山東溶氣氣浮機(jī)科研技術(shù)成果展示

一、項(xiàng)目概述 

當(dāng)前，國家關(guān)注環(huán)境保護(hù)工作，越來越重視環(huán)境污染問題，廢水治理作為一個(gè)老大難問題，一直困擾著各個(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(yī)藥等企業(yè)，由于資金和技術(shù)等方面的制約，進(jìn)口設(shè)備上不起，即時(shí)投巨資安裝處理設(shè)備，往往也因?yàn)榫揞~的運(yùn)行費(fèi)用而開開停停，以應(yīng)付環(huán)保部門的檢查。針對(duì)目前這種現(xiàn)狀，我公司參考*技術(shù)，研制開發(fā)了DAF系列溶氣氣浮技術(shù)與成套設(shè)備，效率更高，成本更低，維護(hù)操作更簡(jiǎn)單。其處理效率和效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前傳統(tǒng)常規(guī)氣浮，是各種氣浮的換代產(chǎn)品。 

二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理 

1、結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由于槽體制造上的特點(diǎn)，它是以率的溶氣機(jī)理，經(jīng)分置的微氣泡發(fā)生器，將原水、溶氣水及藥品（一切線旋流進(jìn)入）得以快速結(jié)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(wěn)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(jié)合。不論在結(jié)合過程中或已經(jīng)結(jié)合的絮凝物，都不會(huì)受外力而被破壞其結(jié)合，絮凝物浮層穩(wěn)定。 

3、工作原理： 

配藥裝置：藥品經(jīng)流量計(jì)、溶解、過濾、膠板泵送（按一定的工藝配比）至氣浮槽內(nèi)微氣泡發(fā)生器，同時(shí)原水及經(jīng)溶氣水（為減少處理負(fù)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(duì)穩(wěn)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(jié)合，微氣泡帶動(dòng)懸浮物上浮之中上部時(shí)形成了穩(wěn)定的浮層，立體微循環(huán)也趨于穩(wěn)定，懸浮物在結(jié)合過程中不易受外力破壞其結(jié)合，清水在立體微循環(huán)作用下，在槽體中下部澄清區(qū)周圍儲(chǔ)存，經(jīng)清水排出口排走。當(dāng)絮凝物在槽體上平面形成穩(wěn)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，無需增加動(dòng)力設(shè)備，當(dāng)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zui大重量。我們將其定義為單位浮量，這是溶氣水質(zhì)量好壞的一項(xiàng)客觀指標(biāo)。空氣屬于難溶于水的物質(zhì)，常壓下，空氣在水中的溶解度約為1.8%，在0.3Mpa的壓力下，溶解度可達(dá)到5.4%，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1m的氣泡，其數(shù)量可以達(dá)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(tǒng)氣浮效率低，其zui重要的原因之一就是因?yàn)樗a(chǎn)生的氣泡直徑過大，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(shù)）一般在108個(gè)/cm以下，氣泡群均勻性（主體氣泡群數(shù)量占總氣泡數(shù)量的比例）差，直徑大于100?m的氣泡占85%以上，這些氣泡都屬于無效浮選氣泡。而且由于氣泡直徑過大，導(dǎo)致氣泡上升速度過快，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 

本案的溶氣利用率接近100%，傳統(tǒng)的惡渦凹式氣浮只有10%左右，而早期的氣浮僅為6%左右。氣浮效率的高低，同溶氣效率沒有太大關(guān)系，zui終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zui高提高一倍，但相應(yīng)的溶氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)上就復(fù)雜得多，檢修也相應(yīng)復(fù)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(nèi)難以沉淀的懸浮粒子，其直徑大多在10—30?m，50?m以上的固態(tài)懸浮粒子經(jīng)過幾小時(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—2.5?m之間，其中少量大顆粒之際國內(nèi)約10?m左右。所以1?m左右微氣泡對(duì)絕大多數(shù)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(fù)荷高 

本方案可處理懸浮物（SS）含量高達(dá)5000—20000mg/L的廢水，這個(gè)指標(biāo)是任何傳統(tǒng)氣浮所不能達(dá)到的。傳統(tǒng)常規(guī)氣浮所能分離的SS含量zui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(shè)計(jì)采用了與傳統(tǒng)理論不同的設(shè)計(jì)依據(jù)，否定了以水力停留時(shí)間為主要依據(jù)的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了小溶氣大處理量，為增大氣、水接觸面積采用了四級(jí)預(yù)混和機(jī)構(gòu)，氣、水在幾段時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到均衡狀態(tài)。 

