水处理工程气浮.pptx
1一、界面张力和润湿接触角任何不同介质的相表面上都因受力不均衡而存在界面张力。第1页/共56页2气气浮的情况涉及：气、水、固三相介质，每两相之间都存在界面张力。水气 水粒 气粒 ：润湿接触角 90,疏水性,易于气浮 0 越大，推动力越大，越易气浮。第4页/共56页5(1)0,COS1,=0 不能气浮不能气浮 90,COS1,90,水气 易气浮疏水性180,=2水气 最易被气浮 (2)同时,COS （气粒水粒）/水气水中颗粒与表面张力水气有关。水气增加，增大,有利于气浮 第5页/共56页6例如：石油废水中表面活性物质含量少,水气大,乳化油粒疏水性强，直接气浮效果好。而煤气洗涤水中的乳化焦油，由于水中表面活性物质含量多，水气小，直接气浮效果差。第6页/共56页7气泡与颗粒的粘附形式气-颗粒吸附气泡顶托气泡裹夹第7页/共56页8对于亲水性颗粒的气浮，表面需改性为疏水性 投加浮选剂（松香油、煤油、脂肪酸）第8页/共56页9三、气泡的稳定性 气浮中要求气泡具有一定的分散度和稳定性。气泡粒径在100 左右为好。空气从水中析出过程分两个步骤：气泡核的形成气泡的增长第9页/共56页10洁净水中：气泡常不能达到气浮要求的极细分散度。洁净水表面张力大，气泡有自动降低表面自由能的倾向，即气泡合并。稳定性不好。缺乏表面活性物质的保护，气泡易破灭。第10页/共56页11加入起泡剂（一种表面活性物质），保护气泡的稳定性。有机物含量不多的废水气浮时，气泡的稳定性可能成为重要的影响因素。适当表面活性剂是必要的。气第11页/共56页12但表面活性物质过多此时，尽管气泡稳定，但颗粒气泡附着不好。表面张力水气降低污染粒子严重乳化，表面 电位增高。如何控制最佳的投加量？影响三个因素：稳定性、表面张力、乳化效果 第12页/共56页13四、乳化现象与脱乳 疏水性颗粒易气浮，但多数情况下并不好。乳化现象 以油粒为例：表面活性物质存在：非极性端吸附在油粒，极性端则伸向水中 乳化油 极性端电离后带电双电层现象稳定体系（阻碍细小油珠之间，油珠和气泡之间的粘附）油COO-HO-H第13页/共56页14亲水性固体粉末（固体乳化剂）存在：如粉砂、粘土等一小部分与油接触，大部分为水润湿。第14页/共56页15带电的稳定体系是不利于气浮的，应 脱稳、破乳 投加混凝剂压缩双电层降低 电位混凝剂：硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁等第15页/共56页16第第2 2节节 气浮分类与工艺过程气浮分类与工艺过程 一、气浮分类1.电解气浮法：直流电的电解作用下:阳极产生氢气，阴极产生氧气，微气泡。气泡小于溶气法和散气法。第16页/共56页17第17页/共56页18具有多种作用：除BOD、氧化、脱色等去除污染物范围广污泥量少，占地少。但电耗大。第18页/共56页192.散气气浮法：扩散板曝气气浮叶轮气浮法简单易行，但容易堵塞，气浮效果不高。第19页/共56页20叶轮气浮法叶轮气浮法适用于处理水量不大，污染物浓度高的废水。第20页/共56页213.溶气气浮法溶气真空气浮加压溶气气浮 第21页/共56页22二、加压溶气气浮 工艺组成：空气释放系统、气浮池、压力溶气系统第22页/共56页231.气浮工艺气浮工艺 全溶气法：电耗高，但气浮池容积小。全溶气方式加压溶气气浮法流程第23页/共56页24部分溶气法：省电，溶气罐小。但若溶解空气多，需加大溶气罐压力。部分溶气方式加压溶气气浮法流程第24页/共56页25回流加压溶气法：适用于SS高的原水，但气浮池容积大。