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    豎流氣浮一體機
     

     

    一、項目概述

          當前,國家關(guān)注環(huán)境保護工作,越來(lái)越重視環(huán)境污染問(wèn)題,廢水治理作為一個(gè)老大難問(wèn)題,一直困擾著(zhù)各個(gè)企業(yè),尤其是一些中小型企業(yè),如造紙、印染、石油、化工、醫藥等企業(yè),由于資金和技術(shù)等方面的制約,進(jìn)口設備上不起,即時(shí)投巨資安裝處理設備,往往也因為巨額的運行費用而開(kāi)開(kāi)停停,以應付環(huán)保部門(mén)的檢查。針對目前這種現狀,我公司參考國外先進(jìn)技術(shù),研制開(kāi)發(fā)了DAF系列溶氣氣浮技術(shù)與成套設備,效率更高,成本更低,維護操作更簡(jiǎn)單。其處理效率和效果遠遠高于目前傳統常規氣浮,是各種氣浮的換代產(chǎn)品。

    二、結構特點(diǎn)及工作原理

    1、結構組成:①槽體 ②微氣泡發(fā)生器  ③容器裝置  ④配藥裝置

    ⑤排泥槽  ⑥出水管

    2、結構特點(diǎn):由于槽體制造上的特點(diǎn),它是溶氣機理,經(jīng)分置的微氣泡發(fā)生器,將原水、溶氣水及藥品(一切線(xiàn)旋流進(jìn)入)得以快速結合、釋放、絮凝、升浮、微氣泡均勻、密度大,至槽體中上部時(shí),升浮速度趨于穩定零速度,形成立體微循環(huán)狀態(tài),保證了微氣泡與廢水中的絮凝體充分接觸、結合。不論在結合過(guò)程中或已經(jīng)結合的絮凝物,都不會(huì )受外力而被破壞其結合,絮凝物浮層穩定。

    3、工作原理:

    配藥裝置:藥品經(jīng)流量計、溶解、過(guò)濾、膠板泵送(按一定的工藝配比)至氣浮槽內微氣泡發(fā)生器,同時(shí)原水及經(jīng)溶氣水(為減少處理負荷,溶氣水可用原水)分別進(jìn)入氣泡發(fā)生器,經(jīng)溶水器裝置的相對穩定的壓力作用,高密度的溶氣水與藥水、原水能快速釋放壓、升浮,保證了微氣泡與廢水中絮凝體充分接觸結合,微氣泡帶動(dòng)懸浮物上浮之中上部時(shí)形成了穩定的浮層,立體微循環(huán)也趨于穩定,懸浮物在結合過(guò)程中不易受外力破壞其結合,清水在立體微循環(huán)作用下,在槽體中下部澄清區周?chē)鷥Υ?,?jīng)清水排出口排走。當絮凝物在槽體上平面形成穩定的浮層,且逐漸升高到一定水平面時(shí),自然從帶傾斜的排泥槽排走,無(wú)需增加動(dòng)力設備,當需定時(shí)排污時(shí),關(guān)閉各出水(清水閥)閥,液位即可上升,浮層全部排除。另外底部沒(méi)有排污閥,沉淀底部的污物可定期排污。

    三、技術(shù)關(guān)鍵與特點(diǎn)

    1、處理效率高

        氣浮處理效率的高低,取決于單位體積溶氣水所能浮起的懸浮粒子的重量。我們將其定義為單位浮量,這是溶氣水質(zhì)量好壞的一項客觀(guān)指標??諝鈱儆陔y溶于水的物質(zhì),常壓下,空氣在水中的溶解度約為1.8百分,在0.3Mpa的壓力下,溶解度可達到5.4百分,如何讓這些有限的溶解空氣充分發(fā)揮作用,是氣浮的技術(shù)關(guān)鍵。而縮小氣泡的直徑、增大氣泡群密度、改善氣泡均勻度,是提高氣浮效率的關(guān)鍵。三者互相關(guān)聯(lián),互相制約。1個(gè)100?m的氣泡如果變成等體積的1?m的氣泡,其數量可以達到106個(gè),所以在容解空氣總量一定的前提下,縮小單個(gè)氣泡的直徑,即可增大氣泡群密度,同時(shí)氣泡群的均勻性也可以改善。傳統氣浮效率低,其重要的原因之一就是因為所產(chǎn)生的氣泡直徑過(guò)大,主體氣泡群氣泡的直徑一般都在50?m以下,氣泡群的密度(消能后單位體積溶氣水中所含氣泡個(gè)數)一般在108個(gè)/cm以下,氣泡群均勻性(主體氣泡群數量占總氣泡數量的比例)差,直徑大于100?m的氣泡占85百分以上,這些氣泡都屬于無(wú)效浮選氣泡。而且由于氣泡直徑過(guò)大,導致氣泡上升速度過(guò)快,致使絮凝體遭到?jīng)_擊而破裂,浮選效果較低。而本案所產(chǎn)生的微氣泡直徑在1?m左右,密度高于1012個(gè)/cm3,同時(shí)氣泡大小均勻,這就保證了較高的處理效率和非常好的處理效果。

