一、設備應用范圍

溶氣氣浮設備主要是用于以下方面：

1、 各種重金屬離子的去除（電鍍混合污水處理）

2、 煉油及各類含油廢水的油水分離

3、 制革廢水的油脂及色度去除

4、 造紙廢水的SS.COD 

二、特點 

1、 結(jié)構(gòu)緊湊，便于吊裝運輸，安裝方便

2、 采用專利溶氣技術(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99％以上，氣泡直徑均在50μm以下

4、 設備自帶控制箱，調(diào)試后正常運行可達到完全自動化

三、產(chǎn)品簡介

溶氣氣?。―AF）是氣浮的一種，它利用水在不同壓力下溶解度不同的特性，對全部或部分待處理(或處理后)的水進行加壓并加氣，增加水的空氣溶解量，通入加過混凝劑的水中，在常壓情況下釋放，空氣析出形成小氣泡，粘附在雜質(zhì)絮粒上，造成絮粒整體密度小于水而上升，從而使固液分離。溶氣氣?。―AF）適用于處理低濁度、高色度、高有機物含量、低含油量、低表面活性物質(zhì)含量或具有富藻的水。相對于其它的氣浮方式（詳見附錄1），它具有水力負荷高，池體緊湊等優(yōu)點。但是它的工藝復雜，電能消耗較大，空壓機的噪音大等缺點也限制著它的應用。

1 .分類（type） 

根據(jù)不同的劃分原則，DAF可以有不同的分類。

1．1根據(jù)氣泡從水中析出時所處壓力的不同，可分為真空式氣浮法與壓力溶氣氣浮法兩種。

前者利用抽真空的方法在常壓或加壓下溶解空氣，然后在負壓下釋放微氣泡，供氣浮使用；后者是在加壓情況下，使空氣強制溶于水中，然后突然減壓，使溶解的氣體從水中釋放出來，以微氣泡形式粘附上絮粒，一起上浮。 

1．1．1真空式氣浮池，雖然能耗低，氣泡形成和氣泡與絮粒的粘附較穩(wěn)定；但氣泡釋放量受限制；而且，一切設備部件，都要密封在氣浮池內(nèi)；氣浮池的構(gòu)造復雜；只適用于處理污染物濃度不高的廢水（不高300mg/l），因此實際應用不多。 

1．1．2壓力溶氣氣浮法是目前國內(nèi)外最常采用的方法，可選擇的基本流程有全流程溶氣氣浮法、部分溶氣氣浮法和部分回流溶氣氣浮法三種。

1．1．2．1全流程溶氣氣浮法 

全流程溶氣氣浮法是將全部廢水用水泵加壓，在溶氣罐內(nèi)，空氣溶解于廢水中，然后通過減壓閥將廢水送入氣浮池。流程圖見圖1。 

它的特點是：①溶氣量大，增加了油?；驊腋☆w粒與氣泡的接觸機會；②在處理水量相同的條件下，它較部分回流溶氣氣浮法所需的氣浮池小。③全部廢水經(jīng)過壓力泵，所需的壓力泵和溶氣罐均較其他兩種流程大，因此投資和運轉(zhuǎn)動力消耗較大。 

1．1．2．2部分溶氣氣浮法 

部分溶氣氣浮法是取部分廢水加壓和溶氣，其余廢水直接進入氣浮池并在氣浮池中與溶氣廢水混合。

它的特點是：①與全流程溶氣氣浮法所需的壓力泵小，因此動力消耗低；②氣浮池的大小與全流程溶氣氣浮法相同，但較部分回流溶氣氣浮法小。 

1．1．2．3部分回流溶氣氣浮法 

部分回流溶氣氣浮法是取一部分處理后的水回流，回流水加壓和溶氣，減壓后進入氣浮池，與來自絮凝池的含油廢水混合和氣浮，流程見圖2。 

它的特點是：①加壓的水量少，動力消耗??；②氣浮過程中不促進乳化；③礬花形成好，后絮凝也少；④氣浮池的容積較前兩種流程大。 

現(xiàn)代氣浮理論認為：部分回流加壓溶氣氣浮節(jié)約能源，能充分利用浮選（混凝）劑，處理效果優(yōu)于全加壓溶氣氣浮流程。而回流比為50%時處理效果最佳，所以部分回流（回流比50%）加壓溶氣氣浮工藝是目前國內(nèi)外最常采用的氣浮法。 

