昨天抽空整理了來(lái)自吳博士關(guān)于氣浮法、氣浮機(jī)、氣浮工藝、以及溶氣氣浮機(jī)、渦凹?xì)飧C(jī)等常用到的氣浮機(jī)的工作原理和應(yīng)用，有關(guān)氣浮機(jī)工藝的授課筆記和培訓(xùn)內(nèi)容，拿來(lái)把它分享給需要的朋友們。

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一、首先我們需要先了解一下關(guān)于氣浮工藝的概念及應(yīng)用

氣浮法是向廢水中通入空氣或其他氣體產(chǎn)生氣泡，使水中的一些細(xì)小懸浮物或谷底顆粒附著在氣泡上，隨氣泡上浮至水面被刮除，從而完成固、液分離的一種凈水工藝。氣浮需要借助混凝、絮凝、破乳等預(yù)處理措施來(lái)完成。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，氣浮凈水技術(shù)在國(guó)內(nèi)開(kāi)始得到迅速的發(fā)展，該技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在下屬方面并取得了良好的環(huán)境效益：

（1）石油、化工及機(jī)械制造業(yè)中的含油（包括乳化油）污水的油水分離；

（2）污水中有用物質(zhì)的回收，如造紙廠廢水中紙漿纖維及填料的回收；

（3）取代二次沉淀池，適用于易于產(chǎn)生活性污泥膨脹的情況；

（4）剩余活性污泥的濃縮，便于壓濾處理；

（5）處理電鍍廢水和含重金屬離子廢水：

（6）處理紡織印染廢水，如用在生物處理工藝之前作為預(yù)處理工藝；或者用在生物處理工藝之后深度處理工藝；

（7）處理制革廢水；

（8）富營(yíng)養(yǎng)化前驅(qū)物，如藻類(lèi)。

（9）用于水廠改造，主要有三種形式（簡(jiǎn)單地講沉淀池改為氣浮池、將沉淀池改為可切換交替運(yùn)行的沉浮池、將濾池改為氣浮濾池）

二、氣浮包含哪些具體的工藝

氣浮分離方法有很多種，根據(jù)微細(xì)氣泡產(chǎn)生的方式可分為：分散空氣氣浮法、電解氣浮法、加壓溶氣氣浮法。

（1）分散空氣氣浮法是靠高速旋轉(zhuǎn)葉輪的離心力所造成的真空負(fù)壓狀態(tài)將空氣吸入，成為微細(xì)的空氣泡而擴(kuò)散于水中。氣泡由池底向水面上升并粘附水中的懸浮物一起帶至水面，達(dá)到固-液分離的目的，形成的浮渣不斷的被緩慢旋轉(zhuǎn)的刮渣板刮出池外。分散空氣氣浮設(shè)備機(jī)械剪切力產(chǎn)生的氣泡較大，直徑達(dá)1mm左右，不易與細(xì)小顆粒和絮凝體相吸附，反而易將絮體打碎，因此，散氣氣浮不適用于處理含細(xì)小顆粒與絮體的廢水。散氣氣浮設(shè)備氣浮時(shí)間一般約為30min，溶氣量達(dá)0.51m3/m3（氣/水）。散氣氣浮按粉碎氣泡方法又可分為射流氣浮、擴(kuò)散板曝氣浮以及葉輪氣浮等。

（2）電解空氣氣浮法處理廢水的原理是，電解槽中發(fā)生電凝聚，陰極產(chǎn)生大量氫氣氣泡，廢水中的微笑油滴和懸浮顆粒粘附在氫氣氣泡上，隨其上浮而凈化廢水。廢水電解產(chǎn)生的氣泡很小，具有很高的比表面積，而且密度也小。因此，廢水電解產(chǎn)生的氣泡截獲微小油滴和懸浮顆粒的能力比溶氣氣浮、葉輪機(jī)械攪拌氣浮要高，而且載浮能力也大，很容易將油滴和懸浮物與水分離。電解時(shí)還產(chǎn)生一系列電極反應(yīng)，有電化學(xué)氧化及電化學(xué)還原等作用，具有降低BOD及COD、脫脫臭、消毒的功能，陰極還具有沉積金屬離子的能力。

（3）壓力溶氣氣浮（DAF）是國(guó)內(nèi)氣浮技術(shù)中應(yīng)用比較早的一種技術(shù)，適用于處理低濁度、高色度、高有機(jī)物含量、低含油量、低表面活性物質(zhì)含量或富含藻類(lèi)的水，廣泛用于造紙、印染、電鍍、化工、食品、煉油等工業(yè)廢水處理。相對(duì)于其他的氣浮方式，它具有水力負(fù)荷高、池體緊湊等特點(diǎn)，但是它的工藝復(fù)雜、電能消耗較大、空壓機(jī)的噪聲大等因素，限制著它的應(yīng)用。

