污水處理用去油氣浮裝置

1、污水處理用去油氣浮裝置從氣浮系統(tǒng)的分離設(shè)備、溶氣、釋放方式等方面，分析比較傳統(tǒng)氣浮設(shè)備的落后和 HRA(W)F氣浮設(shè)備的先進。溶氣氣浮是氣浮法中應(yīng)用最廣泛的一種。溶氣氣浮就是設(shè)法 在待處理水中通入大量密集的微細氣泡， 使其與雜質(zhì)、絮粒互相黏附， 形成整體比重小于水的浮體，從而依靠浮力上至水面，以完成固液， 液液分離的凈水方法。它在造紙、煉油、印染等行業(yè)的應(yīng)用是非常廣 泛的。尤其近幾年來，HRA(W)啲氣浮設(shè)備已有十幾臺應(yīng)用在中國 造紙行業(yè)的白水處理中， 它的的運轉(zhuǎn)效果令用戶非常滿意， 但被用戶 和環(huán)保設(shè)計部門高度重視卻是近兩年的事情。因為過去HRA(W)F氣浮 池只作為造紙設(shè)備的附屬設(shè)備而隨主

2、機一齊引進， 或只作為造紙行業(yè) 的專用設(shè)備被引進。 人們在當(dāng)初認識它時， 看到的可能只是它對紙漿 的回收和利用， 而忽略了它同時是一種防治污染的水處理的設(shè)備。 另 外一個原因是它高昂的價格， 令中小型用戶不敢問津。 近來隨著我國 經(jīng)濟的高速發(fā)展、環(huán)保治理、法規(guī)的健全、環(huán)保經(jīng)費的加大投入和人 們對環(huán)保認識的提高；匯絢公司與國內(nèi)公司的合資、合作，也使產(chǎn)品 的價格大幅度的降低。 在幾乎沒有競爭對手的情況下， 使 HRA(W)F 的 氣浮設(shè)備漸漸走俏。 但許多用戶對它與傳統(tǒng)氣浮設(shè)備的區(qū)別， 或換句 話說，它到底好在那里還不太了解。 為加快引進技術(shù)的國產(chǎn)化進程和 推廣應(yīng)用，先將該設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、 工藝流

3、程及具體應(yīng)用等介紹如下：1. 典型工藝流程：I.原楣電N案為劑垃入?yún)^(qū)3.魚帰蝕京気聲訴請6.容柜7.井藩區(qū) &刮沫機g.排直槽lo.m.音PKW憶齋洛11鈕機原水泵3從原水池1中將原水提升到反應(yīng)室4,絮凝劑在吸 水管上投入，并經(jīng)葉輪混合在反應(yīng)室中進行絮凝， 反應(yīng)后的絮凝水通 過孔墻進入接觸室，與來自溶氣釋放器的釋氣水相混合。 此時水中的 絮粒和微氣泡相碰撞粘附形成帶氣絮粒而上浮，并在分離區(qū)7進行固 液分離。浮至水面的浮渣，由刮渣機刮至排渣槽9排出。清水則由穿 孔集水管匯集到集水槽10后出流，部分清水經(jīng)由溶氣水泵11加壓后 進入溶氣罐12,在罐內(nèi)與空壓機13的壓縮空氣相互接觸溶解，飽和

4、溶氣水從罐底通過管道輸向溶氣釋放器 5。2. 基本設(shè)計參數(shù): 表面負荷2-5m3/m2h ;回流比25-50 % 分離時間20-45min;溶氣壓力2-4bur（表壓）; 氣浮池深； 反應(yīng)時間 10-15min;3設(shè)備在應(yīng)用中的不足 氣泡不能均衡地充斥到整個氣浮池分離區(qū)，對于長方形氣 浮池，其后段的氣的氣浮效果是不太理想的，亦可稱 "氣浮死區(qū) "。 因氣浮池較深， 為 2.0-2.5m ，而且要懸浮顆粒的 VE>VE（VE 在靜止?fàn)顟B(tài)下，顆粒上浮速度：VE水流在分離區(qū)下降速度），才能 有氣浮分離效果，所以決定了出水不能太快，停留時間較長，表面負 荷低，致使氣浮池體積龐