1．2根據(jù)氣浮池中微氣泡污泥層（床）有無過濾作用及水的不同流態(tài)分為：早期DAF、普通DAF和紊流DAF。（具體內(nèi)容見附錄3）

2設計原理（design principal） 

DAF一般設置在生物處理單元之前，物理處理單元之后，習慣上將其歸為物理處理單元。若設為兩級浮選，為了方便節(jié)約，平面布置時常將一、二級浮選池并列，一、二級浮選池是約有500mm左右的液位差保證污水從一級浮選池流動到二級浮選池，而取消提升泵達到節(jié)能效果。體現(xiàn)在豎向布置上，即在設計、施工時必須嚴格控制刮渣機拖架(板)、可調(diào)節(jié)堰和除渣槽頂?shù)臉烁?，這一點非常重要，是關(guān)鍵因素之一，否則會嚴重影響氣浮效果(泡沫層無法用機械方法撇除)，這也正是必須采用可調(diào)節(jié)出水堰的原因所在。 

DAF主要由空氣飽和設備（也稱壓力溶氣系統(tǒng)）、空氣釋放設備（也稱溶氣釋放系統(tǒng)）和氣浮池（也稱氣浮分離系統(tǒng)）等組成。目前,溶氣氣浮工藝的設計和最佳操作的確定，需要依靠中試和經(jīng)驗。以下，根據(jù)各種應用中總結(jié)出的經(jīng)驗，分別介紹各個組成部分的設計原理。 

2．1壓力溶氣系統(tǒng)（包括壓力溶氣罐、空壓機、水泵及其附屬設備） 

2．1．1溶氣系統(tǒng)占整個氣浮過程能量消耗的50%，溶氣罐價值占工廠總基建投資的12%，因此優(yōu)化溶氣系統(tǒng)的設計對縮小氣浮操作費用是很重要的。 

溶氣罐多為園筒形,立式布置,容積按廢水停留時間25～3min計算，罐中可裝設有隔板，瓷環(huán)之類，也有用空罐的。 

因為溶氣罐內(nèi)水、氣相混合，所以一般按壓力容器進行設計，罐頂設自動排氣閥或罐底設自動減壓閥平衡壓力，罐內(nèi)壓力一般控制在0.45MPa左右為宜，據(jù)此可以確定提升泵、回流泵和空壓機的參數(shù)。 

在國外的設計資料和文獻中，認為氣水停留時間越長，溶氣效率越高。這樣就使得溶氣罐的體積顯得龐大，停留時間有時長達3～5min。國內(nèi)的研究證實了液膜阻力控制著溶氣速率，認為停留時間越長，溶氣效果越好的觀念不符合實際，因此國內(nèi)設計參數(shù)不同于國外，是以預定的溶氣效率為設計指標，以液相過流密度和液相總?cè)萘總髻|(zhì)系數(shù)為參數(shù)。

所有研究都表明有填充床的溶氣罐比沒有填充床的有效，其效率最高可達到99%，但在實際運行中，經(jīng)常需對溶氣罐進行內(nèi)部檢查，因而在很多溶氣氣浮工藝中常選用沒有填充床的系統(tǒng)，而且大部分無填充床的溶氣罐常配有內(nèi)部的或外部的噴射器以提高溶氣效率。 

2．1．2加壓溶氣法有兩種進氣方式，即泵前進氣和泵后進氣。

第一種是泵前進氣，流程圖見圖3。當空氣吸入量小于空氣在該溫度下水中的飽和度時，由水泵壓水管引出一支管返回吸水管，在支管上安裝水力噴射器，廢水經(jīng)過水力噴射器時造成負壓，將空氣吸入與廢水混合后，經(jīng)吸水管、水泵送入溶氣罐。這種方式省去了空壓機，氣水混合效果好，但水泵必須采用自引方式進水，而且要保持lm以上的水頭，其最大吸氣量不能大于水泵吸水量的10%，否則，水泵工作不穩(wěn)定，破壞了水泵應當具有的真空度，會產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。

第二種是泵后進氣，流程圖見圖4。當空氣吸入量大于空氣在該溫度下水中的飽和度時，空氣通過空壓機在水泵的出水管壓入，但也不宜大于水泵吸水量的25%。這種方法使水泵工作穩(wěn)定，而且不必要求在正壓下工作，但需要由空氣壓縮機供給空氣。為了保證良好的溶氣效果，溶氣罐的容積也比較大，一般需采用較復雜的填充式溶氣罐。

2．1．3空氣注入量的調(diào)節(jié)是浮選操作的另一關(guān)鍵因素，一般隨選擇的溶氣壓力或回流比而變。實驗也表明出水質(zhì)量僅依賴于引入系統(tǒng)的空氣總量(氣泡尺寸一致時)，而與單獨壓力或回流比無關(guān)。要根據(jù)污水水質(zhì)、浮選（混凝）劑和減壓釋放器的類型經(jīng)反復實踐而定。 

