气浮机刮板链条怎么安装(气浮机刮板材质)

01 气浮工艺处理的工作特点

气浮工艺的原理:

气浮工艺气浮工艺是通过在废水中注入或者生产微小气泡,然后使得这些微小气泡与水中絮体碰撞后粘附于絮体之上从而整体密度小于水而上浮,最终漂浮于液体表面被刮渣装置排出系统中。

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气浮工艺的特点:

①水力停留时间短,设备体积小,节省空间和投资;②对于低温低浊、絮体细碎和藻类较多的原水拥有良好的处理效果;③可以向原水中充氧降低臭味,并为后续工艺创造良好的溶解氧的条件。

02 气浮工艺的影响因素

气泡尺寸(一)

气泡的尺寸直接影响絮体表面所能粘附的气泡数量和粘附后的结合程度。关于气泡尺寸有两种观点:

观点一认为气泡的尺寸越小越有利于气浮对杂质的去除。较小的气泡对水流的扰动作用较小,更加利于絮体的形成和保护。而较大的气泡很难与水中的絮体相吸附,即使吸附后结合能力也不强容易再次分离。

气泡尺寸(二)

观点二则认为合理的气泡尺寸需要根据水中杂质的粒径来决定。当水中胶体颗粒粒径较大时,过小的气泡反而不利。

因为要想让较大杂质上浮,需要的小气泡数量肯定要大于大气泡数量,这就使得气泡在絮体上的吸附难度相应的增加了不少,严重影响了其上浮力。同时如果絮体中的微气泡太多,也会使得浮渣处理起来难度增大。

溶液pH值

pH值不仅会影响到气浮分离组分和表面活性剂的存在形态,还会影响到表面电荷密度和收集离子的电荷及两者的化学计量比。

对于无机离子的溶质来说,pH值的影响较为明显,而对于难溶于水的有机物,pH值的影响非常微小。

气体的上升流速

气泡的上升速度要均匀。如果流速不均匀会导致气泡在上升的过程中相互聚合形成大的气泡,然后聚合后的大气泡上升速度会更快,从而在上升的过程中越聚越大,最终影响到气浮效果。

气泡的上升速度取决于气泡尺寸大小,气泡粒径均匀则上升速度均匀。当气泡尺寸较大时,较快的上升速度会对水流产生一定程度的扰动作用,即不利于絮体的形成,也容易将絮体打碎。

气浮工艺的气固比

水处理中,通入的合理的空气量主要受到溶液中固体物质的质量和气浮工艺用途的影响。最佳的气固比并非为固定值,还会随着单位体积内悬浮物质量的增加而增加。

气固比并非越高越好,当在相应的悬浮物浓度下,气固比达到一定程度后再继续提高气固比,气浮的处理效果不会再得到提升,反而会因为提高了气固比增加了空气压力,而增加运行成本。

温度

气泡的吸附过程是放热过程,因此温度较低时会增加气泡的粘性,更加利于吸附过程。

但是水的粘度会随着温度降低而降低,从而影响到气泡在水中的速度,此外温度降低胶体水化作用增强,会降低水中的脱稳凝聚作用从而影响到气浮工艺的处理效果。

Note:对于溶气气浮工艺,温度的高低还会直接影响到溶气量的大小。

混凝剂种类

一般认为使用铁盐混凝剂的处理效果要优于铝盐混凝剂。而采用聚合混凝剂,可以有效地减小药量而提高处理效果,且聚合混凝剂对水质、水温、pH值等条件有着更强的适应能力。

接触反应时间

在气浮的过程中分为接触反应与分离反应,接触反应的时间直接影响到了絮体的形成,对整个气浮效果起着至关重要的影响。最佳接触时间根据所处理水的性质和所选择絮凝剂的不同而不同。

有学者认为理想的接触时间应该在5min左右。在《给排水设计手册(第2版)城镇给水》中对于气浮的接触时间有着明确的规定,在8.4.2.1节里确定了气浮池内的接触时间大于等于60秒。

水流速度(一)

在接触过程中,水流需要一定的紊流以加大絮体与气泡的接触,絮体与絮体间的接触。

适当的紊流对絮体的形成是有利的,但当紊流过大时,会在溶液中产生剪切力从而破坏絮体的形成,甚至是让已经形成的絮体再次破碎,还会造成接触停留时间过短不能形成良好的絮体。所以,接触反应时的上升流速不能过小,更不能过大。

水流速度(二)

在《给排水设计手册(第2版)一城镇给水》中对气浮工艺中接触区内的上升流速有着严格的规定,规定接触室内上升流速为10~20mm/s。

分离区的流速同样十分重要,虽然不需要靠紊流来促进絮体的增长,但要保证水流速度不能过快造成絮体的破坏。因此,分离区的规定下降流速非常的低,通常仅为接触区上升流速的十分之一。

03 气浮工艺气泡的生成方法

分散空气法产生气泡(一)

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微孔布气法的核心就是微孔板的制造。

制作出来的微孔板通过物理作用,使得气体在由下而上的穿过微孔板上的微孔时被机械的切割成一个一个的微小气泡,切割后生成的气泡就用于气浮来去除水中污染物质。

分散空气法产生气泡(二)

叶轮切割法:

