有利皆有弊，這句話被流傳至今，可見是有道理的。在物產(chǎn)豐富的今天，污染已經(jīng)成為社會的一大難題，就以水源為例，已經(jīng)影響到了我們的生活。因此水處理設(shè)備逐漸被我們熟知并使用，其中氣浮設(shè)備更是治理污水中發(fā)揮了巨大的作用。關(guān)于氣浮設(shè)備的知識總是說不完，每次去深入探索時似乎總能得到新的知識。

加壓氣浮法是在加壓情況下，將空氣溶解在廢水中達飽和狀態(tài)，然后突然減至常壓，這時溶解在水中的空氣就成了過飽和狀態(tài)，以極微小的氣泡釋放出來，乳化油和懸浮顆粒就粘附于氣泡周圍而隨其上浮，在水面上形成泡沫層，然后由刮泡器清除，使廢水得到凈化。

根據(jù)廢水中所含懸浮物的種類、性質(zhì)、處理水凈化程度和加壓方式的不同，基本流程有以下三種。

全部廢水溶氣氣浮法

全部廢水溶氣氣浮法是將全部廢水用水泵加壓，在泵前或泵后注入空氣。在溶氣罐內(nèi)空氣溶解于廢水中，然后通過減壓閥將廢水送入氣浮池，廢水中形成許多小氣泡粘附廢水中的乳化油或懸浮物而浮出水面，在水面上形成浮渣。用刮板將浮渣連續(xù)排入浮渣槽，經(jīng)浮渣管排出池外，處理后的廢水通過溢流堰和出水管排出。

全流程溶氣氣浮法的優(yōu)點是：（a）溶氣量大，增加了油?；驊腋☆w粒與氣泡的接觸機會；（b）在處理水量相同的條件下，它較部分回流溶氣氣浮法所需的氣浮池小，從而減少了基建投資。但由于全部廢水經(jīng)過壓力泵，所以增加了含油廢水的乳化程度，而且所需的壓力泵和溶罐均較其它兩種流程大，因此投資和運轉(zhuǎn)動力消耗較大。

部分溶氣氣浮法

部分溶氣氣浮法是取部分廢水加壓和溶氣，其余廢水直接進入氣浮池并在池中與溶氣廢水混合，如圖3所示。其特點為：（a）較全流程溶氣氣浮法所需的壓力泵小，故動力消耗低；（b）壓力泵所造成的乳化油量較全部溶氣法低；（c）氣浮池的大小與全部溶氣法相同，但較部分回流溶氣法小。

部分回流溶氣氣浮法

部分回流溶氣氣浮法是取一部分除油后的出水回流進行加壓和溶氣，減壓后直接進入氣浮池，與來自絮凝池的含油廢水混合后氣浮，如圖4所示。回流量一般為含油廢水的25％~50％。其特點為：（a）加壓的水量少，動力消耗??；（b）氣浮過程中不促進乳化；（c）礬花形成好，后絮凝也少；（d）缺點是氣浮池的容積較前兩種流程大。

為了提高氣浮的處理效果，往往向廢水中加入混凝劑或浮選劑，投加量因水質(zhì)不同而異，一般由試驗確定。

帶氣絮粒在接觸室內(nèi)通過浮力、重力與水流阻力的平衡作用后，取得了向上的升速U上。進入分離區(qū)后，又受到兩個力的作用：一是水流擴散后由水平推力所產(chǎn)生的水平向流速U推；二是由于底部出流所產(chǎn)生的向下流速U下。這兩種流速的合速度大小及方向決定了帶氣絮凝體或是上浮去除，或是隨水流挾出。至于其中上升或下降的速度則視合成速度U合在縱軸上投影的大小。

該速度影響了氣浮的處理效果。絮凝體的大小，氣泡的大小，氣浮池體中水流向下的速度三者直接影響合成向上速度。合成向上的速度越大，氣浮的去除效率越高，氣浮池體的就越小，整個工程造價越低。要使上浮效果好，首先在池體中盡量降低U下。它可用擴大底部出流面積或提高出水的均勻度實現(xiàn)，隨著底部的均勻集流、出流，水流到池未端U平約為零，這有利于上浮力較小的帶氣絮凝體的分離；

如要提前實現(xiàn)上浮去除，應(yīng)盡量降低u平，這可用擴大氣浮池橫斷面的方式來實現(xiàn)。接著要處理好絮凝體的大小，通過加藥混合，和絮凝反應(yīng)來完成，應(yīng)注意控制以下幾個點，藥劑的品種，投藥量，藥劑和污水的混合時間和混合強度，藥劑的投加點，藥劑和污水的反應(yīng)時間和反應(yīng)強度，產(chǎn)生的絮凝體的大小。另外還要控制溶氣系統(tǒng)中氣泡的大小。

設(shè)計工藝計算

供氣量與空壓機選型

氣浮所需空氣量

Qg------氣浮所需空氣量 ，L/h

Q-------氣浮池設(shè)計水量，m3/h

R`------實驗條件下的回流比，%

ac------實驗條件下的釋氣量，L/m3

------水溫校正系數(shù)，取1.1~1.3 （主要考慮水的粘度影響，試驗時水溫與冬季水溫相差大者取高值）本設(shè)計取1.2.

