第1章 不溶态污染物的分离技术与设备.ppt

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1、第第1章章 不溶态污染物的分离设备不溶态污染物的分离设备1.1 格栅1.1.1 格栅的作用v 格栅是一种最简单的过滤设备，由一组或多组平行的金属栅条制成的框架，斜置于废水流经的渠道中。v 格栅设于污水处理厂所有处理构筑物之前，或设在泵站前，用于截留废水中粗大的悬浮物或漂浮物，防止其后处理构筑物的管道阀门或水泵堵塞。1.1.2 格栅的分类（1）按栅条净间隙 粗格栅（50100mm）；中格栅（1040mm）；细格栅（310mm）（2）按栅面形状 平面格栅；曲面格栅（3）按清渣方式 人工清渣；机械清渣压榨机压榨机链条式机械格栅链条式机械格栅1.1.4 格栅的设计与计算（1）设计参数v 格栅截留的栅渣

2、量栅渣量与栅条间隙、废水特征、废水流量等因素有关。当缺乏当地运行资料时，可按下列数据采用：v 格栅间隙1625mm，栅渣量0.100.05m3栅渣/1000m3废水；v 格栅间隙3050mm，栅渣量0.010.03m3栅渣/1000m3废水。v 栅渣的含水率一般为80%，容重约960kg/m3。v 栅渣的收集、装卸设备，应以其体积为考虑依据。废水处理厂内贮存栅渣的容器，至少为1天截留的栅渣量。1.1.3 格栅的设计与计算（1）设计参数 水流通过格栅的水头损失 可通过计算确定，一般采用0.080.15m，栅后渠底比栅前相应降低0.080.15m。栅前渠道内水流速度一般采用0.40.9m/s，废水

3、通过栅条间隙的流速可采用0.61.0m/s。1.1.3 格栅的设计与计算（1）设计参数 格栅的倾角 人工清除栅渣30 45；机械清除栅渣60、75、90 。某公司平面格栅规格1.1.3 格栅的设计与计算（2）设计计算 格栅设计计算的主要内容 格栅形式选择 格栅尺寸计算：包括栅条的间隙数、栅条断面形状、栅槽宽度（格栅宽度）、栅后槽总高度、栅槽总长度。水力计算：通过格栅的水头损失（设计水头损失、计算水头损失）。栅渣量计算 清渣机的选用、格栅间、工作台等。1.1.3 格栅的设计与计算（2）设计计算 计算公式 1.1.3 格栅的设计与计算（2）设计计算 计算公式 a）格栅槽的宽度B v v v式中 B

4、格栅槽的宽度，v 栅条宽度，v 栅条间隙数量；v 栅条间隙，v max最大设计流量，m3/sv 格栅的倾角；v 栅前水深，mv 过栅流速，/s 1.1.3 格栅的设计与计算（2）设计计算 计算公式 b）通过格栅的水头损失h1v v v式中 h1：通过格栅的水头损失，m；v h0：计算水头损失，mv g：重力加速度，9.81m/s2v k：系数，格栅受栅渣堵塞时，水头损失增大的倍数，一般取k=3v ：阻力系数，其值与栅条的断面形状有关，可按表1选用。表1 格栅间隙的局部阻力系数 c)栅后槽总高度 h+h1+h2 （1-5）式中 ：栅后槽总高度，m h：栅前水深，m h2栅前渠道超高，一般取0.3

5、v d）栅槽总长度v v v v v式中 L栅槽总长度，mv l1格栅前部渐宽段的长度，mv l2格栅后部渐缩段的长度，mv H1栅前高度，mv 1 进水渠渐宽段展开角度，一般取20v B格栅槽宽度，mv B1进水渠宽度，mve）每日栅渣量Wv v式中W：每日栅渣量，m3/dv W1：栅渣量，m3栅渣/103 m3废水v K2：生活污水流量总变化系数，见下表2 表2 生活污水流量总变化系数K2v 应用举例v 某城市最大设计污水流量，Qmax=0.2m3/s，K2=1.5，试设计格栅与栅槽。v 解：格栅计算草图见图1。设栅前水深h=0.4m，过栅流速取v=0.9m/s，采用中格栅，栅条宽度s=1

6、0mm，栅条间隙，b=20mm格栅安装倾角=60v a）栅条的间隙数v 26 b）栅槽宽度。栅条宽度 S 为0.01m。B=S(n-1）+bn=0.01（26-1）+0.0226=0.8m c）进出水渠渐宽部分长度。进水渠宽度0.65m，渐宽部分展开角 则进水渠内流速0.77m/s。d）过格栅的水头损失。采用格栅栅条断面为矩形，取k=3，则e）栅槽总长度f）栅后槽总高度 取栅前渠道超高h2=0.3m，栅前槽高H1=h+h2=0.7m，则 H=h+h1+h2=0.4+0.097+0.3=0.8（m）g）每日栅渣量 取W1=0.07m3栅渣/1000m3废水，可得 采用机械清渣。1.2 1.2 沉