5、大。 浮渣的清除是用刮沫機進行 "一刀切 "式清除，不論早浮上 來的，還是晚浮上來的；不論浮渣層厚薄，均定期刮除，是一種以 " 不變應(yīng)萬變 "的"粗放式 "工作方式，不但對水體有很大的擾動，對出 渣的含固率也沒有保證。 當(dāng)刮渣方向與水流方向一致時， 可能會跌落 在氣浮池下游的浮渣很難再被浮起， 直接影響出水水質(zhì)； 當(dāng)刮渣方向 與水流方向相反時， 可能跌落的浮渣大部分跌落在接觸區(qū)， 這時仍可 由接觸區(qū)上升的帶氣絮粒將其再次托起， 但進水水流對逆向刮渣的沖 擊要比順向刮渣大， 這也破壞了已浮起的懸浮物， 徙然增加氣浮池的 負荷。 &quo

6、t; 動態(tài)"進水， " 動態(tài)"出水，對水體的擾動很大 通過對過去應(yīng)用氣浮池的調(diào)查，選用的參數(shù) -氣固比都偏 低，致使出水懸浮物濃度偏高，出渣含固率偏低。而氣固比的提高要 通過增大固流水量、提高溶氣效率、增大容器壓力來實現(xiàn)，而這些都 會增加溶氣罐的制造難度 -體積要增大，耐壓要增高。 對于溶氣罐，為了提高罐的容積利用率，在罐內(nèi)加設(shè)各種 填料，以增加氣、 液兩相的接觸面積，但靠加填料使面積的增加是有 限的，溶氣水在罐內(nèi)的停留時間仍長達 2-4 分鐘，致使罐內(nèi)的體積增 大，制作、運輸、安裝都不方便。 因為進入溶氣罐那的加壓水一般都是回流水，回流水中還 含有一定量的懸浮物

7、， 所以罐內(nèi)的填料要定期更換或清洗， 否則會發(fā) 生堵塞。 只意識到： "溶氣罐的水位必須妥加控制， 水位不能淹沒填 料層，但也不宜過低，以防在出水中帶出大量的氣泡 "，帶出的大量 氣泡之所以有害， 是因為它們在氣浮池內(nèi)的上升過程中， 將產(chǎn)生劇烈 的水力攪動， 產(chǎn)生的慣性沖擊力不僅不能使氣泡很好地附著在顆粒表 面，反而將撞碎礬花粒，甚至把附著的小氣泡撞開，但如果設(shè)法讓其帶出的是20-100pm的小氣泡呢？豈不變害為利！ 對微細氣泡的形成不是進行 "疏"的方法，而是用 " 堵"的方 法；不注重"溶"，而只在"

8、釋"上做文章，片面依賴溶氣釋放器的作用， 對溶氣釋放器的研制是精益求精。 在氣浮池的接觸區(qū)，因每個溶氣釋放器的服務(wù)面積有限。 需并聯(lián)多個溶氣釋放器， 它們之間的最佳開啟難度難以調(diào)節(jié)一致， 致 使每個釋放器的出流量各異，且釋放出的氣泡大小不一致。(11) 廢水中存在的一些不易氣浮的固體顆粒會慢慢地沉積在 分離區(qū)地池底， 而池底部又沒有泥斗和污泥去除機械， 所以沉積物無 法及時排除， 在沉積物底沉積越來越多， 沉積高度超過穿孔集水管底 開孔時，沉積物會被澄清水帶出，造成出水中懸浮物增多，出水再次 被污染。(12) 因為白水中含有表面活性物質(zhì)和其它藥劑，因此在生產(chǎn) 中和輸送過程中會產(chǎn)生泡沫