三、渦凹?xì)飧C(jī)（CAF）的構(gòu)造及工作原理

1、CAF 渦凹?xì)飧≡O(shè)備主要有氣浮箱體、渦凹曝氣機(jī)、鏈?zhǔn)焦文嘞到y(tǒng)、浮渣收集和排泄系統(tǒng)、溢流出水系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、配藥罐、貯藥罐、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)、回流管道、環(huán)形操作臺(tái)、加藥泵。

2、（1）污水中的污染物分為溶解性有機(jī)物和非溶解性物質(zhì)（即SS），溶解性有機(jī)物在一定條件下，可以轉(zhuǎn)化為非溶解性物質(zhì)，污水處理的方法之一就是加入混凝劑和絮凝劑使大部分溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)化成為非溶解性物質(zhì)，再將全部或大部分非溶解性物質(zhì)（即SS）去除以達(dá)到凈化污水的目的，而去除SS的主要方法就是利用氣浮的方法。

（2）CAF是由空氣產(chǎn)生氣浮的過(guò)程。渦凹曝氣機(jī)將“微氣泡”直接注入 污水中而不需要事先進(jìn)行溶氣，然后通過(guò)精鑄不銹鋼散氣葉輪把“微氣泡”均勻地分布于污水中，所以不會(huì)發(fā)生阻塞現(xiàn)象，本設(shè)備不需要壓力容器、空壓機(jī)和循環(huán)泵等輔助設(shè)備。

（3）未經(jīng)處理的污水首先進(jìn)入曝氣充氣段，與“微氣泡”充分混合，“微氣泡”在上升的過(guò)程中，將固體懸浮物帶到水面。刮泥機(jī)沿液面運(yùn)動(dòng)，將懸浮物刮到傾斜的金屬板上，再將其推入污泥排放管道。污泥排放管道里有水平的螺旋推進(jìn)器，將所收集的污泥送入污泥收集器，推進(jìn)器和刮泥機(jī)由同一個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。凈化后的污水在排放前會(huì)經(jīng)由斜板下方的溢流槽，溢流槽用來(lái)控制氣浮槽的水位，確保槽中的液體不會(huì)流入污泥排放管道。

（4）開(kāi)放的回流管道從曝氣段沿著氣浮槽的底部伸展。在產(chǎn)生微氣泡的同時(shí)，渦凹曝氣機(jī)會(huì)在有回流管的池底形成一負(fù)壓區(qū)，這種負(fù)壓作用會(huì)使水從池子的底部回流至曝氣區(qū)，然后又返回氣浮段，回流管道上設(shè)有單向閥，使進(jìn)入曝氣槽的污水不至于不經(jīng)處理就從回流管直接進(jìn)入氣浮槽。整個(gè)過(guò)程確保了在沒(méi)有進(jìn)流量的情況下，氣浮仍不斷進(jìn)行。

四、渦凹?xì)飧C(jī)（CAF）的優(yōu)點(diǎn)

1、節(jié)省投資：用CAF處理城市污水和工業(yè)污水不需要壓力溶氣罐、空壓機(jī)、循環(huán)泵等附屬設(shè)備。該設(shè)備能夠去除污水中的油脂、膠狀物、固體懸浮物、COD和BOD，用它處理化學(xué)制漿中段廢水可大大減少生化二級(jí)處理（如果用廢紙作原料，經(jīng)過(guò)脫墨、漂白等過(guò)程產(chǎn)生的廢水則無(wú)需生化二級(jí)處理可達(dá)標(biāo)排放或回用）設(shè)備的規(guī)模，甚至可以省去生化處理工序而直接達(dá)標(biāo)排放，從而大大減少總體投資費(fèi)用。

2、運(yùn)行費(fèi)用低：該設(shè)備采用多元曝氣頭，按處理水量的不同決定曝氣機(jī)臺(tái)數(shù)，每臺(tái)曝氣機(jī)動(dòng)力只有2.2Kw；刮泥板和污泥螺旋推進(jìn)器由同一個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力為1.1KW－ 2.2Kw。整套CAF渦凹?xì)飧≡O(shè)備所消耗的動(dòng)力極小，僅相當(dāng)于傳統(tǒng)溶氣氣浮法的1/8－1/10，而且維修和人工操作極少，正常運(yùn)行時(shí)無(wú)需工人看守。