7、砂池设备沉砂池设备1.2.1 1.2.1 沉砂池作用沉砂池作用 沉砂池的工作原理是以重力分离或离心分离为基沉砂池的工作原理是以重力分离或离心分离为基础，即通过控制进入沉砂池的污水流速或旋流速度，础，即通过控制进入沉砂池的污水流速或旋流速度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。随水流带走。作用：去除废水中比重较大的无机颗粒，如泥砂、作用：去除废水中比重较大的无机颗粒，如泥砂、煤渣等。一般设在泵站之后，防止后续处理构筑物煤渣等。一般设在泵站之后，防止后续处理构筑物管道的堵塞，缩小污泥处理构筑物的容积，提高污管道的堵塞，缩小污泥处理构筑

8、物的容积，提高污泥有机组分的含量，提高污泥作为肥料的价值。泥有机组分的含量，提高污泥作为肥料的价值。一般城市污水处理厂设置，工业废水视情况而定。一般城市污水处理厂设置，工业废水视情况而定。1.2 1.2 沉砂池设备沉砂池设备1.2.2 1.2.2 沉砂池分类沉砂池分类 平流式沉砂池平流式沉砂池 曝气沉砂池曝气沉砂池 多尔沉砂池多尔沉砂池 钟式沉砂池等。钟式沉砂池等。v 1.2.3 1.2.3 沉砂池设计沉砂池设计v（1 1）平流式沉砂池）平流式沉砂池v 平流式沉砂池由入平流式沉砂池由入流渠、出流渠、闸板、流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组水流部分及沉砂斗组成，见图成，见图1-21-2。它具

9、。它具有截留无机颗粒效果有截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构较好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方造简单、排沉砂较方便等优点。便等优点。图图1-2 1-2 平流式沉砂池平流式沉砂池v 平流式沉砂池的设计要求及参数平流式沉砂池的设计要求及参数v 平流式沉砂池的设计参数按去除相对密度平流式沉砂池的设计参数按去除相对密度2.652.65，粒径大于粒径大于0.2mm0.2mm的砂粒确定。主要参数有：的砂粒确定。主要参数有：v a)a)沉砂池的个数或分格数不得少于两个，并按并沉砂池的个数或分格数不得少于两个，并按并联设计。当废水量较小时，可考虑单格工作，一格联设计。当废水量较小时，可考虑单格工作，一格备用

10、；当废水流量大时，则两格同时工作。备用；当废水流量大时，则两格同时工作。v b)b)设计流量的确定：当废水以自流方式流入沉砂设计流量的确定：当废水以自流方式流入沉砂池时，应按最大设计流量计算；当废水用水泵抽送池时，应按最大设计流量计算；当废水用水泵抽送进入池内时，应按工作水泵的最大可能组合流量计进入池内时，应按工作水泵的最大可能组合流量计算；当用于合流制处理系统时，应按降雨时的设计算；当用于合流制处理系统时，应按降雨时的设计流量计算。流量计算。vc c）流速：）流速：0.15m/s0.15m/sv v 0.3m/s30sHRT:30s，一般为，一般为303060s60s。ve e）有效水深）有

11、效水深:1.2m:0.6m0.6m，超高，超高0.3m0.3m。vf f）池底坡度一般为）池底坡度一般为0.010.010.020.02，并可根据除砂设备要求，并可根据除砂设备要求，考虑池底的形状。考虑池底的形状。vg g）沉砂量）沉砂量:生活污水生活污水0.010.010.02L/d0.02L/d人；城市废水按人；城市废水按沉砂沉砂30m30m3 3/10106 6m m3 3废水计废水计,沉砂含水率约为沉砂含水率约为60%;60%;容重容重1500kg/m1500kg/m3 3，贮砂斗的容积按，贮砂斗的容积按2 2日以内的沉砂量考虑，斗壁与水平面日以内的沉砂量考虑，斗壁与水平面倾角为倾角为

12、55556060。v平流式沉砂池的设计计算平流式沉砂池的设计计算va）沉砂池水流部分的长度）沉砂池水流部分的长度L,沉砂池两闸板沉砂池两闸板之间的长度即为水流部分长度之间的长度即为水流部分长度.v L=vtv式中式中 L沉砂池水流部分的长度，沉砂池水流部分的长度，mv v最大设计流量时的流速，最大设计流量时的流速，m/sv 最大设计流量时的停留时间，最大设计流量时的停留时间，svb)b)沉砂池过水断面面积沉砂池过水断面面积A A v式中式中 A A沉砂池过水断面面积沉砂池过水断面面积,m,mv Q Qmaxmax最大设计流量，最大设计流量，m/sm/svc)c)沉砂池总宽度沉砂池总宽度B Bv

13、式中式中 BB池总宽度，池总宽度，m mv h h2 2 设计有效水深，设计有效水深，m mvd)d)沉砂斗所需容积沉砂斗所需容积V Vv 式中式中 VV沉砂斗所需容积，沉砂斗所需容积，v 清除沉砂的时间间隔，清除沉砂的时间间隔，d dv X X 城市废水的沉砂量，一般取废水城市废水的沉砂量，一般取废水30m30m3 3沉砂沉砂/10/106 6m m3 3废水；废水；v K KZ Z生活污水流量总变化系数生活污水流量总变化系数.1.21.3.1.21.3 ve)e)沉砂池总高度沉砂池总高度H H v H=h H=h1 1+h h2 2+h h3 3 式中式中 HH沉砂池总高度，沉砂池总高度，

