压力溶气气浮系统的设计课件.ppt
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1、采用加压的方式将空气溶解于水,再在减压的条件采用加压的方式将空气溶解于水,再在减压的条件采用加压的方式将空气溶解于水,再在减压的条件采用加压的方式将空气溶解于水,再在减压的条件下释放出微小气泡粘附于悬浮物上,使其整体比重下释放出微小气泡粘附于悬浮物上,使其整体比重下释放出微小气泡粘附于悬浮物上,使其整体比重下释放出微小气泡粘附于悬浮物上,使其整体比重小于水而上浮于水面,通过机械装置刮除,实现固小于水而上浮于水面,通过机械装置刮除,实现固小于水而上浮于水面,通过机械装置刮除,实现固小于水而上浮于水面,通过机械装置刮除,实现固液分离的装置。液分离的装置。液分离的装置。液分离的装置。工工 业业 废废
2、 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeWastewater安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnology主要用途及效果主要用途及效果:适用于造纸废水处理及纤维回收、印染废水处理、电镀等含各种重金属离子废水处理、含油废水处理、制革废水处理、化工废水处理、油漆废水处理、食品废水处理、生物处理的泥和水的分离、低温低浊地面水处理、含藻地面水处理以及其它多种废水的固、液分离 工工 业业 废废 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeWastewa
3、ter安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnology1.压力溶气系统压力溶气系统 压力溶气系统:包括(加压)水泵、空压机、压力溶气罐及其它附属设备。压缩空气与压力水在压力溶气罐中通过传质传质传质传质扩散扩散扩散扩散溶解过程溶解过程溶解过程溶解过程而使水中溶入大量空气。根据亨利定律,空气在水中的饱和溶解度正比于溶气罐中的压力,但实际上能否达到的溶解量则与溶气罐的溶气效率有关,溶气罐的效率越低,实际溶气量与饱和值的差距越大,此时,为了达到预期的释气量与处理效果,就必须提高溶气系统的溶气系统的溶气系统的溶气系统的压力或扩大溶气罐
4、的容积压力或扩大溶气罐的容积压力或扩大溶气罐的容积压力或扩大溶气罐的容积,增大回流比增大回流比增大回流比增大回流比来实现。工工 业业 废废 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeWastewater安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnology1.1 溶气方式的分类溶气方式的分类根据溶气方式不同,溶气系统大致可分为三种:根据溶气方式不同,溶气系统大致可分为三种:水泵吸气式 压水管装水射器挟气式 (又称射流挟气式);空压机供气式。泵前插管进气,是在加压泵的吸水管上设置一个膨胀的插管
5、管头,在管头轴线上沿水婉方向插入l3支900的进气管。水泵运行时,叶轮旋转产生的负压将空气从进气管吸入,并与水一起在泵内增压、混合和部分溶解。这种埃气力式简便易行、能耗低,但气水比受到一定限制,一般为58,最高不能超过10,而且加压泵叶轮易受气蚀。工工 业业 废废 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeWastewater安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnology工工 业业 废废 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeWastewa
6、ter安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnology射流进气是以加压泵出水的全部或部分作为射流器的动力水,当水流以3040ms的高速紊流束从喷嘴喷出,并穿过吸气室进入混合管时,便在吸气室内造成负压而将空气吸入。气水混合物在混合管(喉管)内剧烈紊动、碰撞、剪切,形成乳化状态。进入扩散管后,动能转化为压力能而使空气溶于水,随后进入溶气罐,这种供气方式设备简单,操作维修方便,气水混合格解充分;但由于射流器阻力损失大(一般为加压泵出口压力的30%)而位能耗偏高。空压机供气的优点是气量、气压稳定,并有较大的调节余地,但噪声大,投资较
7、高 工工 业业 废废 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeWastewater安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnology1.2 溶气罐系统结构图溶气罐系统结构图工工 业业 废废 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeWastewater安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnology 实践证明:温度、过水密度和填料层高度是影响溶气效率的实践证明:温度、过水密度和
8、填料层高度是影响溶气效率的主要因素主要因素 1.3 影响溶气效率的主要因素影响溶气效率的主要因素TR系列高通量压力溶气罐 主要特点主要特点1耗能低、效率高(溶气效率高达99%)。2自动调整溶气罐内气液平衡。3低压运行低压运行低压运行低压运行(2.5-3Kgf/cm2压力下即可高效运作)。4过水密度过水密度过水密度过水密度大(罐截面负荷率可达5000米3/米2。日)。5在不排放未溶空气的条件下运行,可节省空压机电耗,大大缩短连续运行时间,延长空压机寿命。6小阻力均匀布水,压力降仅为喷头布水的十分之一,因而有效的利用水泵扬程节省电耗,避免喷头的堵塞。7罐体轻巧,安装、使用、维护方便工工 业业 废废
9、 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeWastewater安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnology工工 业业 废废 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeWastewater安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnology1.4 压力溶气气浮的主要设备及其设计计算压力溶气气浮的主要设备及其设计计算(一)实际供气量及空压机选型气浮过程所需释气量取决于废水中的悬浮
