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溶气气浮
1 分类(type)
根据不同的划分原则,DAF可以有不同的分类。
前者利用抽真空的方法在常压或加压下溶解空气,然后在负压下释放微气泡,供气浮使用;后者是在加压情况下,使空气强制溶于水中,然后突然减压,使溶解的气体从水中释放出来,以微气泡形式粘附上絮粒,一起上浮。
真空式气浮池,虽然能耗低,气泡形成和气泡与絮粒的粘附较稳定;但气泡释放量受限制;而且,一切设备部件,都要密封在气浮池内;气浮池的构造复杂;只适用于处理污染物浓度不高的废水(不高于300mg/l),因此实际应用不多。
它的特点是:①加压的水量少,动力消耗省;②气浮过程中不促进乳化;③矾花形成好,后絮凝也少;④气浮池的容积较前两种流程大。
根据气浮池中微气泡污泥层(床)有无过滤作用及水的不同流态分为:早期DAF、普通DAF和紊流DAF。(具体内容见附录3)
2 设计原理(design principal)
DAF一般设置在生物处理单元之前,物理处理单元之后,习惯上将其归为物理处理单元。若设为两级浮选,为了方便节约,平面布置时常将一、二级浮选池并列,一、二级浮选池是约有500mm左右的液位差保证污水从一级浮选池流动到二级浮选池,而取消提升泵达到节能效果。体现在竖向布置上,即在设计、施工时必须严格控制刮渣机拖架(板)、可调节堰和
除渣槽顶的标高,这一点非常重要,是关键因素之一,否则会严重影响气浮效果(泡沫层无法用机械方法撇除),这也正是必须采用可调节出水堰的原因所在。
图2 两级浮选池工艺流程图
压力溶气系统(包括压力溶气罐、空压机、水泵及其附属设备)
溶气系统占整个气浮过程能量消耗的50%,溶气罐价值占工厂总基建投资的12%,因此优化溶气系统的设计对缩小气浮操作费用是很重要的。
溶气罐多为园筒形,立式布置,容积按废水停留时间25~3min计算,罐中可装设有隔板,瓷环之类,也有用空罐的。
因为溶气罐内水、气相混合,所以一般按压力容器进行设计,罐顶设自动排气阀或罐底设自动减压阀平衡压力,,据此可以确定提升泵、回流泵和空压机的参数。
在国外的设计资料和文献中,认为气水停留时间越长,溶气效率越高。这样就使得溶气罐的体积显得庞大,停留时间有时长达3~5min。国内的研究证实了液膜阻力控制着溶气速率,认为停留时间越长,溶气效果越好的观念不符合实际,因此国内设计参数不同于国外,是以预定的溶气效率为设计指标,以液相过流密度和液相总容量传质系数为参数。
加压溶气法有两种进气方式,即泵前进气和泵后进气。
第一种是泵前进气,流程图见图3。当空气吸入量小于空气在该温度下水中的饱和度时,由水泵压水管引出一支管返回吸水管,在支管上安装水力喷射器,废水经过水力喷射器时造成负压,将空气吸入与废水混合后,
经吸水管、水泵送入溶气罐。这种方式省去了空压机,气水混合效果好,但水泵必须采用自引方式进水,而且要保持lm以上的水头,其最大吸气量不能大于水泵吸水量的10%,否则,水泵工作不稳定,破坏了水泵应当具有的真空度,会产生气蚀现象。
第二种是泵后进气,流程图见图4。当空气吸入量大于空气在该温度下水中的饱和度时,空气通过空压机在水泵的出水管压入,但也不宜大于水泵吸水