9、。 當(dāng)白水進入反應(yīng)室時， 由于反應(yīng)時間偏 長，流速偏慢，白水中的泡沫上浮時把部分纖維一起上浮至池 ，浮 漿在反應(yīng)室表面越集越多，越來越厚，造成反應(yīng)室浮漿腐敗，產(chǎn)生硫 化氫臭味，影響環(huán)境。二、HRA(W)F氣浮設(shè)備1、結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)：N1-進水口 ； N2-排渣口 ； N3-出水口 ； N4-排混口 ； N5- 迴流口 ;1. 浮選槽不銹鋼制圓筒槽 , 具有足夠強度以承受滿水重量 .2. 中央旋轉(zhuǎn)軸承經(jīng)特殊設(shè)計并精密制造之中央旋轉(zhuǎn)軸承 , 支撐整個浮選槽旋 轉(zhuǎn)部分機件一半之重量 , 能完全承擔(dān)及導(dǎo)引選機于任何情況下正常運 轉(zhuǎn) , 其中間部分同時作為進流水管道 .3. 分水器調(diào)整分配進流水進入浮選槽

10、 , 以促進進流水均勻穩(wěn)定并進行 浮選作用.上設(shè)幾個可調(diào)式滑門及一個排氣閥 , 以便于調(diào)節(jié)進流水均 勻擴散整個槽面及釋放過?？諝?.底部及槽內(nèi)緣處設(shè)有刮板 , 以刮除 沉淀污泥粘附于槽壁的污泥至污泥坑排除 .4. 整流柵角鋼制成, 固定于旋轉(zhuǎn)操縱臺 ,可進一步消除流水之?dāng)_動現(xiàn) 象.5. 出水管由三支以上方管制成 , 設(shè)于出槽近底部處 , 連同出水槽一起旋 轉(zhuǎn), 使澄清水穩(wěn)定地流入出水槽 .6. 出水槽由鋼板制成 , 下設(shè)橡膠墊 ,使緊密地與浮選密合 , 有效地隔離 處理水與澄清水 , 避免澄清水二次污染7. 液位調(diào)整堰由鋼板制成 , 藉底部之升降器支撐并可調(diào)整浮選槽內(nèi)液位高 低,以控制浮除半刮

11、渣量及含水率 , 使整個操作更具彈性 .8. 升降裝置由三具螺旋升降器組成 , 裝設(shè)于浮選槽底部 ,藉由傳動機構(gòu)配 合手輪, 可輕易地作液位的調(diào)整 .9. 旋轉(zhuǎn)操作臺以槽型鋼主梁組成的鋼橋 , 跨越于浮選槽中心至槽旁 ,懸載所 有運轉(zhuǎn)機件 ,并敷設(shè)花紋板及扶手 , 提供操作及取樣之便利 .10. 浮除斗及其驅(qū)動設(shè)備1) 經(jīng)特殊設(shè)計之高效率浮除斗 , 可由一片以上的盛斗組成 , 借助驅(qū)支裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn) ,將上浮的浮渣刮起并流入中心管 , 靠重力排 放至污泥槽 .2) 變速驅(qū)動裝置 , 其調(diào)整范圍為 1:6.3) 驅(qū)動裝置由馬達 , 變速機及減速機組成 , 減速機為全密封 油潤式, 藉鏈條驅(qū)動浮除斗