3、效率高：與傳統(tǒng)的油脂收集器（重力沉降池和分離槽）相反 ，CAF是將固體污泥自動(dòng)和連續(xù)地從廢水中除去。污泥的去除和儲(chǔ)存是以濃縮的方式進(jìn)行，此設(shè)備所收集的上浮污泥的最高濃度可達(dá)5%左右，因此也降低了污泥處理的運(yùn)行費(fèi)用。

4、性能優(yōu)越：CAF渦凹?xì)飧≡O(shè)備的處理量為5-2000立方米/小時(shí)。根據(jù)客戶的要求設(shè)計(jì)不同流量的設(shè)備。進(jìn)入CAF的水量不需保持平衡，即使流量改變，設(shè)備也可正常工作，正常情況下，油脂和固體懸浮物（SS）的去除率超過(guò)95%。顯然，在油脂和固體懸浮物去除的同時(shí)，COD和BOD的負(fù)荷也大大降低，通常COD的去除率可達(dá)到75-85%以上。

5、操作簡(jiǎn)單：CAF渦凹?xì)飧≡O(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，操作維修簡(jiǎn)便。
6、臭氣減輕：CAF渦凹?xì)飧≡O(shè)備對(duì)廢水的處理是個(gè)好氧過(guò)程，并且污泥是在“新鮮”的狀態(tài)下被除去，因而由油脂收集器（重力沉降池和分離槽）產(chǎn)生的臭氣問(wèn)題得到了很好的解決。另一方面，增加了固體再利用的可能性，減少了處理上的麻煩。
7、安裝方便：為CAF渦凹?xì)飧≡O(shè)備配套的土建工程特別少，地面、地下或高處皆可安裝，而且耗時(shí)極短。

8、占地面積小：處理能力5-500立方米/小時(shí)的渦凹?xì)飧≡O(shè)備的安裝占地面積只有2.5-90平方米。

五、溶氣氣浮機(jī)（DAF）的構(gòu)造及工作原理

1、溶氣氣浮機(jī)（DAF）設(shè)備主要由氣浮機(jī)（GSF氣浮機(jī)外形是方形鋼制結(jié)構(gòu)，是污水處理的主體和核心，內(nèi)部由釋放器、排空管、出水管、污泥槽、刮板及傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。釋放器置于氣浮機(jī)中央位置，是生產(chǎn)微氣泡的關(guān)鍵部件）、溶氣系統(tǒng)（主要有溶氣罐、儲(chǔ)氣罐、空氣壓縮機(jī)、高壓泵組成）、藥劑罐組成。

2、處理后部分清水（設(shè)計(jì)指標(biāo)為20-40％，通常可采用30％），經(jīng)氣浮循環(huán)工作泵，加壓進(jìn)水溶氣罐中與空氣進(jìn)行混合，空氣溶解到水中，這時(shí)的溶氣效率 達(dá)到80％以上；溶氣罐中的空氣由液位自控儀控制空壓機(jī)，自動(dòng)布沖到溶氣罐中；溶氣罐出來(lái)的溶氣水，此時(shí)溶氣罐的壓力為0.3-0.4Mpa，經(jīng)過(guò)釋放器，使溶氣水壓力減壓釋放，溶氣水壓力減為零或負(fù)壓，溶解在水中的空氣從水中釋放出來(lái)，形成粒徑為20-50μm的微氣泡，微氣泡同污水中的懸浮物結(jié)合，部分微氣泡就直接生長(zhǎng)在懸浮物中，使懸浮物在污水中的比重變小，直至浮上水體表面；形成大量府渣，再有氣浮池上安裝的鏈?zhǔn)焦文瓩C(jī)，把浮渣清除；氣浮池底部的清水，經(jīng)清水給水管，進(jìn)入氣浮清水池后，除部分作為回流溶氣水外，可直接向外排放或進(jìn)入后一級(jí)處理設(shè)備。

六、溶氣氣浮機(jī)（DAF）的優(yōu)點(diǎn)

1、  結(jié)構(gòu)緊湊，便于吊裝運(yùn)輸，安裝方便。

2、  采用專(zhuān)利溶氣技術(shù)，溶氣系統(tǒng)溶氣效率大于80％。

3、  采用新型釋放器，不易堵塞，釋放器效率高達(dá)99％以上。氣泡直徑均在50μm以下。

4、  設(shè)備自帶控制箱，調(diào)試后正常運(yùn)行可達(dá)到完全自動(dòng)化。

5、  技術(shù)先進(jìn)，處理效率高，運(yùn)行費(fèi)用低，出水水質(zhì)好。

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