北京科技大学环境工程课件7.ppt
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1、1第7章气气 浮浮Air Flotation2本章要回答的问题:什么是气浮?什么是气浮?比水密度大的物质能上浮吗?如何实现?比水密度大的物质能上浮吗?如何实现?气浮在水处理中的作用是什么?气浮在水处理中的作用是什么?气浮在实际水处理中是如何应用的?气浮在实际水处理中是如何应用的?气浮的工艺有几种?气浮池的结构是怎样的?为什么?气浮的工艺有几种?气浮池的结构是怎样的?为什么?学完本章你会了解更多的知识!3气浮气气浮浮是是利利用用废废水水中中的的颗颗粒粒的的疏疏水水性性,通通过过在在气气浮浮池池中中向向废废水水中中通通入入一一定定尺尺寸寸的的气气泡泡,使使废废水水中中的的污污染染物物吸吸附附在在气
2、气泡泡上上,随随气气泡泡的的上上浮浮,污污染染物物也也随随之之浮浮到到水水面面上上而而形形成成由由气气泡泡、水水和和污污染染物物形形成成的的三三相相泡泡沫沫层层(浮浮渣渣),收收集集泡泡沫沫层层即即可可把把污污染染物物与与水分离。水分离。4空气空气含悬含悬浮物浮物的废的废水水空气空气所产所产生的生的气泡气泡气泡在上升气泡在上升的过程中吸的过程中吸附固体颗粒附固体颗粒气泡在水气泡在水的表面形的表面形成三相泡成三相泡沫层沫层气浮后的水气浮后的水变清变清空气空气以适当方式收集泡以适当方式收集泡沫层,完成悬浮物沫层,完成悬浮物的去除,也可使悬的去除,也可使悬浮物得到富集,为浮物得到富集,为回收创造条件
3、回收创造条件气浮过程示意图气浮过程示意图5第7章 气气 浮浮 的主要内容7.1 气浮所用的设备气浮所用的设备 放映放映7.2 气浮所需气泡的产生方式气浮所需气泡的产生方式 链接链接7.3 气浮的原理气浮的原理 链接链接7.4 气浮的工艺流程气浮的工艺流程 链接链接7.5 气浮的特点和应用气浮的特点和应用 链接链接671气浮池(flotation cell)气浮池气浮池是气浮过程的主要设备,它的作用是当废水从减压是气浮过程的主要设备,它的作用是当废水从减压阀流入水池后,由于压力减至常压,使溶解于废水中的空阀流入水池后,由于压力减至常压,使溶解于废水中的空气以微小气泡形式逸出。气泡在上升过程中吸附
4、乳化油和气以微小气泡形式逸出。气泡在上升过程中吸附乳化油和细小悬浮颗粒,上浮至水面形成浮渣,由刮渣机除去。细小悬浮颗粒,上浮至水面形成浮渣,由刮渣机除去。浮选池的种类较多,介绍浮选池的种类较多,介绍平流式平流式、竖流式、竖流式、斜板式斜板式和和叶轮式叶轮式四种四种7平流式气浮池平流式气浮池出水管出水管排空管排空管进水管,进入的是气泡和水进水管,进入的是气泡和水的混合物的混合物集油槽集油槽刮油机刮油机污油管污油管8910刮油机刮油机集油槽集油槽蒸汽加蒸汽加热热11竖流式气浮池刮油机刮油机进水管进水管出水管出水管沉渣排出沉渣排出管管浮渣排出口浮渣排出口溶气罐溶气罐水射器水射器沉渣槽沉渣槽12131
5、4刮渣板刮渣板浮渣槽浮渣槽浮渣浮渣15斜板式气浮池斜板式气浮池池体池体斜板斜板混合液入口混合液入口浮渣浓缩室浮渣浓缩室刮渣机刮渣机出水管出水管16叶轮气浮设备构造示意图叶轮气浮设备构造示意图返回目录空气管空气管进水进水出水出水泡沫槽泡沫槽刮渣机刮渣机泡沫出泡沫出口口搅拌叶轮搅拌叶轮177 72 2气泡的产生方法气泡的产生方法气浮过程包括气浮过程包括气泡气泡(bubble)的产生的产生、气泡与颗粒的附着气泡与颗粒的附着及及上上浮分离浮分离等连续步骤。等连续步骤。产生数量和尺寸合适的气泡是气浮过程实现的重要条件产生数量和尺寸合适的气泡是气浮过程实现的重要条件。废水处理中采用的气浮法,按水中气泡产生