14、m mv h h1 1超高，取超高，取0.3m0.3mv h h3 3贮砂斗的高度，贮砂斗的高度，m mvf)f)核算最小流量时，废水流经沉砂池的最小流速是否在规核算最小流量时，废水流经沉砂池的最小流速是否在规定的范围内。定的范围内。v v v vminmin0.15m/s 0.15m/s 则设计符合要求。则设计符合要求。v式中式中 Q Qminmin最小流量，最小流量，m m3 3v n n最小流量时工作的沉砂池座数；最小流量时工作的沉砂池座数；v 最小流量时沉砂池中水流断面面积，最小流量时沉砂池中水流断面面积，m m2 2v平流式沉砂池的排砂装置平流式沉砂池的排砂装置v 平流式沉砂池常用的

15、排砂方式与装置平流式沉砂池常用的排砂方式与装置主要有主要有重力排砂重力排砂与与机械排砂机械排砂两类。为砂两类。为砂斗加底闸，进行重力排砂，排砂管直径斗加底闸，进行重力排砂，排砂管直径200mm200mm。右图为砂斗加贮砂罐及底闸，进。右图为砂斗加贮砂罐及底闸，进行重力排砂。砂斗中的沉砂经碟阀行重力排砂。砂斗中的沉砂经碟阀2 2进入进入钢制贮砂罐，贮砂罐中的上清液经旁通钢制贮砂罐，贮砂罐中的上清液经旁通水管流回沉砂池，最后，水管流回沉砂池，最后，沉砂经碟阀沉砂经碟阀3 3入入运砂车运砂车。这种排砂方法的优点是排砂的。这种排砂方法的优点是排砂的含水率低，排砂量容易计算，缺点是沉含水率低，排砂量容易

16、计算，缺点是沉砂池需要高架或挖砂池需要高架或挖小车通道。小车通道。图1-3 单口泵吸式排砂机 1.贮砂罐;2、3.手动或电动碟阀 4.旁通管；5.运砂小车 v图图1-41-4为机械排砂法的一种为机械排砂法的一种单口泵吸单口泵吸式排砂机式排砂机。沉砂池为平底，砂泵。沉砂池为平底，砂泵2 2、真空泵真空泵5 5、吸砂管、吸砂管7 7、旋流分离器、旋流分离器6 6，均安装在行走桁架均安装在行走桁架1 1上。桁架沿池长上。桁架沿池长方向往返行走排砂。经旋流分离器分方向往返行走排砂。经旋流分离器分离的水分回流到沉砂池，沉砂可用小离的水分回流到沉砂池，沉砂可用小车、皮带运送器等运至晒砂场或贮砂车、皮带运送

17、器等运至晒砂场或贮砂池。这种排砂方法自动化程度高，排池。这种排砂方法自动化程度高，排砂含水率低，工作条件好，池高较低砂含水率低，工作条件好，池高较低。中、大型污水处理厂应采用机械排。中、大型污水处理厂应采用机械排砂。砂。图 1-4 单口泵吸式排砂机1-桁架；2-砂泵3-桁架行走装置；4-回转装置；5-真空泵；6-旋流分离器；7-吸砂管；8-齿轮；9-操作台v实例v 已知设计人口数为130000，最大设计流量200L/s，最小设计流量100L/s，每2日除砂一次，每人每日沉砂量为0.02L，超高取0.3m。试设计平流式沉砂池。v 解：设计流速v=0.3m/s，最大流量时停留时间t=30s。v a

18、)沉砂池长度L L=vt=0.330=9（m）v b)沉砂池水流断面面积Av c)沉砂池有效水深v 采用两个分格，每格宽度b=0.6m，总宽度B=1.2m。v vd)沉砂斗所需容积Vv ve)沉砂斗各部分尺寸计算 v 沉砂池的每一分格设2个沉砂斗，则共有4个沉砂斗。每个沉砂斗容积V1为:v 设砂斗中贮砂高度为h3，斗底尺寸为0.50.6m2，斜壁与水平面夹角为55，则有：解之得h3=1.44m。v 沉砂斗的实际高度应比贮砂高度大些，取砂斗实际高度为1.84m。v沉砂斗上部尺寸为3.10.6m2。vf)验算最小流速vminv vg)沉砂池的进水部分v 沉砂池一般设置细格栅，格栅间隙0.020.0

19、25m。沉砂池按远期流量一次设计，施工时，为避免因近远期水量的变化，或提升水泵的剩余水头等因素，造成池内水量小、扬程高的现象，应考虑在沉砂池进水部分采取消能和整流措施。v 当沉砂池采用进水井进水时，可取进水井流速v00.2m/s，则可得进水井断面面积，即得进水井宽度，此即为栅前渠道的宽度。v 沉砂池有效宽度B即为格栅栅槽宽度。按格栅计算公式，可求得沉砂池进水格栅尺寸。v h)贮砂池计算与布置v 贮砂池直接设于高架沉砂池的下面，池底为5%斜坡，坡向一端设有不锈钢格栅，以利沉渣脱水。脱水后的沉渣用车定期外运。v 沉砂池计算草图见图1-5图1-5平流式沉砂池计算草图2.2 2.2 曝气沉砂池曝气沉砂