回流加压溶气气浮法流程第25页/共56页26特点：水中空气的溶解度大，能提供足够的微气泡。气泡粒径小（20100um）、均匀。设备流程简单 第26页/共56页27工艺组成：空气释放系统、气浮池、压力溶气系统2.加压溶气气浮工艺的主要设备 第27页/共56页281)压力溶气系统：压力溶气系统：加压水泵加压水泵压力溶气罐压力溶气罐空气供给设备空气供给设备其他附属设备其他附属设备第28页/共56页29加压水泵：提升污水，将水、气以一定压力送至压力溶气罐。加压泵压力应适当，过高：溶解到水中空气增加，经减压后释放的空气多，会促进微气泡的聚集，不利气浮；太低：增加溶气水量，气浮池容积增加。第29页/共56页30压力溶气罐：使水与空气充分接触，促进空气溶解。形式多样。第30页/共56页31空气在水中的溶解度遵循亨利定律：VKT P（L-气/m3-水,或g-气/m3-水）P：空气所受的绝对压力，以mmHg计 KT：溶解常数，与温度有关 第31页/共56页32空气在水中的溶解量与加压时间的关系第32页/共56页33一般水中空气含量约为饱和含量的5080。实际气浮操作时，空气量应适当气水比：15（体积比）气固比（重量比）：0.51空气量与压力有关，所以应选择适当的压力。第33页/共56页34溶气方式：a.水泵吸气式 第34页/共56页35b.水泵压水管射流 第35页/共56页36c.水泵空压机（常用）第36页/共56页372)空气释放设备：将空气以极细小（20100）的气泡释放。第37页/共56页383)气浮池平流式和竖流式（HRT：1020分）平流式加压溶气气浮工艺流程1 1：混合器；2 2：反应室；3 3：入流室；4 4：分离室；5 5：泵；6 6：射流器；7 7：气体流量计；8 8：溶气罐；9 9：释放器；1010：浮渣槽；1111：刮渣机 第38页/共56页39竖流式气浮池第39页/共56页40组合方式：第40页/共56页41第41页/共56页42第42页/共56页43第43页/共56页44第44页/共56页45第45页/共56页46第46页/共56页47重要工艺参数：气固比a 第47页/共56页48采用质量比时ACs(f P-1)R/1000 S=QSa Cs：一定温度一个大气压时空气溶解度，mg/L。P：溶气绝对压力，绝对压力f：溶气效率,与溶气罐结构、压力和时间有关 （0.50.8）R：加压溶气水量，m3/dSa：废水中的悬浮颗粒浓度，kg/m3Q：进行气浮处理的废水量，m3/d 第48页/共56页49气固比a影响气浮效果（出水水质,浮渣浓度），应作试验确定。无资料时，可选取0.0050.06。剩余污泥气浮浓缩时一般采用0.030.04第49页/共56页50第50页/共56页51气固比与出水SS及浮渣中固体含量的关系气固比气固比第51页/共56页52三、气浮法在水处理中的应用废水：含油废水(石油化工、机械加工、食品工业等)：悬浮油（10,隔油池）乳化油（10,一般0.1-2 气浮）溶解性第52页/共56页53造纸厂白水回收纤维：时间短，SS去除率90以上，COD去除率80，浮渣浓度5 染色废水等 毛纺工业洗毛废水羊毛脂及洗涤剂 浓缩污泥（效果比沉淀法高）第53页/共56页54给水：高含藻水源的净化：武汉东湖水厂，气浮替代沉淀，藻类去除率达80以上。低温、低浊水的净化：沈阳市自来水厂。对受污染水体的净化：对水体产生曝气，减轻嗅味与色度。第54页/共56页55优点：处理能力比沉淀池高气浮污泥浓度高可以同时去除多种污染物（表面活性剂、嗅味物质等）缺点：耗电、维修 第55页/共56页56感谢您的观看！第56页/共56页