6、的方法可分为废水处理中采用的气浮法,按水中气泡产生的方法可分为溶气法溶气法(dissolved air flotation,DAF)、布气法布气法(diffused air flotation)和和电解法电解法(electrolyzed flotation)三类三类。18721溶气法定义:定义:溶气法是使空气在一定压力的作用下溶解于溶气法是使空气在一定压力的作用下溶解于水中,并达到过饱和状态,然后再突然使废水减到水中,并达到过饱和状态,然后再突然使废水减到常压,这时溶解于水中的空气便以微小气泡的形式常压,这时溶解于水中的空气便以微小气泡的形式从水中逸出,以进行浮选过程的方法。从水中逸出,以进行
7、浮选过程的方法。分类:分类:根据气泡在水中析出时的所处压力的不同,根据气泡在水中析出时的所处压力的不同,溶气浮选又可分为溶气浮选又可分为:加压溶气浮选加压溶气浮选和和溶气真空浮选溶气真空浮选两两种类型。种类型。加压溶气法需要有加压溶气法需要有空气压缩机空气压缩机、溶气罐溶气罐、减压阀或减压阀或溶气释放器溶气释放器、水泵水泵。按空气与水混合的位置又分为按空气与水混合的位置又分为泵前进气泵前进气与与泵后进气泵后进气两种。两种。19泵泵前前进进气气:这这是是由由水水泵泵压压水水管管中中引引出出一一支支管管,在在支支管管上上按按装装水水力力喷喷射射器器,由由于于水水喷喷射射时时产产生生负负压压,将将空
8、空气气吸吸入入,与与废废水水混混合合后后,经经吸吸水水管管、水水泵泵送送入入溶气罐。溶气罐。溶气水溶气水去浮选去浮选水射器水射器进进水水池池水泵吸水水泵吸水管管溶溶气气罐罐水泵压水水泵压水管管水水泵泵空气空气20特点:特点:比比较较简简便便,水水气气混混合合均匀,均匀,但但水水泵泵必必须须采采用用自自吸吸式式进进水水,而而且且要要保保持持1 m1 m以上的水头。以上的水头。最最大大吸吸气气量量不不能能大大于于水水泵泵吸吸水水量量的的1010,否否则则,水水泵泵工工作作不不稳稳定,会产生气蚀现象。定,会产生气蚀现象。溶气水溶气水去浮选去浮选水射器水射器进进水水池池水泵吸水水泵吸水管管溶溶气气罐罐
9、水泵压水水泵压水管管水水泵泵空气空气21泵后进气:泵后进气:一般是在一般是在压水管上通入压缩空压水管上通入压缩空气。气。这种方法使水泵工作这种方法使水泵工作稳定,而且不必要求稳定,而且不必要求在正压下工作。在正压下工作。但需要由空气压缩机但需要由空气压缩机供给空气,为了保证供给空气,为了保证良好的溶气效果,溶良好的溶气效果,溶气罐的容积也比较大,气罐的容积也比较大,一般需采用较复杂的一般需采用较复杂的填充式溶气罐。填充式溶气罐。溶气水溶气水去浮选去浮选空气压缩空气压缩机机进进水水池池水泵吸水水泵吸水管管溶溶气气罐罐水泵压水水泵压水管管水水泵泵22溶气罐:溶气罐(溶气罐(air receiver
10、)的作用是在一定的压力的作用是在一定的压力(一般一般0.2 0.6MPa)下,保证空气能充分地溶于废水中,并使水、气良下,保证空气能充分地溶于废水中,并使水、气良好混合。好混合。混合时间一般为混合时间一般为1 13min3min,混合时间与进气方式有关,混合时间与进气方式有关:即泵前进气混合时间可短些即泵前进气混合时间可短些;泵后进气混合时间要长些。泵后进气混合时间要长些。23溶气罐形式溶气罐形式(a a)纵隔板式)纵隔板式(e)涡轮式(d)填充式(b)花板式(c)横隔板式出水出水出水出水进水进水进水进水进水出水电机放空放空多余空气放空2425减压阀:减压阀减压阀的作用是保持溶气罐出口处的作用
