什么是气浮设备?

文章来源:无锡中清建科环保设备有限公司       发布日期:2018年11月26日

气浮设备是一类在水中通入或产生大量的微细气泡,使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮物颗粒上,造成密度小于水的状态,利用浮力原理使其浮在水面,从而实现固-液分离的水处理设备。
气浮方式可分为散气气浮、溶气气浮(包括真空气浮法)与电解气浮法。目前在给水、工业废水和城市污水处理方面都有应用。气浮设备较其它固-液分离设备具有投资少、占地面积小、自动化程度高、操作管理方便等特点。

说明
气浮设备是使悬浮物附着气泡而上升到水面,从而分离水和悬浮物的水处理设备。也有使水中表面活性剂附着在气泡表面上浮,从而与水分离,称为泡沫气浮法。气浮法使用的设备,包括完成分离过程的气浮池和产生气泡的附属设备。水处理中,气浮法可用于沉淀法不适用的场合,以分离比重接近于水和难以沉淀的悬浮物,例如油脂、纤维、藻类等,也可用以浓缩活性污泥。
气浮设备工作主要依靠悬浮物表面有亲水和憎水之分。憎水性颗粒表面容易附着气泡,因而可用气浮法。亲水性颗粒用适当的化学药品处理后可以转为憎水性。水处理中的气浮法,常用混凝剂使胶体颗粒结成为絮体,絮体具有网络结构,容易截留气泡,从而提高气浮效率。再者,水中如有表面活性剂(如洗涤剂)可形成泡沫,也有附着悬浮颗粒一起上升的作用。

特点
1.结构紧凑,占地面积小;
2.所产微气泡小而均匀;
3.性能优越,处理效果稳定可靠;
4.安装方便,操作简单,易于掌握;
5.浮渣浓度高,产泥量少,易于脱水;
6.出水效果好,投资少,见效快;
7.技术先进,设计合理,运行费用低等。

 

适用范围
气浮机主要用于固—液或液—液分离。通过溶气和释放系统在水中产生大量的微细气泡,使其粘附于废水中密度与水接近的固体或液体微粒上,造成整体密度小于水的状态,并依靠浮力使其上升至水面,从而达到固—液或液—液分离的目的。在水处理领域气浮机应用于以下方面:
1、分离地表水中细小悬浮物,藻类等微聚体。
2、回收工业废水中有用物质,如造纸废水中纸浆等。
3、代替二沉池分离和浓缩水中污泥。

 

原理与特征
气浮法净水是在高压的情况下,使水溶入大量的气体为工作液体,在骤然减压时,释放出无数微细气泡与经过混合反应后的水中杂质粘结在一起,使其比重小于1,而浮在液面上,形成泡沫(气、水颗粒)混合体,从而使污染物从废水中分离出来,达到净化效果。

 

分类

  1. 电解气浮设备
    电解气浮设备是用不容性阳极和阴极直接电解废水。靠电解产生的氢和氧的微小气泡将已絮凝的悬浮物载浮至水面。达到固-液分离的目的。电解法产生的气泡尺寸远小于溶气气浮和散气气浮产生的气泡尺寸,而且不产生紊流。该设备去除的污染物范围广,对有机物废水除降低BOD外,还有氧化、脱色和杀菌作用,对废水负载变化的适应性强,生成污泥量少,占地少,不产生噪声。近年来发展很快。电解气浮设备尚存在电解能耗及极板损耗较大,运行费用较高等问题,因此限制了该种设备的推广使用。
  2. 散气气浮设备
    散气气浮设备是靠高速旋转叶轮的离心力所造成的真空负压状态将空气吸入,成为微细的空气泡而扩散于水中。气泡由池底向水面上升并粘附水中的悬浮物一起带至水面。达到固-液分离的目的。形成的浮渣不断地被缓慢旋转的刮渣板刮出池外。水流的机械剪切力与扩散板产生的气泡较大(直径达1mm左右),不易与细小颗粒和絮凝体相吸附,反而易将絮体打碎,因此,散气气浮不适用于处理含颗粒细小与絮体的废水。
    该设备应用范围有油漆、制革、炼油、印染、化学、乳品加工、纤维生产、造纸、食品饮料、屠宰、纺织、机械加工、市政污水等小型污水处理工程。
  3. 溶气真空气浮设备
    水中过饱和空气在减压时能以微细的气泡形式释放出来,从而使水中的杂质颗粒被粘附而上浮。达到固-液分离的目的。如果先将空气加压使其溶于水形成空气过饱和溶液,然后减至常压使空气析出,称为加压溶气气浮;如果将废水在常压下曝气后在真空条件下诱使溶气逸出,称为真空式气浮。
    溶气真空气浮设备是使空气在常压或加压下溶于水中,而在负压下析出的气浮设备。真空式气浮设备优点是气泡的形成、它与颗粒的粘附以及气泡和颗粒絮凝体的上浮都在稳定的环境中进行,絮凝体破坏的可能性小,整个气浮过程所需要的能耗量小。其缺点是水中溶气量有限,不适用于含浓度大于250-300mg/L悬浮物的废水;另一缺点是要求有密封的容器,在容器内还需要装有刮渣机械,结构复杂,因此在工程实际中使用较少。该设备可能得到的空气量因受到能够达到的真空度(一般运行真空度40kPa)的影响,析出的微细泡量很有限,且构造复杂,运行维修不方便,现已逐步淘汰。
  4. 加压溶气气浮设备
    加压溶气气浮设备是将清水加压至(3-4)×105Pa,同时加入空气,使空气溶解于水,然后骤然减至常压,溶解于水的空气以微小气泡形式(气泡直径约为20-100μm左右),从水中析出,将水中的悬浮物颗粒载浮于水面。从而实现固-液分离。加压溶气气浮设备是应用范围较为广泛的一种气浮设备。该设备可以广泛适用于各类废水处理(尤其是含油废水处理)、污泥浓缩及给水处理。
    加压溶气气浮设备主要有空气饱和设备、空气释放及与废水相混合的设备、固-液或液-液分离设备三部分组成。根据原水中所含悬浮物的种类、性质、处理效率,可分为全部加压溶气气浮、部分加压溶气气浮和回流加压溶气气浮三种。
    目前加压力溶气气浮法应用最广。与其它气浮设备相比,具有以下特点:
    ⑴在加压条件下,空气溶解度大,供气浮用的气泡数量多,能够确保气浮效果;
    ⑵溶入的气体经骤然减压释放,产生的气泡不仅微细、粒度均匀、密集度大,而且上浮稳定,对液体扰动小,因此特别适用于对疏松絮凝体、细小颗粒的固液分离;
    ⑶工艺过程及设备比较简单,便于管理、维护;
    ⑷特别是部分回流式,处理效果显著、稳定,并能较大地节约能耗。

 

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