20、池 普通平流式沉砂池的主要缺点是沉砂中约夹杂有15%的有机物，对被有机物包覆的砂粒，截留效果也不佳，沉砂易于腐化发臭，增加了沉砂后续处理的难度。日益广泛使用的曝气沉砂池，则可以在一定程度上克服这些缺点。图1-6为曝气沉砂池的断面图。曝气沉砂池的水流部分是一个矩形渠道，在沿池壁一侧的整个长度距池底0.60.9m处安设曝气装置，曝气沉砂池的下部设置集砂槽，池底有i=0.10.5的坡度，坡向另一侧的集砂槽，以保证砂粒滑入。图1-6 曝气沉砂池剖面图1.压缩空气管；2.空气扩散板2.2 曝气沉砂池曝气沉砂池v2.2.1 2.2.1 曝气沉砂池的设计参数曝气沉砂池的设计参数v废水在曝气沉砂池过水断面周边

21、的最大旋转速度为废水在曝气沉砂池过水断面周边的最大旋转速度为0.250.250.30m/s0.30m/s，在池内的水平前进流速为，在池内的水平前进流速为0.080.080.12m/s0.12m/s。如考虑预曝气的作用，可将曝气沉砂池过水。如考虑预曝气的作用，可将曝气沉砂池过水断面增大断面增大3 34 4倍。倍。v最大设计流量时，废水在池内的停留时间为。如考虑最大设计流量时，废水在池内的停留时间为。如考虑预曝气，则可延长池身，使停留时间为预曝气，则可延长池身，使停留时间为101030min30min。v有效水深取有效水深取2 23m3m，宽深比取，宽深比取1.01.01.51.5，长宽比取，长宽

22、比取5 5。若池长比池宽大得多时，则应考虑设置横向挡板，池的若池长比池宽大得多时，则应考虑设置横向挡板，池的形状应尽可能不产生偏流或死角。形状应尽可能不产生偏流或死角。v2.2.1 2.2.1 曝气沉砂池的设计参数曝气沉砂池的设计参数v曝气装置安装在池的一侧，距池底约曝气装置安装在池的一侧，距池底约0.60.60.9m0.9m，空气管上应设置调节空气的阀门，曝气，空气管上应设置调节空气的阀门，曝气穿孔管孔径为穿孔管孔径为2.52.56.0mm6.0mm，曝气量为，曝气量为0.2m0.2m3 3/m/m3 3废水或废水或3 35m5m3 3/(m/(m2 2h)h)。v曝气沉砂池的进水口应与水在

23、沉砂池内的旋曝气沉砂池的进水口应与水在沉砂池内的旋转方向一致，出水口常用淹没式，出水方向与转方向一致，出水口常用淹没式，出水方向与进水方向垂直，并宜考虑设置挡板。进水方向垂直，并宜考虑设置挡板。v2.2.2 曝气沉砂池的设计计算v曝气沉砂池总有效容积V v水流断面面积Av池子总宽度B v沉砂池长度沉砂池长度L Lv每小时所需的空气量每小时所需的空气量q qv式中式中 q q每小时所需空气量，每小时所需空气量，m m3 3/h/hv 每小时每立方米废水所需空气量，每小时每立方米废水所需空气量，m m3 3；0.20.2v 空气量的计算，也可按单位池长所需的空气量进行计算。空气量的计算，也可按单位

24、池长所需的空气量进行计算。单位池长所需的空气量见表，供参考。单位池长所需的空气量见表，供参考。曝气沉砂池v（3）应用举例v某废水处理厂最大设计流量Qmax=1.2m3/s，含砂量为0.02L/m3废水，废水在池中的停留时间t=2.0min，废水在池内的水平流速v1=0.1m/s。若每2日排砂一次。试确定曝气沉砂池的有效尺寸及砂斗尺寸。v曝气沉砂池的容积v （m3）v沉砂池设计成两格，每格容积为 v （m3）v每格沉砂池水流断面面积 v （m2）v设曝气沉砂池过水断面形状如图1-7所示，池宽2.4m，池底坡度0.5，超高，全池总深3.9m。v曝气沉砂池实际过水断面面积:v （m2）v池长 (m)

25、v沉砂斗容量（砂斗断面为矩形，长度同沉砂池）v (m3)v 每格沉砂池实际沉砂量v (m3)7.2(m3)v设曝气管浸水深度为2.5m，查表1-6可得单位v池长所需空气量为28m3/(mh)，则所需空气量为v （m3/min）v式中(1+15%)为考虑到进出口条件而增加的池长。v取供气量为13 m3/min，则每格沉砂池供气量为6.513 m3/min。曝气沉砂池1.3 1.3 气浮设备气浮设备v 1.3.1 1.3.1 气浮原理气浮原理v 气浮法是设法使水中产生大量的微气泡，以形成水、气、气浮法是设法使水中产生大量的微气泡，以形成水、气、去除物的三相混合体，在界面张力、气泡上升浮力和静水去除

