气浮处理工艺的详细设置

聚合氯化铝气浮处理废水的工艺；

• 什么是气浮工艺中的释放器？
  (1)释气与气泡形成。压力溶气水中的空气分子，聚合氯化铝一且溶气水压力降低，便转化为动能，使空气分子在剧烈的碰撞中获得很高的速度，摆脱范德华力的作用，经过在水中由高浓度区向低浓度区，由液相向气相扩散传质过程，很快聚集成超微气泡，并在气浮
  池紊流扩散同向并大而成“微气泡”。
  (2)释放类型及特性。释放器是产生微细气泡的器件，主要有孔口管嘴型和闸阀型，品种很多。同济大学研制的TS型及Tj型释放器，其性能优于英国水研究中心的WRC型释放器，其主要特性列于表3-7。
• 气浮池如何分类?
  气浮池是加压溶气气浮系统进行固液分离的部位，种类较多，主要有三种基本形式。
  (1)平流式气浮池(图3-27)。平流式气浮池与平流式沉淀池类似，池身浅，一般为2m左右。颗粒上浮速度一般采取4m/h-9m/h，停留时间(聚合氯化铝混凝和分离)约30min-40min。平流式气浮池造价低、结构简单、管理方便，一般适用于规摸大的处理系统。
  
  (2)竖流式气浮池(图3-28)。竖流式气浮池与竖流式沉淀池相似，池高一般为4m-5m，占地较少，造价较高，便于与后续构筑物配合，但是反应池与气浮池水流衔接较困难。场地紧张且处理水量较小时往往采用竖流式气浮池。
  
  (3)斜板式气浮池(图3-29)。气浮池由斜板将池体隔成若干小室，每室都有布气管引入溶气水，浮渣由刮渣机排除，处理水和池底污泥由各室相通的出水管和排泥管排出。该设备沉淀分离效果较好且排泥方便，但是结构复杂，设备维修比较困难。
• 如何提高气浮效率?
  为节省工程造价，提高气浮效率，便于生产运行管理，在工程实践中气浮池形式有许多新的发展，如双级气浮池，综合一体式气
  浮池等。
  (1)双级气浮池(图3-30)。双级气浮池占地面积少，利用共聚气浮原理，处理效率高。
  
  (2)综合一体式气浮池(图3-31)。主要有气浮--反应一体式(图3-31(a))和气浮--沉淀一体式(图3-31(b))和气浮--过滤一体式等。
  
  综合一体式气浮池具有占地少、造价低、去除率高、便于与后续构筑物衔接的优点。
• 什么是间歇式静态试验
  某一具体染料，染色废水采用气浮法处理的可行性：必须通过气浮试验(图3-32)来确定。通过实验室静态试验，筛选出合适的混凝剂聚合氯化铝，初步确定回流比及气浮效率等参考数据。间歇式静态试验步骤如下：
  