11、是保持溶气罐出口处的压力恒定,从而可以控制出罐后的压力恒定,从而可以控制出罐后气泡的粒径和数量。气泡的粒径和数量。也可用低压也可用低压溶气释放器溶气释放器来代替减压来代替减压阀,溶气水流经释放器时,由于形阀,溶气水流经释放器时,由于形成强烈的搅动和涡流,便产生微细成强烈的搅动和涡流,便产生微细气泡气泡。26722布气气浮法布气浮选布气浮选是利用机械剪切力,将混合于水中的是利用机械剪切力,将混合于水中的空气粉碎成细小的气泡,以进行浮选的方法。空气粉碎成细小的气泡,以进行浮选的方法。按粉碎气泡方法的不同,布气气浮又分为四种:按粉碎气泡方法的不同,布气气浮又分为四种:水泵水管吸气浮选水泵水管吸气浮选
12、射流浮选射流浮选扩散曝气浮选扩散曝气浮选叶轮气浮叶轮气浮27(1)水泵吸水管吸入空气气浮这是最原始的也是最简单的一种气浮方法。这是最原始的也是最简单的一种气浮方法。这种方法的优点是设备简单,其缺点主要是由于水泵工作特性的这种方法的优点是设备简单,其缺点主要是由于水泵工作特性的限制,吸入的空气量不能过多,一般不大于吸水体积的限制,吸入的空气量不能过多,一般不大于吸水体积的1010,否,否则将破坏水泵吸水管的负压工作。则将破坏水泵吸水管的负压工作。此外,气泡在水泵内破碎的不够完全,粒径大,因此,气浮效果此外,气泡在水泵内破碎的不够完全,粒径大,因此,气浮效果不好。不好。这种方法用于处理通过除油池后
13、的石油废水,除油效率一般在这种方法用于处理通过除油池后的石油废水,除油效率一般在5050656528(2)射流气浮射流气浮这是采用以水带气这是采用以水带气射流器向废水中混射流器向废水中混入空气进行气浮的入空气进行气浮的方法。方法。溶气水溶气水去浮选去浮选水射器水射器进进水水池池水泵吸水水泵吸水管管水泵压水水泵压水管管水水泵泵空气空气29射流器构造示意图由喷嘴射出的高速废水使吸入室形成负压,并从吸由喷嘴射出的高速废水使吸入室形成负压,并从吸气管吸入空气,在水气混合体进入喉管段后进行激气管吸入空气,在水气混合体进入喉管段后进行激烈的能量交换,然后进入扩压段烈的能量交换,然后进入扩压段(扩散段扩散段
14、),动能转,动能转化为势能,进一步压缩气泡,增大了空气在水中的化为势能,进一步压缩气泡,增大了空气在水中的溶解度。溶解度。喉管段喉管段扩散段扩散段吸气管吸气管喷嘴喷嘴渐缩段渐缩段吸入室吸入室30(3)扩散板曝气气浮压压缩缩空空气气通通过过具具有有细细孔孔隙隙的的扩扩散散板板或或微微孔孔管管,使使空空气气以以细细小气泡的形式进入水中,进行气浮过程小气泡的形式进入水中,进行气浮过程L L。这种方法的优点是这种方法的优点是:简单易行简单易行但缺点较多但缺点较多:主要的是空气扩散装置的微孔易于堵塞主要的是空气扩散装置的微孔易于堵塞;气泡较大,浮选效率不高等气泡较大,浮选效率不高等 因此这种方法近年已少
15、用因此这种方法近年已少用。3132(4)叶轮浮选在浮选池底部设有旋转叶轮,在叶轮的上部装着带有导向叶片的固在浮选池底部设有旋转叶轮,在叶轮的上部装着带有导向叶片的固定盖板,盖板上有孔洞。定盖板,盖板上有孔洞。当电动带动动叶轮高速旋转时,在盖板下形成负压,从空气管吸入当电动带动动叶轮高速旋转时,在盖板下形成负压,从空气管吸入空气,废水由上面的小孔进入,在叶轮的搅动下,空气被粉碎成细空气,废水由上面的小孔进入,在叶轮的搅动下,空气被粉碎成细小的气泡,并与水充分混合成为水气混合体,甩出导向叶片之外,小的气泡,并与水充分混合成为水气混合体,甩出导向叶片之外,在池体内平稳地垂直上升,进行浮选。在池体内平
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