10、物性质和浓度。出气因比A/S的定义可得下式所示的关系:式中AS-气浮过程气固比,L空气kgSS;Q和Qr-分别为人流废水和溶气用水流量,m3L;C-98kPa压力和指定温度下空气在水中的平衡溶解量,mL/L;f-溶气水中的空气饱和系数;p-溶气绝对压力,kPa;Sa-入流废水中的SS浓度,mg/L。由上式可求得加压溶气用水的需用量Qr,并按下式计算实际供气量Qa(Lh):式中KT-空气在水中的溶解度系数,LkPam3;-溶气效率()。空压机额定供气量Qa(m3min)为:式中-空压机安全系数,一般取l.21.5;1.25-空气过量系数。按Qa和溶气压力及输气管路阻力降,即可进行空压机选型。(二
11、)溶气罐溶气罐的容积,原则上可按溶气用水量Qr(m3min)、溶气时间t(min)计算。式中fd-溶气罐有效容积系数,常取5060。确定Vd后,可按径高比DH1:(34)确定其结构尺寸。空罐取DH1:3,填料罐取DH1:4。目前,溶气罐已有若干系列的定型产品(如RG型和YJR型等)供选用。为了保证溶均罐的稳定运行和减轻操作强度,溶气罐应设液位自动控制装置2.溶气释放系统溶气释放系统压力溶气水经过瞬时降压、消能、传质、释气后,很快形成无数大小不同的超微气泡(D1um),并在剧烈的紊流扩散和分子扩散中继续碰撞和逐级并大,从而形成密集的微气泡(1umD0.15Mpa,释放溶气量的99%TJ型溶气释放
12、器在0.2Mpa以上低压下工作,净水效果良好TV型溶气释放器气泡微细2040umTS型溶气释放器型溶气释放器当压力溶气水通过孔盒时,溶气水反复经过收缩、扩散、撞击、返流、挤压、辐射、旋涡等流态,在0.1秒内,使压力损失95%左右,溶解的空气迅速释放出来。TJ型溶气释放器型溶气释放器为了扩大单个释放器出流量及作用范围,以及克服TS型易被水中杂质堵塞而设计的。可以通过从上接口抽真空,提起器内舌簧,以清除杂质。TV型溶气释放器型溶气释放器克服布水不均匀及需要用水射器才能使舌簧提出等缺点设计的。TJ型工工 业业 废废 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeW
13、astewater安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnology主要特点1独特的抗堵塞设计。2释放率高达99%以上。3释放气泡直径20-30微米。4低压运行(2.5-3Kgf/cm2压力下即可高效工作)。5采用特殊不锈钢制作,抗腐耐磨,使用寿命50年以上。TV型工工 业业 废废 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeWastewater安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnologySF系列溶气释放器系列溶气释
14、放器性能和用途:(1)避免堵塞,便于操作,减轻劳动强度;(2)释放出来的微细气泡平均直径小于25um,气浮效率高;(3)释放出来的溶气水停留时间超过5分钟,确保固液分离彻底;(4)释放后的溶气水扩散迅速,范围大,增大了溶气水的作用面积。(5)安装前压力溶气水管道系统必须冲冼干净;(6)释放器可任意方向安装,但必须保持空间距离250mm型号规格D(mm)L(mm)可调压力Mpa可调流量m3/h处理水量m3/hSF1ZG3/4 741500.25-0.50.7-1.21-1.5SF1.5ZG1821690.25-0.51.2-1.81.5-2SF2.5ZG1/21041750.25-0.52-34
15、-6SF5ZGg21261900.25-0.54-68-12SF5.5ZG2.51382200.25-0.56.1015-20工工 业业 废废 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeWastewater安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnology3.气浮分离系统气浮分离系统3.1 气浮池工艺布置气浮池工艺布置 平流式气浮池(局部落深式平流式气浮池)和竖流式 气浮&沉淀一体式:该式主要应用于原水浑浊度较高及废水处理中含有部分比重较大、不易混凝的杂质时。根据重者下沉、轻者上浮、因势
16、利导的原则,采用高效的同向流斜管,先将部分易沉杂质去除而未沉的较轻杂质则由气浮池去除。这种形式结构紧凑,占地小,去除率高,也能照顾后续构筑物的高程需要。工工 业业 废废 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeWastewater安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnology3.2 回流比的确定回流比的确定回流比是指回流溶气的水与待处理的水的比回流溶气的水与待处理的水的比。其影响因素包括:溶气压力、温度、溶气条件、释放器的性能、微气泡的大溶气压力、温度、溶气条件、释放器的性能、微气
17、泡的大小及其级配分布、原水的絮凝特性及与水的接触时间小及其级配分布、原水的絮凝特性及与水的接触时间。在设计中很难选定一个恒定值。无试验资料的时候,常用气/固比(A/S)这样一个参数来间接确定回流比。其含义是要浮起一定数量的固体悬游物所必须的空气量。显然,要浮起的固体量越多所需的空气量就越多。但是实践证明“量”不足以衡量,气浮条件的好坏,取决于气泡的“质”及絮粒的可浮性的好坏。鉴于多因素的影响,一般小式试验确定回流比:对不同的溶气压力、小同的pH值、不问混凝剂与投加量,以及加入不同回流水量等条件下的出水水质进行比较然后择优选定。目前在给水净化上所采用的回流比一般为510,在废水处理中,采用的回流
18、比般为1530。工工 业业 废废 水水 污污 染染 防防 治治Prevention&TreatmentofTradeWastewater安徽工程科技学院生化系安徽工程科技学院生化系AnhuiUniversityofScienceandTechnology3.3 接触区的上升流速接触区的上升流速一般来说,微气泡与絮粒的粘附并不着重于时间的长短及流速的快促,而主要在于微气泡能否及时均匀地分散于水体中,并获得机会均等的捕捉。根据实践,一般接触区的上升流速以控制在1020mm/s为宜。接触区的高度多以1.52米为宜。在选定接触区的上升流速后,接触区的截面积就可求得。然而对于矩形池,接触区的长度为B与宽
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