  (1)将清水加入溶气罐(占全罐1/2-1/3)，再将压缩空气送入其中，使其压力达到设定的工作压力(一般为0.2MPa-0.4MPa)时，停止供气。
  (2)轻轻拨动溶气罐0.5min-1min，静置2min-3min，使空气在水中达到饱和溶解度(如表压降低，则继续向罐内送入空气)。
  (3)测试废水污染物的浓度，经混凝后取一定体积(V1)污染物加入量筒内，并释放一定体积(V2)溶气水到量筒中，进行气浮。
  (4)气浮分离完毕后，从量筒底部取样口取样分析，并进行计算，则
  回流比=V2/xV1x100%
  气浮效率 = 试验后污染物浓度C1 - 试验前污染物浓度C2 / 试验后污染物浓度C1*100%
• 什么是模拟式动态试脸?
  工业废水经过初步试验选定气浮技术作为净水方法后，在实际水处理工程设计前，还必须进行模拟式动态试验。动态试验是与实际工程相似的连续性试验，具有足够程度的真实性、可靠性和科学性。动态试验取得的各项数据，可作为实际水处理工程设计参数的依据。
• 如何确定压力溶气气浮法的某些参数?
  在试验资料不足的情况下，工程设计可以参考有关设计手册或参照已投产运行的同类型废水的压力溶气气浮装置进行初步设计。工程设计某些参数，目前很难有统一规范，有必要进一步讨论。
  1)空气量
  空气量即水中能溶解的空气量。气浮所需的空气量以及选择需要的空气压缩机额定量，都是工程设计必须解决的。
  (1)加压水中所能溶解的空气量。溶气罐加压水所能溶解的空气量，可用亨利定律V=Ktp求得，同时还要考虑空气的溶解数量，当水温一定时，与加压时间有一定的关系。
  (2)气浮所需的释气量。
  ①Eckenfelder教授经验公式。气浮过程所需的释气量与废水悬浮物浓度有关系(“气量”与“悬浮物量”之比称“气固比”)。
  Eckcnfelder公式为：A/S=KC（fP-1）/QSa
  式中A--释放的气量(mg)；
  S--悬浮物的量(mg)；
  K--常数，K=1.3；
  C--一个大气压下空气在水中的溶解度(mg/L)；
  f--相对于饱和状态时，空气在溶气罐中的溶解效率(%)，一般取0.5-0.8；
  P--溶气罐中绝对压力(atm)；
  Q--原废水流量(m3/h)；
  Sa--原废料悬浮物质的量(mg/L)。
  根据废水中悬浮物质的浓度、性质、排放量要求等因素，确定A/S值，通常选用0.02-0.1之间。
  但上式仅考虑了气泡、悬浮物“量”的关系，并未反映气泡、悬浮物“质”的因素，同量的絮体由于质的差异或混凝及气浮条件不同，捕获气浮能力亦不同，而且相同气量在各类型气浮装置中释放气泡的大小和多少也不同，气浮效率也会有差异，故而运用所得参数作设计依据，不一定与工程实际完全相符。但是，对于复杂多变的染料、染色废水，还是基本适用的。
  ②污水处理工程气浮所需释气量，最好通过试验确定。
  ③根据气固比A/S计算或气浮试验求得的空气量，设计时留有余地，可按过量25%-40%选择所需空气压缩机额定量。
  2)废水在压力溶气罐中的停留时间
  目前一般用“停留时间”的概念设计溶气罐，停留时间通常采用2min-3min。然而溶气罐中水的溶气状态与溶气罐形式、溶气过程等因素有关。同济大学研究认为，对选用阶梯环为填料的压力溶气罐，采用喷淋强度(溶气罐单位截面积通过的喷淋流量)作为设计参数更为科学合理。喷淋强度愈大，溶气罐直径愈小，能够较大幅度缩小溶气罐体积。选用5000m3/m2·d喷淋强度是妥当的。
  3)气浮池表面积负荷
  表面积负荷△F是确定气浮池面积的要素，即
  △F=Q+QR/F (m3/m2·d)
  式中F--气浮池面积(m2)。
  其他符号同前。
  △F值低，分离较充分，但是△F值过低，浮渣停留时间太长，空气可能释放出来，导致浮渣再次下沉，影响水处理质量。△F值
  高可以缩小气浮面积，但分离不够充分。染料、染色废水要求气浮池具有较好的分离效能，国外气浮池设计一般△F=90m3/m2·d-180m3/m2·d；国内有人建议单位水面积负荷取117m3/m2·d--234m3/m2·d为宜。实际水处理工程设计最好通过试验或参照现有同类型废水的气浮池，确定合适的表面积负荷。
  4)气浮净水的最佳pH值
  微气泡大小和数量多少，常常是衡量气浮效果的一项重要指标。在同样的气浮工艺条件下产生的微气泡，其“质”和“量”与废
  水的pH值有密切关系。上海自来水公司试验资料表明：pH=7，单位体积内微气泡个数量最多且平均粒径最小；pH>7，微气泡个数减少，粒径增加；pH<7，pH值越低，微气泡数量越少，粒径越大。水处理工程设计和运行管理必须采取有效措施，以保证废水气浮处理pH值最佳，提高处理水质量。