摘要：從氣浮系統(tǒng)的分離設(shè)備、溶氣、釋放方式等方面， 分析 比較傳統(tǒng)氣浮設(shè)備的落后和HRA(W)F氣浮設(shè)備的先進(jìn)?！　∪軞鈿飧∈菤飧》ㄖ?應(yīng)用 最廣泛的一種。溶氣氣浮就是設(shè)法在待處理水中通入大量密集的微細(xì)氣泡，使其與雜質(zhì)、絮?；ハ囵じ?，形成整體比重小于水的浮體，從而依靠浮力上至水面，以完成固液，液液分離的凈水 方法 。它在造紙、煉油、印染等行業(yè)的應(yīng)用是非常廣泛的?！　∮绕浣鼛啄陙恚琀RA(W)F的氣浮設(shè)備已有十幾臺(tái)應(yīng)用在 中國 造紙行業(yè)的白水處理中，它的的運(yùn)轉(zhuǎn)效果令用戶非常滿意，但被用戶和環(huán)保設(shè)計(jì)部門高度重視卻是近兩年的事情。

關(guān)鍵詞：污水處理 去油 氣浮裝置

從氣浮系統(tǒng)的分離設(shè)備、溶氣、釋放方式等方面，分析比較傳統(tǒng)氣浮設(shè)備的落后和HRA(W)F氣浮設(shè)備的先進(jìn)。

溶氣氣浮是氣浮法中應(yīng)用最廣泛的一種。溶氣氣浮就是設(shè)法在待處理水中通入大量密集的微細(xì)氣泡，使其與雜質(zhì)、絮?；ハ囵じ剑纬烧w比重小于水的浮體，從而依靠浮力上至水面，以完成固液，液液分離的凈水方法。它在造紙、煉油、印染等行業(yè)的應(yīng)用是非常廣泛的。

尤其近幾年來，HRA(W)F的氣浮設(shè)備已有十幾臺(tái)應(yīng)用在中國造紙行業(yè)的白水處理中，它的的運(yùn)轉(zhuǎn)效果令用戶非常滿意，但被用戶和環(huán)保設(shè)計(jì)部門高度重視卻是近兩年的事情。因?yàn)檫^去HRA(W)F氣浮池只作為造紙?jiān)O(shè)備的附屬設(shè)備而隨主機(jī)一齊引進(jìn)，或只作為造紙行業(yè)的專用設(shè)備被引進(jìn)。人們?cè)诋?dāng)初認(rèn)識(shí)它時(shí)，看到的可能只是它對(duì)紙漿的回收和利用，而忽略了它同時(shí)是一種防治污染的水處理的設(shè)備。另外一個(gè)原因是它高昂的價(jià)格，令中小型用戶不敢問津。近來隨著我國 經(jīng)濟(jì) 的高速 發(fā)展 、環(huán)保治理、法規(guī)的健全、環(huán)保經(jīng)費(fèi)的加大投入和人們對(duì)環(huán)保認(rèn)識(shí)的提高;匯絢公司與國內(nèi)公司的合資、合作，也使產(chǎn)品的價(jià)格大幅度的降低。在幾乎沒有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的情況下，使HRA(W)F 的氣浮設(shè)備漸漸走俏。但許多用戶對(duì)它與傳統(tǒng)氣浮設(shè)備的區(qū)別，或換句話說，它到底好在那里還不太了解。為加快引進(jìn)技術(shù)的國產(chǎn)化進(jìn)程和推廣應(yīng)用，先將該設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、工藝流程及具體應(yīng)用等介紹如下：

1.典型工藝流程:

原水泵3 從 原水池1中將原水提升到反應(yīng)室4，絮凝劑在吸水管上投入，并經(jīng)葉輪混合在反應(yīng)室中進(jìn)行絮凝，反應(yīng)后的絮凝水通過孔墻進(jìn)入接觸室，與來自溶氣釋放器的釋氣水相混合。此時(shí)水中的絮粒和微氣泡相碰撞粘附形成帶氣絮粒而上浮，并在分離區(qū)7進(jìn)行固液分離。浮至水面的浮渣，由刮渣機(jī)刮至排渣槽9排出。清水則由穿孔集水管匯集到集水槽10后出流，部分清水經(jīng)由溶氣水泵11加壓后進(jìn)入溶氣罐12，在罐內(nèi)與空壓機(jī)13的壓縮空氣相互接觸溶解，飽和溶氣水從罐底通過管道輸向溶氣釋放器5。

