影响气浮工艺的因素:
1.空气注入量的控制
空气注入量的控制是气浮过程中影响溶气效率的一方面因素,在一个标准大气压下,空气在水中的溶解量大约为水量的3%,随着压力的增加,空气在水中的溶解度有一定的升高,使用气液混合泵注入空气时,溶解量约为水量的7%—8%。当在溶气罐中有大量未溶解的气体时,减压释放未溶解的气体会产生大量的大气泡扰乱气浮系统,影响气浮效果。一般认为空气注入量稍微大于空气在水中的溶解度,使得空气在水中处于过饱和状态是比较适宜,如果气体的进气量小就会导致产生的气泡量不够而不利气浮。同时还要根据污水水质、混凝剂和减压释放器的类型控制进气量。
2.原水流态对气浮的影响
分离池液体流态对挟气污粒混合体的上浮速度有一定的影响,通过分析得出分离池液体流态对挟气污粒混合体的浮速有很大影响,层流浮速较紊流浮速小很多,液体紊流状态有利于提高净水效果。反应室的流态受反应室的表面负荷影响很大,表面负荷越大,液体紊流越强,足够的紊流可以增加气泡和絮体的碰撞机会,使两者在反应室里能够充分接触,有利于气泡和絮体粘附,过于猛烈的紊流碰撞会打破絮体和气泡,造成浪费。
3.回流量的影响
在溶气系统主要为空压机和溶气罐的气浮净水工艺中,回流量的确定直接影响气浮效果、设备投资及系统运行能耗,如何降低气浮回流量是气浮研究的一个重要课题。影响回流量的因素很多,包括溶气压力、温度、溶气条件、微细泡的大小、溶气水水质等,由于原水水质的多样性等因素的影响,通过实验方法对原水进行各种条件的实测来确定回流比。目前国内外在给水净化中采用的回流比多在5%—10%之间,废水处理工程中的回流比多在15%—30%之间。在加压溶气装置中采用气液混合泵溶气,回流比的大小根据泵的型号和压力确定,如果流量很小压力就达不到要求,在气液混合泵的溶气装置中回流量仅作为参考因素,主要看泵的压力。
4.释气系统的影响
释气过程影响释气气泡的尺寸和数量,释气系统的关键装置是释放器,溶气释放器对提高气浮净水效果和减少运行费用有至关重要的作用。最早的释放器是一个普通的减压阀,由于它不能均匀分布释气水,且释放出来的气泡的直径较大,现很少采用。通过理论和实验的研究认为,溶气水的压力影响释气效率,低压时形成的较多的直径较大的气泡,不利于气浮。有关低压释放器的研究表明,通过合理设计释放器的结构,低压释气可以达到产生大量直径较小的微气泡和使溶气水中的气体充分释放的综合释气效果。
5.排渣方式
溶气气浮池的排渣方式主要分为两种:机械刮渣和水力溢渣。机械刮渣是借助刮渣机进行定期刮渣。水方自动排渣与目前普遍使用的刮渣机相比,具有造价低、维修简单、可以实现自动化等优点,而且该装置无需在气浮设备上设置轨道,无需电动机,降低了运转费用,提高出水水质。
6.气浮对溶气压力的要求
在加压溶气气浮系统中,溶气系统的运行费用占整个气浮净水系统的50%—90%,气浮成本大部分取决于溶气系统产生的电耗,合理的选择溶气压力不仅可以降低电耗,减少气浮机运行成本,而且还可以提高水质。内循环式射流加压溶气方法是一种采用空气内循环及水流内循环两方面有机结合的一种新的溶气方式,不需要空压机供气,通过内循环压力差使溶气水饱和溶解,其溶气效率可达90%以上,并且采用此种方式比水泵压水射流系统节能30%左右。如溶气水的压力位0.3MPa时,循环泵的压力在0.16—0.2MPa就能满足自动进气的要求,并且其电耗约为工作泵的10%左右。通过亨利定律可知随着溶气压力的增大,溶解在水中的空气越多,溶气量越大释放时产生的细微气泡尺寸越小,数量越多,相应地去除率就增加。在气浮工艺中,一般选择压力范围在0.25MPa—0.44MPa认为比较合理。气液混合泵工作时,气液同时在泵的入口处被吸入,通过泵叶轮的切割、分散作用及泵内的高压力使气体溶解于水中实现溶气,工作压力一般在0.7MPa以下。采用气液混合泵进行加压溶气省去了空压机、溶气罐等设备,具有体积小、压力高、结构简单、工作噪音小、坚固耐用等系列优点,但由于该设备溶气量一般较小,一般仅应用于小规模净水工程。
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