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气浮技术的影响因素
气浮技术受到的影响因素有很多,包括气浮技术差异、气浮周边自然环境因素以及有无催化的影响因素。先,不同气浮技术的工作效率不同,因为气浮法的根本原理是微小气泡的载粘能力,浮力大于重力的作用效果,所以,微小气泡产生速度高低直接影响含油污水处理速度的快慢。例如,诱导气浮法产生微小气泡的速率,要高于一般的电解气浮法,但是电解气浮法产生的气泡更为精密且反应更加彻底。周边自然环境的影响,包括四周温度与压强状况等环境干扰作用,温度较高,污水分子的内容也较大,分子移动速度快,反应时间相比低温情况要快一些。而压强与海拔密切相关,海拔越高,气压越低,则工作人员必须加大对污水的升压或降压工作来控制水压,保证水压处于合理的状态。催化剂指的是那些不参加反应,或者是反应前后状态、特质均不发生改变,但却能在一定程度上提升反应速率。气浮法同样也需要催化剂,一般来说,当前我国的技术人员会借助化学药剂来提升气浮技术的速率,化学物质可以帮助维持气泡的稳定性,在更短的时间内完成相关工作,降低成本[2]。而针对气泡本身,气浮技术的影响因素体现在气泡与污染物的颗粒直径。在多年的污水处理实验对比后,我国认为40 um 的气泡具有的吸附能力,但是这个尺寸在具体工作中较难保证,所以,工作人员只需要将气泡尺寸限制在10~100 um 范围内,即能提率。而絮凝体颗粒直径与微气泡的尺寸接近度越高,气浮技术的效果就越明显。
3 油污水常用气浮工艺及优化
世界经济一体化的进程加快了科技在国家之间的传播速度,为了避免传统气浮法对水压的依赖性,当前国内外的工作人员已经改进气浮技术,并将此优化技术传播,提升排污质量,并能很好地避免因杂质过多而造成的仪器堵塞与气压范围196~392 kP 的限制。以下为现如今优化的气浮工艺技术。
3.1 叶轮浮选法除油
叶轮浮选法除油,是诱导气浮法的一种优化形式,它凭借高速转动的叶轮对含油污水产生负向的水压,并在此过程中吸入气体以剪碎大气泡,终形成微小的气泡来完成净化污水的目标。这种技术的优势体现在叶轮工作的性,且不容易因为污水中的颗粒物而造成仪器设备故障与堵塞,避免因仪器检修问题耗费的时间和资金降低去污的效率。与传统的溶气气浮法不同,叶轮浮选法除油是借助自主吸气并分散气体的方式运转,确保污水中气泡数量较为充足,提升效率。不仅如此,借助这种手段,工作人员可以不考虑气体水溶性的问题,因为气泡产生速度要高于吸附速度,也就能源源不断地保证除油能力。但是这种方式有一定的局限性,一是,叶轮运转的性导致污水停留时间短暂,不能充分反应,这也给分离工作带来一定的局限性;二是,叶轮气浮池的局限性,叶轮转动后必然导致气浮池的水质产生变化,即在短时间内,污水由原本的混合不均状态变为紊流态,这在一定程度上使水与油混合均匀,不利于油和水的分离;三是,成本问题,叶轮浮选机工作效率高,则意味着制造成本高,维修费用大,能源消耗比其他仪器多,因此,射流气浮装置以此类弊端为基础展开优化,设备开始逐步推广[3]。
3.2 射流气浮除油
射流气浮除油,是叶轮浮选法除油的优化方式,射流浮选装置与叶轮机类似,但工作能力更强。其工作原理为喷射泵技术,工作人员以污水为喷射的流体,趁水喷出至吸入的时间范围内形成负压,并借助负压的作用成功吸入空气并剪碎气泡,完成工作目的。而在浮选室,气泡与颗粒物和油污接触的时间增多,反应更为充分。除此之外,此装置以液气射流泵装置取代叶轮,为节省资源消耗创造条件,改进后装置的能耗仅为叶轮机的50%,为企业降低了成本,提升了经济效益。更重要的是,这种仪器维修方法较为简单,维修费用与可替代零件数都更多,前景较好。
3.3 加压溶气气浮除油
加压溶气气浮除油的优化处,体现在技术人员能更地控制含油污水的气压,并将气压限制在196~392 kP 的范围内,在这个水压范围内达到小气泡的饱和状态,污染物就能在恢复常压前被更全面地清除。然而,此举的缺陷也是存在的,即加压设备不稳定性与污染物的堵塞作用,都会在一定程度上降低终的清理效果,甚至影响系统其它方面的工作,因此,还有一定的进步与完善空间。
气浮机工作原理和流程
气浮机是一种除去各种各样工业生产和市政工程废水中的悬浮固体、植物油脂及各种各样胶状物的机器设备。
该设备广泛用于炼油、化工、酿造、屠宰、电镀、印染等工业废水和城市废水的处理。
根据溶气方式,分为:充气气浮机、溶气浮选机和电解气浮机。
气浮机工作原理
难以溶解在水中的气体或两种或多种不同液体的混合(产生粒度为20-50微米的细小气泡)。
以微小气泡为载体,使水中的杂质粒子附着,粒子被气泡夹着浮起直到水面和水分离,达到固液分离的目的。
气浮机污水工艺流程
1.原水进入混合反应器,向混合反应器中加入化学物质(脱脂剂或凝结剂),形成可分离的絮状物;
2.预处理后的污水进入气浮装置,从进水室污水中释放出的微小气泡(气泡直径30-50 μm)与气水混合物混合。
这些微小气泡附着在污水中的絮凝物上,形成比重比水小的气体浮游体。
气浮体上升到水面凝结成浮油(或浮渣),由刮油(渣)机刮到集油(渣)罐中;
3.进气室中的重固体颗粒沉淀在这里,并通过排沙阀排出。该系统要求定期打开排沙阀,以保持进气室清洁。
4.污水进入气浮装置布水区,快速上升的粒子将浮到水面;上升较慢的粒子在波纹斜板中分离,一旦一个粒子接触到波纹斜板,在浮力的作用下,它能够逆着水流方向上升;
5.所有重颗粒都会下沉,下沉的颗粒将被底部刮渣器收集,并通过定期打开排泥阀排出。
气浮机装置的性能如何?判断优劣的方法有哪些?