26、物的三相混合体，在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下，促进微细气泡粘附在被去压力差等多种力的共同作用下，促进微细气泡粘附在被去除的微小颗粒上后，因粘合体密度小于水而上浮到水面，除的微小颗粒上后，因粘合体密度小于水而上浮到水面，从而使去除物被分离。从而使去除物被分离。v 气浮分离必须具备的三个基本条件：气浮分离必须具备的三个基本条件：1 1）必须在水中产生）必须在水中产生足够数量的细微气泡；足够数量的细微气泡；2 2）必须使待分离的污染物形成不溶）必须使待分离的污染物形成不溶性的固态或液态悬浮体；性的固态或液态悬浮体；3 3）必须使气泡能够与悬浮粒子相）必须使气泡能够与悬浮粒

27、子相粘附。粘附。v 1.3.2 1.3.2 空气的溶解、释放及气泡性质空气的溶解、释放及气泡性质 v （1）空气的溶解空气的溶解v N=KN=KL L(C(C*-C)=K-C)=KL LC C(气体传质方程气体传质方程)v V=V=K KT Tp p (亨利定律亨利定律 )v 1.3.2 1.3.2 空气的溶解、释放空气的溶解、释放及气泡性质及气泡性质 v （2）溶解空气的释放。溶解空气的释放。v 高效释放器都有一个共同高效释放器都有一个共同特点，就是使溶气水在尽可特点，就是使溶气水在尽可能短的时间内达到最大的压能短的时间内达到最大的压力降，并在主消能室力降，并在主消能室(即孔盒即孔盒内内)具

28、有尽可能高的紊流速度具有尽可能高的紊流速度梯度。梯度。v v 1.3.2 1.3.2 空气的溶解、释放及气泡性质空气的溶解、释放及气泡性质 v （3 3）细微气泡的性质）细微气泡的性质 v a a）气泡直径）气泡直径v b b）气泡密度）气泡密度v c c）气泡的均匀性）气泡的均匀性v d d）气泡稳定时间）气泡稳定时间v 溶气利用率溶气利用率 是指能同悬浮粒子发生粘附的气泡量占溶解是指能同悬浮粒子发生粘附的气泡量占溶解空气量的百分比。常规压力溶气气浮的溶气利用率通常不空气量的百分比。常规压力溶气气浮的溶气利用率通常不超过超过2020，其原因在于释放的空气大部分以大直径的无效，其原因在于释放的

29、空气大部分以大直径的无效气泡逸散。在这种情况下，即便将溶气压力提得很高，也气泡逸散。在这种情况下，即便将溶气压力提得很高，也不会明显提高气浮效果。相反，如能用性能优良的释放器不会明显提高气浮效果。相反，如能用性能优良的释放器获得性质良好的细微气泡，就完全能够在较低的溶气压力获得性质良好的细微气泡，就完全能够在较低的溶气压力下使溶气利用率大幅度提高，从而实现气浮工艺所追求的下使溶气利用率大幅度提高，从而实现气浮工艺所追求的 低压、高效、低能耗低压、高效、低能耗 的目标。的目标。v 1.3.3 1.3.3 气浮法分类气浮法分类v 1 1）布气气浮法（分散空气气浮法）。布气气浮法（分散空气气浮法）。

30、该法利用机械剪切刀，将混该法利用机械剪切刀，将混合于水中得空气粉碎成细小气泡。例如合于水中得空气粉碎成细小气泡。例如水泵吸水管吸气气浮，射流气浮，水泵吸水管吸气气浮，射流气浮，扩散板曝气气浮扩散板曝气气浮及及叶轮气浮叶轮气浮等，皆属此类。等，皆属此类。2 2）电气浮法电气浮法。该法在水中设置正负电极，当通上直流电后，一个电该法在水中设置正负电极，当通上直流电后，一个电极（阴极）上即产生初生态微小气泡，同时，还产生电解混凝等效应。极（阴极）上即产生初生态微小气泡，同时，还产生电解混凝等效应。2 2 3 3）生物及化学气浮法。）生物及化学气浮法。该法利用生物的作用或在水中投加化学药剂该法利用生物的

31、作用或在水中投加化学药剂絮凝后放出气体。絮凝后放出气体。4 4）溶气气浮法（溶解空气气浮法）。）溶气气浮法（溶解空气气浮法）。该法在一定压力下使空气溶解该法在一定压力下使空气溶解于水并达到饱和状态，而后达到气浮作用。根据气泡析出于水时所处的压于水并达到饱和状态，而后达到气浮作用。根据气泡析出于水时所处的压力情况，溶气气浮法又分压力力情况，溶气气浮法又分压力溶气气浮法溶气气浮法和溶气和溶气真空气浮法真空气浮法两种。两种。1.3.4 1.3.4 溶气气浮溶气气浮v(1)(1)概述概述v 溶气气浮是使空气在一定压力作用下，溶解于水中，并达到过溶气气浮是使空气在一定压力作用下，溶解于水中，并达到过饱和