12、 .11. 周邊回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置由馬達, 變速機及減速機組成 , 減速機為全密封油潤式 , 藉 鏈條驅(qū)動滾輪 ,以浮除槽中心為軸街 , 產(chǎn)于浮選槽之邊緣軌道上 . 變 速器的變速調(diào)整范圍為 1:6, 可調(diào)整繞行速度 , 以確保槽內(nèi)處理水于無 流速狀態(tài)下清除 .12. 玻璃視窗裝設(shè)于浮除槽壁 , 便于視察槽內(nèi)膠羽上浮狀況 ,以提供操作調(diào) 整之參考 .13. 回轉(zhuǎn)繼電器由滑動銅塊,碳刷,軸承等組成 ,用來供應(yīng)所有驅(qū)動裝置所需 之電源. 回流水（ 澄清水 ）經(jīng)回流加壓泵壓送入溶氣管入口，沿管內(nèi)以 切線方向推進至末端出水口排入浮選槽中， 壓縮空氣自管底散氣板送 入與回流水完全地混合溶入。中央旋轉(zhuǎn)部分包括進

13、水口、出水口和污泥去除機械，這部分 和旋轉(zhuǎn)泥斗以和進水流速一致的速度沿池旋轉(zhuǎn)。源水從池中心的旋轉(zhuǎn)接頭進入，通過配水器布水。配水器的 移動速度和進水流速相同，這樣就產(chǎn)生了 "零速度" ，我們定義為 "零 速原理 " 。這一原理的應(yīng)用是本設(shè)備的關(guān)鍵，這樣進水不會對源水產(chǎn) 生憂動，使得顆粒的懸浮和沉降在一種靜態(tài)下進行。收集浮渣的螺旋泥斗也是一項專利，它收集的浮渣靠重力作 用排放到靜止的中央部分。 根據(jù)氣浮池直徑的大小和浮渣的厚薄， 旋 轉(zhuǎn)泥斗亦可分別選用一斗、二斗或三斗的結(jié)構(gòu)形式。清水由集水管排出，集水管連在中央部分和它一起旋轉(zhuǎn)，這 樣源水的氣浮分離時間就是中

14、央旋轉(zhuǎn)部分的回轉(zhuǎn)周期。 連在移動的配 水器上的刮板將池低和池壁上沉泥刮集到泥斗中， 定期排放。 行走部 分和泥斗的轉(zhuǎn)動由調(diào)速電機驅(qū)動，中心滑環(huán)供電。2基本設(shè)計參數(shù) 表面負荷 9.6-12m3/m2h; 回流比 20-40 ； 分離時間 3-5min; 溶氣壓力 6-7.5bar（ 表壓） ； 氣浮池深 650mm； 氣浮池有效水深 550mm3. 設(shè)備在應(yīng)用中的優(yōu)點 微細氣泡與絮粒的粘附發(fā)生在整個氣浮分離過程， 也就是說沒有"氣浮死區(qū) " 應(yīng)用"淺池理論"進行設(shè)計，池深只有650mm有效水深<550mm進出水的巧妙隔離VE VF的限制，氣浮分離的時

15、間3-5分 鐘，使設(shè)備的占用空間大幅度減小，以同樣處理量7000m3/d 的造紙白水為例，傳統(tǒng)氣浮池的占用面積為 115（95 + 20） m, HRA（W）F氣 浮池的占用面積約為 51m2。 浮渣的清除, 用螺旋泥斗, 清除的浮渣在某一時刻總是池 內(nèi)浮起時間最長的浮渣。換句話說,也就是此處固、液分離最徹底, 而且浮渣是隨時清除,隔離排除,對水體幾乎沒有擾動,另外,通過 調(diào)速電機調(diào)節(jié),螺旋泥斗的自轉(zhuǎn)周期 The 浮渣的厚薄有嚴(yán)格的匹配 關(guān)系,非常靈活,機動。 " 靜態(tài)"進水, "靜態(tài)"出水,對水體的擾動非常小。 在一定的程度上, 氣固比較大,使出水懸浮