    2、溶氣利用率高

        本案的溶氣利用率高,傳統的惡渦凹式氣浮只有10百分左右,而早期的氣浮僅為6百分左右。氣浮效率的高低,同溶氣效率沒(méi)有太大關(guān)系,取決于溶氣利用率的高低。以溶氣壓力為例,從0.3Mpa提高到0.5Mpa,其溶氣效率高提高一倍,但相應的溶氣設備的結構上就復雜得多,檢修也相應復雜。

    研究表明,只有比懸浮粒子(絮凝前的單個(gè)懸浮粒子)直徑小的氣泡,才能與該懸浮粒子發(fā)生有效的吸附作用。在自然水體中,短時(shí)間內難以沉淀的懸浮粒子,其直徑大多在10—30mm,50mm以上的固態(tài)懸浮粒子經(jīng)過(guò)幾小時(shí)的靜置,可以自然下沉或浮出水面。浮化液粒子主體粒徑在0.25—2.5mm之間,其中少量大顆粒之際國內約10mm左右。所以1mm左右微氣泡對絕大多數懸浮粒子都有很好的吸附作用,這也是本案溶氣利用率高的直接原因。

    3、處理負荷高

        本方案可處理懸浮物(SS)含量高達5000—20000mg/L的廢水,這個(gè)指標是任何傳統氣浮所不能達到的。傳統常規氣浮所能分離的SS含量高一般在1000mg/L左右,僅在SS含量在幾百mg/L左右的廢水具有一定的實(shí)用價(jià)值。

    4、簡(jiǎn)便實(shí)用的壓力溶氣

    本方案溶氣罐的設計采用了與傳統理論不同的設計依據,否定了以水力停留時(shí)間為主要依據的設計方法,實(shí)現了小溶氣大處理量,為增大氣、水接觸面積采用了四級預混和機構,氣、水在幾段時(shí)間內即可達到均衡狀態(tài)。

    5、氣泡發(fā)生器

        傳統氣浮由于其釋放器本身的缺陷和局限性,也對浮選效果產(chǎn)生了致命的影響:如渦凹氣浮采用的是利用高速旋轉的葉輪將吸入的空氣打碎而產(chǎn)生氣泡,且不論高速葉輪旋轉的葉輪會(huì )同時(shí)將絮凝體攪拌,破壞懸浮物的凝聚,僅是這種產(chǎn)生氣泡的方式就決定了這種結構無(wú)法產(chǎn)生10mm以下的微氣泡。因為要通過(guò)機械剪切產(chǎn)生微氣泡,首先要克服的是氣泡的表面張力,氣泡越小,其表面張力就越大,要消耗的能量就越高。目前獲得的氣泡直徑小的方法是電解,其次就是壓力溶氣。本案所采用的氣泡發(fā)生器,以其合理的設計,實(shí)現了空氣從溶氣水到微氣泡的轉化,具有以下優(yōu)勢:

    (1)可以消除溶氣水的能量,也就是說(shuō),可以使溶氣水從溶解平衡的高能值降到幾乎接近常壓的低能值。溶氣水的消能是能量的轉移,而不是能量的損失。消耗是指獲得物理性能優(yōu)良的微氣泡的前提下,能量轉換的高值。本方案所采用的氣泡發(fā)生器的消能比可達99.9百分,而普通的氣泡發(fā)生器高只能達到95百分。

    (2)在獲得大消能比的前提下,具有快的能量消減速度。也就是說(shuō)具有短的能量消減時(shí)間,即可以在短的能量消減時(shí)間內獲得大能量消減比。本案所采用的氣泡發(fā)生器的消能時(shí)間僅為0.01—0.03秒,而普通氣泡發(fā)生器快也得0.32秒。

    (3)溶氣水從高能值降到低能值的過(guò)程中沒(méi)有渦流、反沖之類(lèi)的流態(tài)產(chǎn)生。眾所周知,微氣泡自形成以后,就伴隨著(zhù)一系列的氣泡合并作用。合并作用是由表面能的自發(fā)減少所決定的,兩個(gè)體積相同的氣泡合并后,其表面能要減少20.63百分。若在釋放器中存在有利于氣泡合并的結構的話(huà),那通過(guò)該裝置獲得理想的微氣泡是不可能的。只能杜絕溶氣水的渦流、反沖,才能從根本上避免微氣泡的合并。