2. 基本設(shè)計(jì)參數(shù)：

① 表面負(fù)荷2-5m3/m2h ; ②回流比25-50%

③ 分離時(shí)間20-45min; ④溶氣壓力2-4bur(表壓);

⑤ 氣浮池深; ⑥反應(yīng)時(shí)間10-15min;

3.設(shè)備在應(yīng)用中的不足

①氣泡不能均衡地充斥到整個(gè)氣浮池分離區(qū)，對(duì)于長方形氣浮池，其后段的氣的氣浮效果是不太理想的，亦可稱"氣浮死區(qū)"。

②因氣浮池較深，為2.0-2.5m，而且要懸浮顆粒的VE>VE(VE在靜止?fàn)顟B(tài)下，顆粒上浮速度：VE：水流在分離區(qū)下降速度)，才能有氣浮分離效果，所以決定了出水不能太快，停留時(shí)間較長，表面負(fù)荷低，致使氣浮池體積龐大。

③浮渣的清除是用刮沫機(jī)進(jìn)行"一刀切"式清除，不論早浮上來的，還是晚浮上來的;不論浮渣層厚薄，均定期刮除，是一種以"不變應(yīng)萬變"的"粗放式"工作方式，不但對(duì)水體有很大的擾動(dòng)，對(duì)出渣的含固率也沒有保證。當(dāng)刮渣方向與水流方向一致時(shí)，可能會(huì)跌落在氣浮池下游的浮渣很難再被浮起，直接 影響 出水水質(zhì);當(dāng)刮渣方向與水流方向相反時(shí)，可能跌落的浮渣大部分跌落在接觸區(qū)，這時(shí)仍可由接觸區(qū)上升的帶氣絮粒將其再次托起，但進(jìn)水水流對(duì)逆向刮渣的沖擊要比順向刮渣大，這也破壞了已浮起的懸浮物，徙然增加氣浮池的負(fù)荷。

④"動(dòng)態(tài)"進(jìn)水，"動(dòng)態(tài)"出水，對(duì)水體的擾動(dòng)很大。

⑤通過對(duì)過去應(yīng)用氣浮池的調(diào)查，選用的參數(shù)-氣固比都偏低，致使出水懸浮物濃度偏高，出渣含固率偏低。而氣固比的提高要通過增大固流水量、提高溶氣效率、增大容器壓力來實(shí)現(xiàn)，而這些都會(huì)增加溶氣罐的制造難度-體積要增大，耐壓要增高。

⑥對(duì)于溶氣罐，為了提高罐的容積利用率，在罐內(nèi)加設(shè)各種填料，以增加氣、液兩相的接觸面積，但靠加填料使面積的增加是有限的，溶氣水在罐內(nèi)的停留時(shí)間仍長達(dá)2-4分鐘，致使罐內(nèi)的體積增大，制作、運(yùn)輸、安裝都不方便。

⑦因?yàn)檫M(jìn)入溶氣罐那的加壓水一般都是回流水，回流水中還含有一定量的懸浮物，所以罐內(nèi)的填料要定期更換或清洗，否則會(huì)發(fā)生堵塞。

⑧只意識(shí)到："溶氣罐的水位必須妥加控制，水位不能淹沒填料層，但也不宜過低，以防在出水中帶出大量的氣泡"，帶出的大量氣泡之所以有害，是因?yàn)樗鼈冊(cè)跉飧〕貎?nèi)的上升過程中，將產(chǎn)生劇烈的水力攪動(dòng)，產(chǎn)生的慣性沖擊力不僅不能使氣泡很好地附著在顆粒表面，反而將撞碎礬花粒，甚至把附著的小氣泡撞開，但如果設(shè)法讓其帶出的是20-100pm的小氣泡呢?豈不變害為利!