16、物的濃度越低,浮渣含固率越高。因為KROFT氣浮池應(yīng)用了新的溶氣機理，在溶氣 管體積比傳統(tǒng)氣浮池配備的溶氣罐小 1217倍的情況下,氣固比反 而高 2 3 倍。 溶氣罐的新溶氣機理是： 利用一特制結(jié)構(gòu), 先把壓縮空氣 切割成微細氣泡,然后在擾動非常劇烈的情況下與加壓水混合和溶 解。這時空氣在溶氣管內(nèi)以兩種形式存在, 一種形式是溶解在水中 （此 處與溶氣罐類似， 不過溶氣罐的停留時間是 2-4 分鐘，而溶氣管的停 留時間是 8-12 秒，同時溶氣管內(nèi)的氣、液被接觸面積要遠遠大于罐 內(nèi)的接觸面積），另一種形式是微細氣泡以游離狀態(tài)夾 ，混合在水 中，在氣浮時這種氣泡直接用于氣管，并且作為氣泡的主要來

17、源，從 溶氣水中釋放的微細氣泡加入到氣浮過程中去。 這兩種途徑形成的微 細氣泡數(shù)量要遠遠大于溶氣罐加溶氣釋放器的結(jié)構(gòu)形式的數(shù)量， 這也 是兩種溶氣結(jié)構(gòu)本質(zhì)區(qū)別所在也是溶氣管結(jié)構(gòu)不必要加溶氣釋放器 的原因所在。 溶氣管的特殊結(jié)構(gòu)使其沒有填料堵塞的問題， 也沒有要加 控制罐內(nèi)水位高低的問題， 因為在其治 "標(biāo)"的同時，也治于 "水"，（空 氣在溶解前已為微細化）。 原水、溶氣和藥劑在加入氣管池本體前， 已在一段管道內(nèi) 充分混合， 氣泡及時均勻地彌散在懸浮顆粒中， 避免了因多個閥門或 溶氣釋放器地開啟度不一而造成地氣泡不均勻現(xiàn)象， 也避免了因反應(yīng) 室的設(shè)置而帶

18、來的浮漿腐敗等問題。 池底設(shè)置了泥斗和排出管， 中央回轉(zhuǎn)部分設(shè)置了池側(cè)和池 底的刮泥機構(gòu)， 能保證池中的沉積物定期清除， 對出水不會產(chǎn)生任何 影響。結(jié)論：通過以上分析和比較，可以看出 HRA(W)F氣浮設(shè)備與傳統(tǒng)氣 浮設(shè)備相比有質(zhì)的飛躍，是傳統(tǒng)氣浮設(shè)備的更新?lián)Q代產(chǎn)品。該產(chǎn)品給 我們帶來巨大的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。 對油田含油廢水撇油分離效率 可達98%左右，對污泥濃縮分離優(yōu)于常規(guī)污泥濃縮機。污水的濕地處理工藝榮成市位于膠東半島的東端，三面環(huán)海，是我國重要的海珍品生 產(chǎn)基地，有我國最大的天鵝越冬棲息地一一天鵝湖。為保護環(huán)境，市 政府于1998年興建榮成市污水處理廠。該廠占用蘆葦荒地80hm2采用自

19、然濕地處理工藝，該工程屬國家“九五”試點工程。 1998年 則月投入運行，經(jīng)過2a滿負荷的運行，該工藝對污水處理效果好， 運行費用低，出水質(zhì)量穩(wěn)定，各項指標(biāo)均優(yōu)于國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。1處理規(guī)模及進出水水質(zhì)該項工程總設(shè)計規(guī)模為3Xl04m/d，其中一期工程處理規(guī)模為 2 X 104m/d。由于污水來源主要是市區(qū)及沿途居民的生活污水， 污染物 質(zhì)主要為有機物，水質(zhì)較穩(wěn)定。設(shè)計進出水水質(zhì)指標(biāo)見表 1。表1榮成市污水處理廠進出水水質(zhì)指標(biāo)水樣CODcr/(mg L-1)BOD/(mg L-1)SS/(mg L-1)pH進水300400100 150150 20069出水< 120< 30<