    四、操作及注意事項

    1、開(kāi)機前,應先啟動(dòng)配藥裝置與溶氣裝置,待進(jìn)入正常運行狀態(tài)時(shí),直接啟動(dòng)原水泵(為減少處理負荷,可用原水作溶氣用水),同時(shí)進(jìn)入槽體即可。但保持溶氣恒定壓力0.3—05 Mpa,以保證單位體積溶氣水所能浮起的懸浮粒子量。

    2、定時(shí)排污:沉淀物要每2—3小時(shí)排放一次,不得積聚太多。

    3、停機前,先排泥一次,以免浮層影響下次開(kāi)機處理質(zhì)量。

    4、每次開(kāi)機后15分鐘左右,清水會(huì )出現少量懸浮物,稍后便處于正常。

    六、DAF溶氣氣浮

    1、由于DAF溶氣氣浮的單位浮量高,容器利用高,所以可以用于處理懸浮物含量非常高的廢水,其高值可達20000mg/L。像懸浮物含量高達數千mg/L的造紙白水,采用本技術(shù)可以輕易達到回用目的。

    2、可以分離1mm--10mm的懸浮物,如藻類(lèi)等。

    3、可分離比重較大的金屬氫氧化物,如鐵、銅、鉻、鋅等,例如分離數百至上千mg/L的含銅廢水,僅一次氣浮就可達到10mg/L以下。

    4、用于某些生產(chǎn)領(lǐng)域,處理效果優(yōu)于該行業(yè)的專(zhuān)業(yè)設備,如用于淀粉行業(yè)回收蛋白質(zhì),可使回收的蛋白質(zhì)含量高達60百分,達到效渣。而目前淀粉行業(yè)的專(zhuān)用處理設備也只能達到30百分。

    5、該設備用于分離焦化終冷水中的萘片,分離焦化混合水中的各類(lèi)焦油、用于溶劑萃取脫酚回收溶劑油、用于鐵路機械加工廢水脫出油污、COD、SS等。即使不加絮凝劑,亦可達到理想的處理效果。

    七、國內外氣浮設備的比較

         隨著(zhù)我國環(huán)保力度的加大,歐美、日本一些國家的環(huán)保設備公司紛紛涌入中國,推出了一系列氣浮設備,如渦凹氣浮、超效淺層氣浮、螺旋推進(jìn)氣浮等。國內一些廠(chǎng)家紛紛仿制,造成了環(huán)保設備遍地開(kāi)花、良莠不齊的局面。但是孰優(yōu)孰劣,可作如下比較:

    判斷一套氣浮裝置的優(yōu)劣的標準包括以下幾個(gè)方面:

    1、 微氣泡的直徑、微氣泡群的密度、微氣泡群的均勻性;

    2、 能耗的高低;

    3、 系統運轉的穩定性、操作及維護難易程度;

          散氣氣浮先靠水流的機械剪切力和擴散板產(chǎn)生氣泡(如射流氣?。?,氣泡直徑在1mm左右,不易與細小顆粒和絮凝物相結合,反而會(huì )將絮凝體打碎,不適合處理含細小顆粒和絮凝體的廢水,其氣浮效果差??繖C械切割氣泡或以機械為動(dòng)力帶動(dòng)水力切割氣泡的,如螺旋推進(jìn)型氣浮、渦凹型氣浮,其所能獲得的主體氣泡群的微氣泡直徑也在50mm以上,更談不上氣泡的均勻性和密度了。日本、歐美引入中國的超效淺層氣浮,除池型變淺并加上一個(gè)缺乏說(shuō)服力的“零速度”外,在技術(shù)上并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。螺旋推進(jìn)型、渦凹型等優(yōu)點(diǎn)是不使用空壓機,動(dòng)力消耗比超效淺層氣浮略低,但其性能仍無(wú)法超出傳統常規氣浮的性能范圍。而對于懸浮物(SS)含量?jì)H數百mg/L的廢水,許多常規氣浮都有比較理想的效果。但是當懸浮物含量達到數千甚至上萬(wàn)mg/L時(shí),常規氣浮已經(jīng)無(wú)能為力了,而這種情況恰恰是本案的優(yōu)勢所在,對于溶氣氣浮來(lái)講,所處理廢水的懸浮物越高,其噸水耗能就越低,而其他氣浮的能耗往往是與廢水的污染負荷成正比的。

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