叶轮切割法的吸气过程是利用叶轮高速旋转时在固定的盖板下形成负压,空气从空气管中吸入,进入水中的空气与循环水流充分混合,被高速转动的叶轮分散成细小的气泡甩出导向叶片外面,经过稳流挡板消能后,气泡垂直上升。

由于产生的气泡尺寸较大且叶轮转动会造成水流的剧烈紊乱,因此叶轮切割法的处理效果并不理想。

分散空气法产生气泡(三)

射流法:

通过射流器,水从喷嘴高速射出的同时还会携带周围一定量的空气,使得在喷嘴口处形成真空区,从而使得空气连续的被吸入进去,随着水流进入射流器的喉管处。在喉管内,空气在湍流的状态下被切割成一个一个的微小气泡,从而达到气浮的效果。

电解法产生气泡

电解气浮法:

将一组或者多组正负相电极安装于废水中,当在电极两端通过一定电压的直流电后,废水中产生CO2、H2和O2等微小气泡。

电解法产生的气泡粒径微小,且不会在对水流产生紊乱作用使得气泡聚合,对于那些结构强度较为脆弱的絮体拥有显著的去除效果。但弊端是设备成本高、耗能大,电极板需要定期的维护和更换,操作和管理复杂。

生物及化学法产生气泡(一)

生物气浮法:

生物法是利用微生物的作用产生气体,与水中的悬浮絮体充分接触,使水中悬浮絮体粘附在微气泡上,随气泡一起浮到水面,形成浮渣并刮去浮渣,从而净化水质

其气浮效果受到微生物影响,受到水质、水温等诸多条件限制,因此处理效果不稳定。

生物及化学法产生气泡(二)

化学气浮法:

化学法是利用化学药剂或者废水中和产生化学作用来生成气泡。通常根据废水的性质加入相应的一定量的药剂,从而来产生如O2,H2,CO2,C12等气体进行气浮。

这种方法受到水质的影响较大,且药剂消耗较多处理起来经济压力较大。

溶气气浮法产生气泡(一)

加压溶气法:

高压下大量溶于溶液中的空气,在压力突然降至低压或者常压时以微气泡的形式被释放出来,从而进行废水的气浮处理。

溶气气浮所产生的气泡粒径尺寸通常在10-100um之间,气泡粒径均匀、上升速度较慢对水流的扰动较小更利于絮体的形成和保护,且气泡数量可以根据压力和溶气停留时问或者是回流比等参数来进行调整使得操作起来更为简便。

溶气气浮法产生气泡(二)

真空溶气法:

真空溶气法产生气泡的机理和加压溶气法一样,但是真空溶气法溶气时是在常压或者低压条件下进行的,而释气时是在负压的条件下进行的。真空溶气法相比加压溶气法的优势在于不需要强力加压,耗能低于加压溶气气浮。

但相比加压溶气气浮来说,真空溶气气浮在释气量上有着明显的劣势,其最大能产生气泡的数量远小于加压溶气法,且整体设备造价高,设备密封不易清洗和维护。

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04 其他气浮工艺技术与设备

气浮技术的发展

气浮技术的发展不仅仅限于气泡产生的方式的变更与进步,还在固液分离系统和释气系统中不断进行着迅速的发展,并且涌现除了许多优秀的技术与设备。

超效浅层气浮技术(一)

零速度理论

超效浅层气浮技术的核心就是“零速度”理论和超浅层气浮池结构。

“零速度”理论是通过旋转的进水口和出水口来保证进水与旋转速度一致,进入气浮池中的水相对静止,来降低其对气浮池中的扰动,并使得絮体接触与分离在同个池内完成。

超效浅层气浮技术(二)

超浅层气浮池结构

超效浅层气浮池的结构突破了传统气浮池池深至少1.5m的限制,其池深已经缩短到700mm以下。

其突破了传统气浮池设计中上升速度,分离速度和接触停留时间的限制。

其分离时间已经由传统溶气气浮池的20min缩短至了3~5min,因此很大程度上的缩小了气浮池的结构体积,这使得超效浅层气浮技术能够在更多更复杂的工程实际中得到更好的应用。

涡凹气浮技术

涡凹气浮技术的特点是将吸气、混合、固液分离集于一体,不需要空压机和循环泵,使得耗能减小、效率提高。

其工作原理是让原水和混凝剂一起进曝气段,并且涡凹曝气机通过在室内形成负压使得空气源源不断地进入涡凹曝气机,然后以微气泡形式进入曝气段,微气泡和原水混合将所形成的浮渣带入表面排除系统。

气液混合泵气浮技术(一)

传统的离心泵被设计用来只能输送液体,一旦泵内进入空气会出现气穴阻塞的现象,扰乱泵的稳定运行,加大离心泵的震动,甚至会造成泵的损坏。而气液混合泵对其结构进行了很大的改变,特别是叶轮和叶轮进口处。

气液混合泵能够同时吸入空气和液体,并且在叶轮的作用下使得空气被均匀的切割,并且均匀的溶于水中从而达到混合效果。但是因为泵内体积有限、停留时间短、且该结构的气液混合泵泵压力有限使得溶气效果并不是十分理想。

气液混合泵气浮技术(二)

旋喷泵

旋喷泵的工作原理是利用旋喷产生高压,在泵内就形成高压溶气,其区别于传统气液混合泵的优势就是能够达到传统气液混合泵所达不到的大压力。

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