32、的状态，然后再突然使溶气水在常压下将空气以微细气泡的饱和的状态，然后再突然使溶气水在常压下将空气以微细气泡的形式从水中逸出，进行气浮。溶气气浮形成的气泡细小，其初粒形式从水中逸出，进行气浮。溶气气浮形成的气泡细小，其初粒度为度为8080左右。而且在操作过程中，还可以人为地控制气泡与左右。而且在操作过程中，还可以人为地控制气泡与废水的接触时间。因此，溶气气浮的净化效果较好，特别在含油废水的接触时间。因此，溶气气浮的净化效果较好，特别在含油废水、含纤维废水处理方面已得到广泛应用。废水、含纤维废水处理方面已得到广泛应用。v根据气泡在水中析出所处压力的不同，溶气气浮可分为根据气泡在水中析出所处压力的不

33、同，溶气气浮可分为加压溶加压溶气气浮气气浮和和真空溶气气浮真空溶气气浮两种类型。前者，空气在加压条件下溶入两种类型。前者，空气在加压条件下溶入水中，而在常压下析出；后者是空气在常压或加压条件下溶入水水中，而在常压下析出；后者是空气在常压或加压条件下溶入水中，而在负压条件下析出。加压溶气气浮是国内外最常用的气浮中，而在负压条件下析出。加压溶气气浮是国内外最常用的气浮法。法。v真空溶气气浮真空溶气气浮v右图为真空溶气气浮右图为真空溶气气浮池。由于在负压条件下池。由于在负压条件下运行，溶解在水中的空运行，溶解在水中的空气易于呈过饱和状态，气易于呈过饱和状态，从而大量地以气泡形式从而大量地以气泡形式从

34、水中析出，进行气浮。从水中析出，进行气浮。析出的空气数量取决于析出的空气数量取决于水中溶解的空气量和真水中溶解的空气量和真空度。空度。真空气浮设备示意图真空气浮设备示意图 1.1.人流调节器；人流调节器；2.2.曝气器；曝气器；3.3.消气井；消气井；4.4.分离区；分离区；5.5.环形出水槽；环形出水槽；6.6.刮渣板；刮渣板；7.7.集渣槽；集渣槽；8.8.池底刮池底刮 泥板；泥板；.出渣室；出渣室；10.10.操作室（包括抽真空设备）操作室（包括抽真空设备）v真空溶气气浮真空溶气气浮v虽然能耗低，气泡形成和气泡与絮粒的粘虽然能耗低，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

35、且，一附较稳定；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构造复杂；只适用于处理污染物浓度不高的废水（不高于的废水（不高于300mg/L300mg/L），因此实际应用不），因此实际应用不多。多。v加压溶气气浮加压溶气气浮v 加压溶气气浮工艺由空气饱和设备、空气释放设备和气浮池等组成。其基加压溶气气浮工艺由空气饱和设备、空气释放设备和气浮池等组成。其基本工艺流程有全溶气流程、部分溶气流程和回流加压溶气流程三种。本工艺流程有全溶气流程、部分溶气流程和回流加压溶气流程三种。v 全溶气流程全溶气流程v

36、 它的特点是：它的特点是：溶气量大，增加了油粒或悬浮颗粒与气泡的接触机会；溶气量大，增加了油粒或悬浮颗粒与气泡的接触机会；在处理水量相同的条件下，它较部分回流溶气气浮法所需的气浮池小。在处理水量相同的条件下，它较部分回流溶气气浮法所需的气浮池小。全全部废水经过压力泵，所需的压力泵和溶气罐均较其他两种流程大，因此投资部废水经过压力泵，所需的压力泵和溶气罐均较其他两种流程大，因此投资和运转动力消耗较大。和运转动力消耗较大。v部分溶气流程部分溶气流程v 如图所示。该流程是如图所示。该流程是将部分（将部分（101030%30%）废水）废水进行加压溶气，其余废水进行加压溶气，其余废水直接送入气浮池。其特

37、点直接送入气浮池。其特点是电耗少，溶气罐的容积是电耗少，溶气罐的容积较小。但因部分废水加压较小。但因部分废水加压溶气所能提供的空气量较溶气所能提供的空气量较少，若想提供与全溶气相少，若想提供与全溶气相同的空气量，则必须加大同的空气量，则必须加大溶气罐的压力。应用亦少。溶气罐的压力。应用亦少。图图1-57 1-57 部分溶气气浮工艺流程部分溶气气浮工艺流程1.1.原水进入；原水进入；2.2.加压泵；加压泵；3.3.空气进入；空气进入；4.4.压力溶气罐（含填料层）；压力溶气罐（含填料层）；5.5.减压阀；减压阀；6.6.气浮池；气浮池；7.7.放气阀；放气阀；8.8.刮渣机；刮渣机；9.9.集集

38、水系统；水系统；10.10.化学药剂化学药剂v回流加压溶气流程回流加压溶气流程v 该方法适用于含悬浮物浓该方法适用于含悬浮物浓度高的废水处理，不仅能耗度高的废水处理，不仅能耗低，混凝剂利用充分，而且低，混凝剂利用充分，而且操作较为稳定，因而应用最操作较为稳定，因而应用最为普遍为普遍。v 加压的水量少，动力加压的水量少，动力消耗省；消耗省；气浮过程中不促气浮过程中不促进乳化；进乳化；矾花形成好，后矾花形成好，后絮凝也少；絮凝也少；气浮池的容积气浮池的容积较前两种流程大。较前两种流程大。v（2 2）溶气气浮法的主要设备）溶气气浮法的主要设备v 溶气释放器溶气释放器v 溶气释放器是压力溶气气浮净水系