20、; 30692污水處理工藝 2.1污水處理工藝流程污水處理工藝流程見圖1H1污水爺矗工茗at用2.2運行工藝及主要參數(shù)該廠承擔(dān)處理的污水來自市區(qū)及沿途10多個村莊，約12萬居民的生活污水及少量工業(yè)廢水。污水經(jīng)城市管網(wǎng)，在重力的作用下沿 8.5km的暗渠輸送。暗渠對污水提供了厭氧環(huán)境（DO僅為0.4 0.6mg/L），達到了對微生物種群進行馴化與篩選的目的。污水流經(jīng)格柵間（b=10mm，平面尺寸4.5mx 2.5m。進入2個 污水調(diào)蓄池（1.4mx 13.2mX2.0m）,使流量調(diào)節(jié)為900nVh，流速為 0.15m/s，進入提升泵房。泵房設(shè)置3臺淹沒式軸流泵（H=8mW=15kW/h。污水經(jīng)泵

21、站提升，進入配水渠。分水采用人工提升閘門進行配水,根據(jù)處理單元能力的不同進行周期性配水，配水周期一般為35d,使處理單元始終處于飽和狀態(tài)。污水的濕地處理系統(tǒng)即自由水面濕地系統(tǒng)，其核心部分是由土壤、微生物、浮游生物及蘆葦組成的處理單元。處理單元之間分布著 凈水支干渠。污水通過混凝土明渠及閘門進行分水。 污水在處理單元 內(nèi)由處理單元特有的生態(tài)系統(tǒng)進行處理（主要是微生物的氧化分解作 用），爾后經(jīng)過土壤滲漏進入凈水支渠。污水進入濕地處理單元一一蘆葦濕地系統(tǒng)， 生活污水在周圍筑有 壩埂的蘆葦濕地中，通過對配水閘門的調(diào)節(jié)，使其保持一定的深度， 經(jīng)過一定時間的培養(yǎng)，在每個單元內(nèi)形成了一個相對獨立的簡單的生

22、態(tài)系統(tǒng)，見圖2。 2處理單冗生侖廉鐵艮41就囉環(huán)污水經(jīng)過土壤滲漏，植物吸收，特別與地表根墊層及節(jié)根部微生 物相接觸后，滲入凈化溝內(nèi)。這一過程使污水在耐水性植物、微生物 及土壤聯(lián)合作用下，通過物理、化學(xué)、物理-化學(xué)及生物反應(yīng)使污水 得以凈化，其作用機理為：異養(yǎng)菌+有機質(zhì)+DO> CG+NH3+2O蘆葦COmH：O、有機質(zhì)光合作用污水中污染物質(zhì)的凈化機理為2:BOD勺去除：BOD去除機理包括過濾、吸附和生物氧化作用，其 主要氧源是大氣復(fù)氧和水生維管束植物。SS的去除：沉淀、過濾、吸附作用。氮的去除：反硝化作用，揮發(fā)和作物吸收。磷的去除：作物的吸收和土壤的吸附固定。病原體的去除：吸附作用、過濾作用、生物吞噬及其它不利于病 原體生存的條件。另外，由于凈水溝是泥壩溝，溝邊生有雜草，所以在溝水接近出 水泵房處，設(shè)立23處攔草網(wǎng)，以保證出水水質(zhì)。進入凈水溝處理后的水達到排放標(biāo)準(zhǔn)， 排入小海生態(tài)塘進行進一 步穩(wěn)定利用。排水泵房處，由于水源穩(wěn)定，可進行集中抽水，一般每 天啟動3臺泵抽水68h即可滿足要求。另外，由于出水中有大量的 微生物，所以集水井要求容積盡可能大，并采用周邊進水方式。同時 要在集水井內(nèi)水泵喇叭口以上設(shè)置 23層鐵絲網(wǎng)，減少水流的沖擊, 以此消除產(chǎn)生生物泡沫的可