⑨對(duì)微細(xì)氣泡的形成不是進(jìn)行"疏"的方法，而是用"堵"的方法;不注重"溶"，而只在"釋"上做文章，片面依賴溶氣釋放器的作用，對(duì)溶氣釋放器的研制是精益求精。

⑩在氣浮池的接觸區(qū)，因每個(gè)溶氣釋放器的服務(wù)面積有限。需并聯(lián)多個(gè)溶氣釋放器，它們之間的最佳開啟難度難以調(diào)節(jié)一致，致使每個(gè)釋放器的出流量各異，且釋放出的氣泡大小不一致。

(11)廢水中存在的一些不易氣浮的固體顆粒會(huì)慢慢地沉積在分離區(qū)地池底，而池底部又沒有泥斗和污泥去除機(jī)械，所以沉積物無法及時(shí)排除，在沉積物底沉積越來越多，沉積高度超過穿孔集水管底開孔時(shí)，沉積物會(huì)被澄清水帶出，造成出水中懸浮物增多，出水再次被污染。

(12)因?yàn)榘姿泻斜砻婊钚晕镔|(zhì)和其它藥劑，因此在生產(chǎn)中和輸送過程中會(huì)產(chǎn)生泡沫。當(dāng)白水進(jìn)入反應(yīng)室時(shí)，由于反應(yīng)時(shí)間偏長，流速偏慢，白水中的泡沫上浮時(shí)把部分纖維一起上浮至池 ，浮漿在反應(yīng)室表面越集越多，越來越厚，造成反應(yīng)室浮漿腐敗，產(chǎn)生硫化氫臭味，影響環(huán)境。

二、HRA(W)F氣浮設(shè)備

1、結(jié)構(gòu)原理

結(jié)構(gòu): N1-進(jìn)水口; N2-排渣口; N3-出水口; N4-排混口; N5-迴流口;

1.浮選槽

不銹鋼制圓筒槽,具有足夠強(qiáng)度以承受滿水重量.

2.中央旋轉(zhuǎn)軸承

經(jīng)特殊設(shè)計(jì)并精密制造之中央旋轉(zhuǎn)軸承,支撐整個(gè)浮選槽旋轉(zhuǎn)部分機(jī)件一半之重量,能完全承擔(dān)及導(dǎo)引選機(jī)于任何情況下正常運(yùn)轉(zhuǎn),其中間部分同時(shí)作為進(jìn)流水管道.

3.分水器

調(diào)整分配進(jìn)流水進(jìn)入浮選槽,以促進(jìn)進(jìn)流水均勻穩(wěn)定并進(jìn)行浮選作用.上設(shè)幾個(gè)可調(diào)式滑門及一個(gè)排氣閥,以便于調(diào)節(jié)進(jìn)流水均勻擴(kuò)散整個(gè)槽面及釋放過?？諝?底部及槽內(nèi)緣處設(shè)有刮板,以刮除沉淀污泥粘附于槽壁的污泥至污泥坑排除.

4.整流柵

角鋼制成,固定于旋轉(zhuǎn)操縱臺(tái),可進(jìn)一步消除流水之?dāng)_動(dòng)現(xiàn)象.

5.出水管

由三支以上方管制成,設(shè)于出槽近底部處,連同出水槽一起旋轉(zhuǎn),使澄清水穩(wěn)定地流入出水槽.

6.出水槽

由鋼板制成,下設(shè)橡膠墊,使緊密地與浮選密合,有效地隔離處理水與澄清水,避免澄清水二次污染

7.液位調(diào)整堰

由鋼板制成,藉底部之升降器支撐并可調(diào)整浮選槽內(nèi)液位高低,以控制浮除半刮渣量及含水率,使整個(gè)操作更具彈性.

8.升降裝置

由三具螺旋升降器組成,裝設(shè)于浮選槽底部,藉由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合手輪,可輕易地作液位的調(diào)整.