5、率的氣泡發(fā)生器 

傳統(tǒng)氣浮由于其釋放器本身的缺陷和局限性，也對(duì)浮選效果產(chǎn)生了致命的影響：如渦凹?xì)飧〔捎玫氖抢酶咚傩D(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)無法產(chǎn)生10?m以下的微氣泡。因?yàn)橐ㄟ^機(jī)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zui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(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了空氣從溶氣水到微氣泡的轉(zhuǎn)化，具有以下優(yōu)勢(shì)： 

（1）可以zui大限度的消除溶氣水的能量，也就是說，可以zui大限度地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(zhuǎn)移，而不是能量的損失。zui大消耗，是指獲得物理性能優(yōu)良的微氣泡的前提下，能量轉(zhuǎn)換的zui高值。本方案所采用的氣泡發(fā)生器的消能比可達(dá)99.9%，而普通的氣泡發(fā)生器zui高只能達(dá)到95%。 

（2）在獲得zui大消能比的前提下，具有zui快的能量消減速度。也就是說具有zui短的能量消減時(shí)間，即可以在zui短的能量消減時(shí)間內(nèi)獲得zui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zui快也得0.32秒。 

（3）溶氣水從高能值降到低能值的過程中沒有渦流、反沖之類的流態(tài)產(chǎn)生。*，微氣泡自形成以后，就伴隨著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%。若在釋放器中存在有利于氣泡合并的結(jié)構(gòu)的話，那通過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(xiàng) 

1、開機(jī)前，應(yīng)先啟動(dòng)配藥裝置與溶氣裝置，待進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，直接啟動(dòng)原水泵（為減少處理負(fù)荷，可用原水作溶氣用水），同時(shí)進(jìn)入槽體即可。但必須保持溶氣恒定壓力0.3—05 Mpa，以保證單位體積溶氣水所能浮起的懸浮粒子的zui大量。 

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(jī)前，先*排泥一次，以免浮層影響下次開機(jī)處理質(zhì)量。

 4、每次開機(jī)后15分鐘左右，清水會(huì)出現(xiàn)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zui高值可達(dá)20000mg/L。像懸浮物含量高達(dá)數(shù)千mg/L的造紙白水，采用本技術(shù)可以輕易達(dá)到回用目的。 

2、可以分離1?m--10?m的懸浮物，如藻類等。 

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(shù)百至上千mg/L的含銅廢水，僅一次氣浮就可達(dá)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)的專業(yè)設(shè)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(dá)60%，達(dá)到一級(jí)品的效渣。而目前淀粉行業(yè)的處理設(shè)備也只能達(dá)到30%。 

5、該設(shè)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焦油、用于溶劑萃取脫酚回收溶劑油、用于鐵路機(jī)械加工廢水脫出油污、COD、SS等。即使不加絮凝劑，亦可達(dá)到理想的處理效果。 

七、國內(nèi)外氣浮設(shè)備的比較 

    隨著我國環(huán)保力度的加大，歐美、日本一些國家的環(huán)保設(shè)備公司紛紛涌入中國，推出了一系列氣浮設(shè)備，如渦凹?xì)飧　⒊\層氣浮、螺旋推進(jìn)氣浮等。國內(nèi)一些廠家紛紛仿制，造成了環(huán)保設(shè)備遍地開花、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(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、操作及維護(hù)難易程度； 

散氣氣浮先靠水流的機(jī)械剪切力和擴(kuò)散板產(chǎn)生氣泡（如射流氣浮），氣泡直徑在1mm左右，不易與細(xì)小顆粒和絮凝物相結(jié)合，反而會(huì)將絮凝體打碎，不適合處理含細(xì)小顆粒和絮凝體的廢水，其氣浮效果zui差。靠機(jī)械切割氣泡或以機(jī)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50?m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)缺乏說服力的“零速度”外，在技術(shù)上并沒有實(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(jī)，動(dòng)力消耗比超效淺層氣浮略低，但其性能仍無法超出傳統(tǒng)常規(guī)氣浮的性能范圍。而對(duì)于懸浮物（SS）含量?jī)H數(shù)百mg/L的廢水，許多常規(guī)氣浮都有比較理想的效果。但是當(dāng)懸浮物含量達(dá)到數(shù)千甚至上萬mg/L時(shí)，常規(guī)氣浮已經(jīng)無能為力了，而這種情況恰恰是本案的優(yōu)勢(shì)所在，對(duì)于溶氣氣浮來講，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(fù)荷成正比的。