加壓溶氣水量

Qp------加壓溶氣水量，m3/h

P-------選定的溶氣壓力，MPa

KT ----溶解度系數(shù)，可根據(jù)水溫查表

n-------溶氣效率，對裝階梯環(huán)填料的溶氣罐可查表

溶氣罐

按過流密度計算：取過流密度I=3000m3/(m2?d)

1） 溶氣罐直徑（內(nèi)徑）

------溶氣罐內(nèi)徑，m

I--------過流密度， ，這里取填料罐L＝3000

2） 溶氣罐高度

--------罐頂 底封頭高，m .目前多采用以內(nèi)徑為公稱直徑的橢圓形封頭。

按【JB1154－73】規(guī)定，封頭高度與公稱直徑的關(guān)系：

h1 ：曲面高度 ；h2:直邊高度

：壁厚 由 ＝0.241 m

查表取 h1＝25 h2=75 =6

則

---------布水區(qū)高度，取 ＝0.25

----------貯水區(qū)高度，取 ＝1.0

---------填料層高度，當采用階梯環(huán)時，可取1.0~1.3m。本次取 ＝1.2m

則 =2.662m

，符合高徑比應(yīng)大于2.5～4

選用上海同濟大學(xué)水處理技術(shù)開發(fā)中心附屬工廠生產(chǎn)的TR－300型溶氣罐，采用階梯環(huán)填料。

2.2.3氣浮池

(1) 氣浮池用擋板分為接觸室和分離室

① 接觸區(qū)容積Vc

-------氣浮池內(nèi)接觸時間，T2=5 min

② 分離區(qū)容積Vs

-------分離室內(nèi)停留時間，Ts=15 min

③ 氣浮池有效水深 =1.35m

νs------水流上升速度，取1.5～3.0mm/s，本設(shè)計取2 mm/s

④ 分離區(qū)面積As和長度L2

取池寬B=1.5m，則分離區(qū)長度

⑤ 接觸區(qū)面積Ac和長度L1

取池寬B=1m，則接觸區(qū)長度

⑥ 浮選池進水管：Dg=200mm,v=0.9947m/s

⑦ 浮選池出水管：Dg=150mm

⑧ 集水管小孔面積S取小孔流速v1=1m/s

取小孔直徑D=0.015m，則孔數(shù) 個孔數(shù)取整數(shù)，孔口向下，與水平成45°角，分二排交錯排列

⑨ 氣浮池總高：

——保護高度，取0.3～0.4m。本設(shè)計中取 =0.4m

——有效水深，取2m；

——池底安裝出水管所需高度，取0.3m。

附屬設(shè)備

1.刮渣機選型

氣浮池寬度為1.5m，氣浮池壁厚度取400mm，則刮渣機跨度應(yīng)為 1.5+0.4=1.9m

此設(shè)計為矩形氣浮池，所以采用橋式刮渣機刮渣，此類型的刮渣機適用范圍一般在跨度10m以下，集渣槽的位置在池的一端。

2. 集水裝置

（1）進水裝置

氣浮池常用的進水方向為底部進水。廢水在接觸室中的上升流速較小，在接觸室中停留時間應(yīng)大于60s。

進水管內(nèi)徑:

D=[4(Qmax+Qp)/πu]1/2=[4×(850+137.28)/86400×π×1.5]1/2=0.46m=460mm

（2）集水裝置

本設(shè)計中氣浮池的集水裝置采用 200的鑄鐵穿孔管。

集水管中心線距池底200mm，相鄰兩管中心距為0.5m，沿池長方向排列。

取6根。

核算中心距：2.6/6=0.43m

氣浮池集水管根數(shù)取6根，這每個集水管的集水量：

q0=(Qmax+ Qp)/6=(850+137.28)/(86400×6)=0.0019m3/s

集水孔孔口流速：取

每個集水管的孔口總面積：

取 W=q0/εv0=0.0019/(0.63×2.13)=0.0014m2

單個孔眼面積：取d0=21mm=0.021m

則每根集水管的孔眼數(shù)：

n=w/w0=0.0014/3.5×10-4=4 取4個

由于孔眼沿管長開兩排，兩排孔的中心線呈 夾角。

集水管的有效長度L=2.6m，則孔距：

l0=L/(n0/2+1)=2.6/3 =0.87m

3.溶氣釋放器

由于本設(shè)計采用回流水加壓系統(tǒng)，回流水SS≤10mg/L，故選用TS－78－Ⅴ型溶氣釋放器。