2．1．4溶氣罐內(nèi)水位高低是影響氣浮效果的重要因素。水們南寧市，縮小了水氣接觸部分的窖，溶氣效果不好；水位太低則缺乏必要的緩沖水深，氣體會穿過水層進入氣浮設備形成大氣泡，氣浮效果也不佳。推薦水位控制在罐內(nèi)1/3～1/4左右。

2．1．5溶氣罐內(nèi)的壓力是影響氣量的重要因素。一般情況下，壓力高，則溶氣多，在空壓機加氣方式中，溶氣罐內(nèi)的壓力是由空壓機氣壓和水泵共同決定的。在正運轉(zhuǎn)時，首先要保證足夠的水壓，但水壓和氣壓又要基本相當。 

在采用水射器加氣的方式中，保證溶氣罐壓力的關(guān)鍵是采用合適的水泵，一般水泵壓力應在保證額定流量的前提下大于0.3Mpa，溶氣罐壓力調(diào)整可通過調(diào)節(jié)溶氣罐出水閥、水泵出水閥、回流控制閥進行。 

2．1．6根據(jù)《中華人民共和國國家標準室外排水設計規(guī)范》第8.2.7條溶氣罐的設計應符合下列要求： 

 

一、溶氣罐工作壓力宜采用300～500kPa（約為3～5kgf/cm2）； 

二、空氣量以體積計，可按污水量5～10%計算； 

三、污水在溶氣罐內(nèi)停留時間應根據(jù)罐的型式確定，一般宜為1～4min，罐內(nèi)應有促進氣水充分混合的措施； 

四、采用部分回流的溶氣罐宜選用動態(tài)式，并應有水位控制措施。

 2．1．7有應用中提到，增加一個精密空氣穩(wěn)流器，它的作用是使空氣在進入溶氣罐的噴頭前，確保壓力平穩(wěn)、均一。 

回流比是指，當采用部分回流溶氣氣浮法時，進入溶氣罐加壓溶氣的回流水量與處理水量的比值?；亓鞅纫话銥閺U水的25％～50％。但當污水水質(zhì)較差，且污水水量不大時，可適當加大回流比，以保證出水水質(zhì)。 

2．2溶氣釋放系統(tǒng)（主要是釋放頭） 

釋放器是該系統(tǒng)的關(guān)鍵裝置，它對氣泡形成的大小、分布以及對氣浮凈水效果和運行費用均有明顯影響。目前被采用的釋放器的釋氣效率可達99.2%。 

2．2．1以前的研究認為，釋氣泡的大小與溶氣壓力有關(guān)，低壓時形成大氣泡居多，不利于氣浮。國內(nèi)最新研究認為：溶氣水在減壓消能時氣泡的釋放規(guī)律與氣泡在靜水中的狀況不同；低壓時大氣泡的出現(xiàn)歸咎于釋放器不良所致。除了要釋放出大量穩(wěn)定的微小氣泡，關(guān)鍵是要如何防止堵塞。 

目前國內(nèi)外采用不同類型的釋放器,有簡單閥門式、針型閥式以及專用釋放器（專利）。溶氣釋放器的專利產(chǎn)品很多,其中效果較好的一般都有以下特點：在噴嘴處有一個瞬間的壓降；在釋放器的入口處水流方向會突然改變（常為90°）；釋放器口徑不超過2.5mm,水在釋放器中的停留時間＜1.5ms；離開釋放器的水流速度逐漸變??；離開釋放器的水體會與其前面一擋板發(fā)生撞擊。任何釋放器都不可能只產(chǎn)生微氣泡，而一般是產(chǎn)生直徑在40～70μｍ之間的氣泡，一些大氣泡的產(chǎn)生是不可避免的，盡管這些大氣泡的存在會降低系統(tǒng)的運行效率。 

2．2．2根據(jù)《中華人民共和國國家標準室外排水設計規(guī)范》第8.2.8條溶氣釋放器的選用應根據(jù)含油污水水質(zhì)、處理流程和釋放器性能確定。

2．3氣浮分離系統(tǒng)（氣浮池構(gòu)件） 

氣浮分離系統(tǒng)的功能是確保一定容積來完成微氣泡群與水中雜質(zhì)的充分混合、接觸、粘附以及帶氣絮粒與清水的分離。 

2．3．1為了提高氣浮的處理效果，往往向廢水中加入混凝劑或氣浮劑，投加量因水質(zhì)不同而異，一般由試驗確定。對于鋁類絮凝劑，通過提高攪拌強度均可使出水濁度進一步降低。 

