水泡沫上浮分离,设备不易堵塞。
2.射流气浮
射流气浮是采用以水带气的方式向废水中混入空气进行气浮的方法。射流气浮的原理是由喷嘴射出的高速水流使吸入室内形成真空,从而使吸气管吸人空气。气、水混合物在喉管内进行激烈的能量交换,空气被粉碎成微细的气泡。进入扩散段后,动能转化为势能,进一步压缩气泡,增大了空气在水中的溶解度,随后进入气浮池。射流器各部分结构尺寸的最佳值一般通过试验确定。当进水压强为3—5kB/cm时,喉管直径d0与喷嘴直径J1的最佳比值为2.0一2.5。
溶气气浮是使空气在一定压力作用下溶解于水中,并达到过饱和状态,然后再突然使溶气水在常压下将空气以微细气油的形式从水中坦出,进行气浮。
根据气泡在水中析出所处压力的不同,溶气气浮可分为加压溶气气浮和溶气真空气浮两种类型。前者是空气在加压条件下溶入水中,而在常压下析出;后者是空气在常压或加压条件下溶入水中,而在负压条件下析出。国内外最常用的气浮法是加压溶气气浮。
1.平流式气浮池
乎流式气浮池在目前气浮净水工艺中使用最为广泛,常采用反应池与气浮池合建的形式,如图3—22所示。废水进入反应他(可用机械搅拌、折板、孔室旋流等形式)完成反应后,将水流导向底部,以便从下部进入气浮接触室,延长絮体与气泡的接触时间。池面浮渣刮人集渣槽,清水由底部集水管策取。该形式的优点是池身浅,造价低,构造简单,管理方便;缺点是与后续处理构筑物在高程上配合较田难,分离部分的容积利用率不高等。
2.竖流式气浮池
竖流式气浮池其优点在于接触室在池中央,水流向四周扩散,水力条件比平流式单侧出流要好,便于与后续构筑物配合;缺点在于与反应池较难衔接,容积利用率低。
3.综合式气浮池
综合式气浮池常分为三种,即气浮、反应一体式,气浮、沉淀一体式式。此外,常用气浮设备还有加压泵、空气压缩机、刮渣机等。