9.旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)

以槽型鋼主梁組成的鋼橋,跨越于浮選槽中心至槽旁,懸載所有運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)件,并敷設(shè)花紋板及扶手,提供操作及取樣之便利.

10.浮除斗及其驅(qū)動(dòng)設(shè)備

1) 經(jīng)特殊設(shè)計(jì)之高效率浮除斗,可由一片以上的盛斗組成,借助驅(qū)支裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),將上浮的浮渣刮起并流入中心管,靠重力排放至污泥槽.

2) 變速驅(qū)動(dòng)裝置,其調(diào)整范圍為1:6.

3) 驅(qū)動(dòng)裝置由馬達(dá),變速機(jī)及減速機(jī)組成, 減速機(jī)為全密封油潤式,藉鏈條驅(qū)動(dòng)浮除斗.

11.周邊回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置

由馬達(dá),變速機(jī)及減速機(jī)組成, 減速機(jī)為全密封油潤式, 藉鏈條驅(qū)動(dòng)滾輪,以浮除槽中心為軸街,產(chǎn)于浮選槽之邊緣軌道上. 變速器的變速調(diào)整范圍為1:6,可調(diào)整繞行速度,以確保槽內(nèi)處理水于無流速狀態(tài)下清除.

12.玻璃視窗

裝設(shè)于浮除槽壁,便于視察槽內(nèi)膠羽上浮狀況,以提供操作調(diào)整之 參考 .

13.回轉(zhuǎn)繼電器

由滑動(dòng)銅塊,碳刷,軸承等組成,用來供應(yīng)所有驅(qū)動(dòng)裝置所需之電源.回流水(澄清水)經(jīng)回流加壓泵壓送入溶氣管入口，沿管內(nèi)以切線方向推進(jìn)至末端出水口排入浮選槽中，壓縮空氣自管底散氣板送入與回流水完全地混合溶入。

中央旋轉(zhuǎn)部分包括進(jìn)水口、出水口和污泥去除機(jī)械，這部分和旋轉(zhuǎn)泥斗以和進(jìn)水流速一致的速度沿池旋轉(zhuǎn)。

源水從池中心的旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入，通過配水器布水。配水器的移動(dòng)速度和進(jìn)水流速相同，這樣就產(chǎn)生了"零速度"，我們定義為"零速原理"。這一原理的 應(yīng)用 是本設(shè)備的關(guān)鍵，這樣進(jìn)水不會(huì)對(duì)源水產(chǎn)生憂動(dòng)，使得顆粒的懸浮和沉降在一種靜態(tài)下進(jìn)行。

收集浮渣的螺旋泥斗也是一項(xiàng)專利，它收集的浮渣靠重力作用排放到靜止的中央部分。根據(jù)氣浮池直徑的大小和浮渣的厚薄，旋轉(zhuǎn)泥斗亦可分別選用一斗、二斗或三斗的結(jié)構(gòu)形式。

清水由集水管排出，集水管連在中央部分和它一起旋轉(zhuǎn)，這樣源水的氣浮分離時(shí)間就是中央旋轉(zhuǎn)部分的回轉(zhuǎn)周期。連在移動(dòng)的配水器上的刮板將池低和池壁上沉泥刮集到泥斗中，定期排放。行走部分和泥斗的轉(zhuǎn)動(dòng)由調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，中心滑環(huán)供電。

2.基本設(shè)計(jì)參數(shù)

① 表面負(fù)荷9.6-12m3/m2h;

②回流比20%-40%;

③分離時(shí)間3-5min;

④ 溶氣壓力6-7.5bar(表壓);

⑤ 氣浮池深650mm;

⑥氣浮池有效水深550mm

3.設(shè)備在應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)

① 微細(xì)氣泡與絮粒的粘附發(fā)生在整個(gè)氣浮分離過程，也就是說沒有"氣浮死區(qū)"

② 應(yīng)用"淺池 理論 "進(jìn)行設(shè)計(jì)，池深只有650mm，有效水深<550mm，進(jìn)出水的巧妙隔離VE、VF的限制，氣浮分離的時(shí)間3-5分鐘，使設(shè)備的占用空間大幅度減小，以同樣處理量7000m3/d的造紙白水為例，傳統(tǒng)氣浮池的占用面積為115(95+20)m2，HRA(W)F氣浮池的占用面積約為51m2。