39、统中的关键装置。压力溶气水只有通溶气释放器是压力溶气气浮净水系统中的关键装置。压力溶气水只有通过该装置降压消能后，才能释放出大量的微细气泡，释放器性能的好坏，过该装置降压消能后，才能释放出大量的微细气泡，释放器性能的好坏，涉及到气泡释放量的多少，气泡的微细度及气泡尺寸的分配律等，它直接涉及到气泡释放量的多少，气泡的微细度及气泡尺寸的分配律等，它直接影响气浮法净水的效果及电能的消耗。影响气浮法净水的效果及电能的消耗。v 目前国内最常用的溶气释放器是获得国家发明奖的目前国内最常用的溶气释放器是获得国家发明奖的TSTS型溶气释放器及其型溶气释放器及其改良型改良型TJTJ型溶气释放器和型溶气释放器和T

40、VTV型溶气释放器。其主要特点是：释气完全，在型溶气释放器。其主要特点是：释气完全，在0.15Mpa0.15Mpa以上即能释放溶气量的以上即能释放溶气量的99%99%左右；可在较低的压力下工作，在左右；可在较低的压力下工作，在0.2Mpa0.2Mpa以上时即能取得良好的净水效果，节约电耗；释出的气泡微细，气以上时即能取得良好的净水效果，节约电耗；释出的气泡微细，气泡平均直径为泡平均直径为20204040 ，气泡密集，附着性能良好。，气泡密集，附着性能良好。vTSTS型溶气释放器型溶气释放器 TSTS型溶气释放器型溶气释放器v 孔口孔口-多孔室多孔室-小小平行圆盘缝隙平行圆盘缝隙-管咀。管咀。v

41、 在在0.15MPa0.15MPa以上，以上，可释放溶气量的可释放溶气量的99%99%。释出的微气泡密集，释出的微气泡密集，直径为直径为202040m40m，在在0.20MPa0.20MPa压力下即压力下即能正常工作；能正常工作；v 孔盒易堵塞，单孔盒易堵塞，单个释放器出流量小，个释放器出流量小，作用范围较小；作用范围较小；vTSTS型溶气释放器型溶气释放器vTSTS型溶气释放器型溶气释放器vTJTJ溶气释放器溶气释放器 vTJTJ溶气释放器溶气释放器 v TJTJ型溶气释放器内有一可升降的舌簧。正常工作时该舌簧利用泵的型溶气释放器内有一可升降的舌簧。正常工作时该舌簧利用泵的压力，（通过水射器

42、及抽真空管传递）处于工作位置。如当水中杂质堵压力，（通过水射器及抽真空管传递）处于工作位置。如当水中杂质堵塞释放器影响正常释气时，则可开启水射器的后闸门，使水射器工作。塞释放器影响正常释气时，则可开启水射器的后闸门，使水射器工作。在抽真空管内产生负压，而将舌簧提起，因此也就加大了水流的通道，在抽真空管内产生负压，而将舌簧提起，因此也就加大了水流的通道，而将杂质排出。待冲洗一段时间后（约十余秒），关闭闸门，即能使舌而将杂质排出。待冲洗一段时间后（约十余秒），关闭闸门，即能使舌簧复位，投入正常工作簧复位，投入正常工作 vTJTJ溶气释放器溶气释放器 v TJTJ型溶气释放器内有一可升降的舌簧。正常

43、工作时该舌簧利用泵的型溶气释放器内有一可升降的舌簧。正常工作时该舌簧利用泵的压力，（通过水射器及抽真空管传递）处于工作位置。如当水中杂质堵压力，（通过水射器及抽真空管传递）处于工作位置。如当水中杂质堵塞释放器影响正常释气时，则可开启水射器的后闸门，使水射器工作。塞释放器影响正常释气时，则可开启水射器的后闸门，使水射器工作。在抽真空管内产生负压，而将舌簧提起，因此也就加大了水流的通道，在抽真空管内产生负压，而将舌簧提起，因此也就加大了水流的通道，而将杂质排出。待冲洗一段时间后（约十余秒），关闭闸门，即能使舌而将杂质排出。待冲洗一段时间后（约十余秒），关闭闸门，即能使舌簧复位，投入正常工作簧复位，

44、投入正常工作 vTJTJ溶气释放器溶气释放器 v TJTJ型溶气释放器内有一可升降的舌簧。正常工作时该舌簧利用泵的型溶气释放器内有一可升降的舌簧。正常工作时该舌簧利用泵的压力，（通过水射器及抽真空管传递）处于工作位置。如当水中杂质堵压力，（通过水射器及抽真空管传递）处于工作位置。如当水中杂质堵塞释放器影响正常释气时，则可开启水射器的后闸门，使水射器工作。塞释放器影响正常释气时，则可开启水射器的后闸门，使水射器工作。在抽真空管内产生负压，而将舌簧提起，因此也就加大了水流的通道，在抽真空管内产生负压，而将舌簧提起，因此也就加大了水流的通道，而将杂质排出。待冲洗一段时间后（约十余秒），关闭闸门，即能