气浮装置是一种去除各种工业和城市污水中的悬浮物、油脂和各种凝胶的设备。该设备广泛用于炼油、化工、酿造、屠宰、电镀、印染等工业废水和市政废水的处理。按溶气分为充气式气浮装置、溶气式气浮装置和电解式气浮装置。
气浮装置通过水流和扩散板的机械剪切力和扩散力产生气泡(如喷射浮选)。气泡直径在1mm左右时,不容易与小颗粒和絮体结合,但会使絮体破碎。不适合处理含有细颗粒和絮体的废水,气浮效果差。如果用机械动力机械切割的方式切割气泡,如螺旋推进气浮、涡凹气浮,主气泡群的微气泡直径也可以是50UM。日本、引进中国的超效浅层气浮选,除了池型的改变和缺乏令人信服的“零进步”外,技术上并没有实质性的进步。
螺旋推进式的优点是不使用空气压缩机,功耗略低于超浅层气浮,但性能仍不能超过传统常规气浮的性能范围。对于悬浮物含量只有几百mg\L的废水,很多常规气浮是比较理想有效的,但是当悬浮物含量达到几千甚至上万mg\L的废水时,常规气浮就无能为力了,这恰恰是这种情况的优势。
气浮装置特性
1.气浮装置是集反应器、罐体、溶气罐和溶气泵于一体的一体化装置。在有限程度上节省空间,采用半封闭式或全封闭式操作,全自动化操作,操作管理简单。
2.气浮装置,根据气浮工艺的特点,设计了的管式混合反应器,使混合和反应可以通过管道快速完成。同时,将部分溶解的空气水直接加入到反应器中,微气泡参与反应冷凝产生“共聚”,使空气浮体迅速长大,变得更加稳定。从实际应用效果来看,该方法不仅可以节省试剂,而且可以使混合反应效果更加理想。
3.气浮装置采用斜板斜管分离系统,停留时间短(5 ~ 10 min),固液分离完全,效果稳定,受原水波动影响小。同时气浮池较高,占地面积较小。
4.气浮装置采用的溶气系统和气水平衡控制系统。溶气罐溶气效率高,罐内液位恒定。溶气罐的体积只有传统溶气罐的六分之一。
5.气浮装置采用的溶气释放器,释放的微气泡直径在一定范围内可控。同时,其宽阔的流道设计使其堵塞。
6.气浮装置有完善的排渣、排泥、排砂系统,采用全自动控制,不受人为操作影响。
7.气浮装置采用氮气溶解气体,解决了溶解氧含量过高造成的加速腐蚀问题。
目前,气浮装置用于供水、工业废水和市政废水处理。气浮装置的优点是其固液分离设备具有投资少、占地面积小、自动化程度高、操作管理方便的特点。
一种判断气浮装置优劣的方法
1.微泡的直径、密度和均匀性
2.能源消耗水平
3.系统运行的稳定性和操作维护的难度
气浮法处理含油污水的工艺优化研究
1.1 电解气浮法
电解气浮法,将物理学中的正负电原理引入污水处理,即相关工作人员将正负装入含油污水后,接通电源,借助电子“同性相斥、相吸”的原理,发生电解反应。反应过程伴随气体产生,气体具有一定的吸附作用,可以将油珠和杂质结合,终这些物质团结在一起形成油渣,漂流到污水表面。在此之后,工作人员只要利用简单的刮渣工具,就能清除污水中大部分的废弃物,终保证清洁的能力和效果[1]。
1.2 诱导气浮法
诱导气浮法,是一种借助仪器设备来排污的措施,设备进入水中后通电,借助仪器震动搅拌的工作方式,成功的将稍大的气泡划分成众多小型气泡,气泡重新凝聚时会带动污渍的粘结作用,提升含油污水处理的效率,因此,这种措施又被称作布气气浮法,因其操作步骤简单,使用较为普遍。
1.3 溶气气浮法
溶气气浮法有两种,一种是真空溶气气浮法,而另一种则是压力溶气气浮法。前者,指的是工作人员借助真空操作的手段,对含油污水施加负压,这样以后,污水中的气泡被分解成微小气泡,进而根据上文所阐述的原理分离油污。而后者,则是以含油污水具有水的一般特点为基础,根据不同压强情况下,气泡溶解度差异大的特征,给含油污水压强,终实现气泡微小化的目标。
1.4 生物气浮法
生物气浮法,是将生物学与化学的知识理论和气浮法相结合的一种措施手段。技术人员先借助粒子分析器和波谱仪等工具,借波普特征图来分析污水的主要构成。其次,生化工程人员对污水浓度展开测算,统计出不同重金属离子的浓度。,相关工作者根据化学反应原理,例如,沉淀反应对污水污染环境的离子进行化学反应,借助离子沉淀来降低浓度,并能以反应中产生的微小气体吸附其他杂质,加快污水处理的效率。
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