③ 浮渣的清除，用螺旋泥斗，清除的浮渣在某一時(shí)刻總是池內(nèi)浮起時(shí)間最長的浮渣。換句話說，也就是此處固、液分離最徹底，而且浮渣是隨時(shí)清除，隔離排除，對(duì)水體幾乎沒有擾動(dòng)，另外，通過調(diào)速電機(jī)調(diào)節(jié)，螺旋泥斗的自轉(zhuǎn)周期 The 浮渣的厚薄有嚴(yán)格的匹配關(guān)系，非常靈活，機(jī)動(dòng)。

④ "靜態(tài)"進(jìn)水，"靜態(tài)"出水，對(duì)水體的擾動(dòng)非常小。

⑤ 在一定的程度上，氣固比較大，使出水懸浮物的濃度越低，浮渣含固率越高。因?yàn)镵ROFTA氣浮池應(yīng)用了新的溶氣機(jī)理，在溶氣管體積比傳統(tǒng)氣浮池配備的溶氣罐小12-17倍的情況下，氣固比反而高2-3倍。

⑥ 溶氣罐的新溶氣機(jī)理是：利用一特制結(jié)構(gòu)，先把壓縮空氣切割成微細(xì)氣泡，然后在擾動(dòng)非常劇烈的情況下與加壓水混合和溶解。這時(shí)空氣在溶氣管內(nèi)以兩種形式存在，一種形式是溶解在水中(此處與溶氣罐類似，不過溶氣罐的停留時(shí)間是2-4分鐘，而溶氣管的停留時(shí)間是8-12秒，同時(shí)溶氣管內(nèi)的氣、液被接觸面積要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于罐內(nèi)的接觸面積)，另一種形式是微細(xì)氣泡以游離狀態(tài)夾 ，混合在水中，在氣浮時(shí)這種氣泡直接用于氣管，并且作為氣泡的主要來源，從溶氣水中釋放的微細(xì)氣泡加入到氣浮過程中去。這兩種途徑形成的微細(xì)氣泡數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于溶氣罐加溶氣釋放器的結(jié)構(gòu)形式的數(shù)量，這也是兩種溶氣結(jié)構(gòu)本質(zhì)區(qū)別所在也是溶氣管結(jié)構(gòu)不必要加溶氣釋放器的原因所在。

⑦ 溶氣管的特殊結(jié)構(gòu)使其沒有填料堵塞的 問題 ，也沒有要加控制罐內(nèi)水位高低的問題，因?yàn)樵谄渲?quot;標(biāo)"的同時(shí)，也治于"水"，(空氣在溶解前已為微細(xì)化)。

⑧ 原水、溶氣和藥劑在加入氣管池本體前，已在一段管道內(nèi)充分混合，氣泡及時(shí)均勻地彌散在懸浮顆粒中，避免了因多個(gè)閥門或溶氣釋放器地開啟度不一而造成地氣泡不均勻現(xiàn)象，也避免了因反應(yīng)室的設(shè)置而帶來的浮漿腐敗等問題。

⑨ 池底設(shè)置了泥斗和排出管，中央回轉(zhuǎn)部分設(shè)置了池側(cè)和池底的刮泥機(jī)構(gòu)，能保證池中的沉積物定期清除，對(duì)出水不會(huì)產(chǎn)生任何 影響 。

【結(jié)論：】

通過以上 分析 和比較，可以看出HRA(W)F氣浮設(shè)備與傳統(tǒng)氣浮設(shè)備相比有質(zhì)的飛躍，是傳統(tǒng)氣浮設(shè)備的更新?lián)Q代產(chǎn)品。該產(chǎn)品給我們帶來巨大的 經(jīng)濟(jì) 效益和環(huán)境效益。對(duì)油田含油廢水撇油分離效率可達(dá)98%左右，對(duì)污泥濃縮分離優(yōu)于常規(guī)污泥濃縮機(jī)。

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