45、使舌而将杂质排出。待冲洗一段时间后（约十余秒），关闭闸门，即能使舌簧复位，投入正常工作簧复位，投入正常工作 TJTJ溶气释放器产品结构溶气释放器产品结构 孔口孔口-单孔室单孔室-大平行圆盘缝隙大平行圆盘缝隙-舌簧舌簧-管咀。管咀。在在0.15MPa0.15MPa以上，可释放溶气量的以上，可释放溶气量的99%99%。释出的微气泡密集，。释出的微气泡密集，直径为直径为202040m40m，在，在0.20MPa 0.20MPa 压力下即能正常工作；压力下即能正常工作；单个释放器出流量和作用范围较大。堵塞时可用水射器提单个释放器出流量和作用范围较大。堵塞时可用水射器提起舌簧清除堵塞物。起舌簧清除堵塞物

46、。TJTJ溶气释放器安装须知溶气释放器安装须知 必须先将压力溶气水总、支管冲洗干净后，方可装上必须先将压力溶气水总、支管冲洗干净后，方可装上TJTJ型溶型溶气释放器；气释放器；TJTJ型释放器可以倒装，即抽真空的一头在下，而接溶气水的型释放器可以倒装，即抽真空的一头在下，而接溶气水的一头在上；一头在上；不管释放器正装或倒装，水射器及其控制闸门都宜装在便于不管释放器正装或倒装，水射器及其控制闸门都宜装在便于操作处；操作处；每只水射器容许接每只水射器容许接8 81010只只TJTJ型释放器；型释放器；TJTJ型释放器应水平安装，以防各出口流量分配不均；型释放器应水平安装，以防各出口流量分配不均；如

47、果释气水出流需要改变方向，可在出口端自行加装弯头改如果释气水出流需要改变方向，可在出口端自行加装弯头改向，但不宜加接长管。向，但不宜加接长管。TJTJ溶气释放器产品结构溶气释放器产品结构 孔口孔口-单孔室单孔室-大平行圆盘缝隙大平行圆盘缝隙-舌簧舌簧-管咀。管咀。在在0.15MPa0.15MPa以上，可释放溶气量的以上，可释放溶气量的99%99%。释出的微气泡密集，。释出的微气泡密集，直径为直径为202040m40m，在，在0.20MPa 0.20MPa 压力下即能正常工作；压力下即能正常工作；单个释放器出流量和作用范围较大。堵塞时可用水射器提单个释放器出流量和作用范围较大。堵塞时可用水射器提

48、起舌簧清除堵塞物。起舌簧清除堵塞物。TJTJ溶气释放器安装须知溶气释放器安装须知 必须先将压力溶气水总、支管冲洗干净后，方可装上必须先将压力溶气水总、支管冲洗干净后，方可装上TJTJ型溶型溶气释放器；气释放器；TJTJ型释放器可以倒装，即抽真空的一头在下，而接溶气水的型释放器可以倒装，即抽真空的一头在下，而接溶气水的一头在上；一头在上；不管释放器正装或倒装，水射器及其控制闸门都宜装在便于不管释放器正装或倒装，水射器及其控制闸门都宜装在便于操作处；操作处；每只水射器容许接每只水射器容许接8 81010只只TJTJ型释放器；型释放器；TJTJ型释放器应水平安装，以防各出口流量分配不均；型释放器应水

49、平安装，以防各出口流量分配不均；如果释气水出流需要改变方向，可在出口端自行加装弯头改如果释气水出流需要改变方向，可在出口端自行加装弯头改向，但不宜加接长管。向，但不宜加接长管。TVTV型溶气释放器型溶气释放器TVTV型溶气释放器型溶气释放器v TVTV型溶气释放器在正常工作时，振动盘因弹簧压力而与固定盘保持最型溶气释放器在正常工作时，振动盘因弹簧压力而与固定盘保持最佳工作状态时的间隙。如当水中杂质堵塞释放器而无法正常释放时，则佳工作状态时的间隙。如当水中杂质堵塞释放器而无法正常释放时，则可接通压缩空气机气源，使振动盘落下一段距离，致使水流通道加大，可接通压缩空气机气源，使振动盘落下一段距离，致

50、使水流通道加大，杂质很快被溶气水冲走，约隔数秒钟后，切断气源并打开放气阀放气，杂质很快被溶气水冲走，约隔数秒钟后，切断气源并打开放气阀放气，使振动盘复位，再次处于最佳工作状态。为了防止释放器在废水中的腐使振动盘复位，再次处于最佳工作状态。为了防止释放器在废水中的腐蚀，采用了不锈钢材质和铜材质。蚀，采用了不锈钢材质和铜材质。TVTV型溶气释放器型溶气释放器v TVTV型溶气释放器在正常工作时，振动盘因弹簧压力而与固定盘保持最型溶气释放器在正常工作时，振动盘因弹簧压力而与固定盘保持最佳工作状态时的间隙。如当水中杂质堵塞释放器而无法正常释放时，则佳工作状态时的间隙。如当水中杂质堵塞释放器而无法正常释