為保證浮選(混凝)劑的混凝作用，浮選池進水端宜設靜態(tài)管道混合器和反應室，反應室有效容積約按廢水(進水量與回流量的和)停留時間10分鐘計算，一般分為三間，迷宮式布置，且每間設攪拌機提高混凝效果，每間中的速度梯度常常是相同的。絮凝池（也即反應室）設計最好提供活塞流狀態(tài)（紊流堆動狀態(tài)），可以確保較好的氣浮效果。 

2．3．2溶氣氣浮池的最大建議尺寸可達145m2，相應的產(chǎn)水能力為2900～4350m3/ h，單位面積的產(chǎn)水能力至少提高了一倍。溶氣氣浮池的深度從1.5m增加到5.0m，且池型由長方形向正方形發(fā)展，長寬比在(1.2～2)：1之間。目前運行良好的溶氣氣浮池的長度最大可達12m，但寬度被限制為8.5m，這主要是因為機械刮渣機的最大跨度為8.5m。 

污水在氣浮池內(nèi)的停留時間一般取30～40min，工作水深為15～25m，長寬比不小于4，表面負荷5～10m3/m2•h。 

若停留時間太短，水流的沖擊力大，浮選罐中的污水牌較強的紊流狀態(tài)，這樣不但不利于氣泡與絮體的粘附，反而會將部分已粘附在氣泡上的絮體打碎；另外，由于紊流和較短的反應時間，而使投加的部分混凝劑未反應完全時就隨出水流出，致使出水中懸浮固體的去除率降低，甚至出現(xiàn)負增長的趨勢。 

2．3．3氣浮池分2個區(qū):接觸區(qū)和分離區(qū)。 

2．3．3．1設計接觸區(qū)時，要注意控制絮凝水的上升流速，避免短流、偏流，不致在上浮過程中被水流剪脫已粘附的氣泡而影響后續(xù)分離效果。通常情況下接觸區(qū)的上升流速以控制在10～20mm/s為宜,高度以1.5～2.0m為宜,在這種流速和高度下,既保證了絮粒和微氣泡的接觸時間,又不會造成絮粒因上浮時間過長而破壞或下沉。 

合理地布置釋放器，使釋放水的作用范圍遍及全區(qū)，能充分、及時地使微氣泡下絮粒接觸。 

2．3．3．2分離區(qū)選擇分離速度時，應有利于帶氣絮粒上浮。對于絮粒大、密度小、不易破碎的帶氣絮粒一般采取較大的分離速度，反之取較小值。分離區(qū)的流速宜在1～3mm/s,流速過小會造成大絮粒因擁擠而沉淀,流速過大會造成帶氣絮粒和清水的分界面向下延伸,從而造成絮粒隨水流出、水質(zhì)下降。

對濃度大、浮渣多，在固液分離時形成擁擠上浮現(xiàn)象的應減小上浮速度，否則浮渣層太厚會造成落渣，或因分離區(qū)容積過小而影響分離效果。 

選取集水系統(tǒng)時，盡可能做到集水均勻，不讓上浮較慢的細小帶氣絮粒流出池外。為此，應避免短流、快部滯流、碰壁回流等不良現(xiàn)象出現(xiàn)。

當溶氣氣浮池的水力負荷＞10 m3/m2•h時，很容易出現(xiàn)氣浮出水攜帶氣泡進入后續(xù)濾池的情況，氣泡會存在于濾池的上層。雖然有人發(fā)現(xiàn)濾池中氣泡的存在會有利于水中顆粒的去除，但是它會導致濾池水頭損失的急劇升高，從而使濾池運行周期顯著縮短，因此應該避免濾池進水中氣泡的存在，所以在大幅度提高溶氣氣浮池水力負荷的同時，必須設置脫氣系統(tǒng)（具體內(nèi)容見附錄2）以保證工藝的正常運行。

安裝簡易，靈巧的刮渣設備，以便刮渣時不致擾動浮渣層而產(chǎn)生落渣，影響出水水質(zhì)。 

2．3．4國內(nèi)外氣浮池的設計參數(shù)變化范圍很大，我國主要采用以下參數(shù)： 

接觸區(qū)：停留時間＞2.0min 

表面負荷率36～72 m3/m2•h

分離區(qū)：表面負荷率7.2～10.8 m3/m2•h

2．3．5根據(jù)《中華人民共和國國家標準室外排水設計規(guī)范》第8.2.9條氣浮池可采用矩形或圓形。矩形氣浮池的設計應符合下列要求：

一、氣浮池應設置反應段，反應時間宜為10～15min；

二、每格池寬不應大于4.5m，長寬比宜為3～4；

三、有效水深宜為2.0～2.5m，超高不應小于0.4m；

四、污水在氣浮池分離段停留時間不宜大于1.0h；

五、污水在池內(nèi)的水平流速不宜大于10mm/s；