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溶氣浮法的設(shè)計與計算

(A)設(shè)計要點及注意事項

（1）要充分研究探討待處理水的水質(zhì)情況,，分析采用氣浮工藝的合理性和適用性,；

（2）在有條件的情況下，對需處理的廢水應(yīng)進行必要的氣浮小型試驗或模型試驗,。并根據(jù)試驗結(jié)果選擇適當(dāng)?shù)娜軞鈮毫盎亓鞅龋ㄖ溉軞馑颗c待處理水量的比值）,。通常溶氣壓力采用0.2~0.4MPa，回流比取5％~100%一之間,，回流比的確定需和 懸浮物的濃度起來,。濃度高回流比大，濃度小回流比小,。

（3）根據(jù)試驗時選定的混凝劑種類,、投加量、絮凝時間,、反應(yīng)程度等,，確定反應(yīng)形式及反應(yīng)時間，一般沉淀反應(yīng)時間較短,，以2一30分鐘為宜,；

（4）確定氣浮池的池型,，應(yīng)根據(jù)對處理水質(zhì)的要求、凈水工藝與前后處理構(gòu)筑物的銜接,、周圍地形和構(gòu)筑物的協(xié)調(diào),、施工難易程度及造價等因素綜合地加以考慮。反應(yīng)池宜與氣浮池合建,。為避免打 碎絮體,，應(yīng)注意構(gòu)筑物的銜接形式。進人氣浮池接觸室的流速宜控制在0.1m／s以內(nèi),；

（5）接觸室必須對氣泡與絮凝體 提供良好的接觸條件,，同時寬度應(yīng)考慮安裝和檢修的要求。水流上升流速一般取10~20mm／s：,，水流在室內(nèi)的停留時間不 宜小于60秒,。

（6）接觸室內(nèi)的溶氣釋放器，需 根據(jù)確定的回流量,，溶氣壓力及各種型號釋放器的作用范圍按下表來選定:

(7)氣浮分離室需根據(jù)帶氣絮體 上浮分離的難易程度和水質(zhì)的處理要求而定,。選擇水流（向下）的流速，一般取1.5~3.0mm／s,，即分離室的表面負(fù)荷率取 5.4~10.8m3/(m2.h),；

（8）氣浮池的有效水深一般取2.0~2.5m，池中水流停留時間一般為10~20min,；

（9）氣浮池的長寬比無嚴(yán)格 要求,；一般以單格寬度不超過10m，池長不超過15m為宜,；

（10）氣浮池的排渣一般采用刮 渣機定期排除,。集渣槽可設(shè)置在池的一端或兩端.;刮渣機的行車速度宜控制在5m／min以內(nèi)；

（11）氣浮池集水應(yīng)力求均勻,， 一般采用穿孔集水管,，集水管的zui大流速宜控制在0.5m／s左右；

(B)設(shè)計程序

1,、進行實驗室或現(xiàn)場試驗

由于廢水種類繁多,，即使是 同類型的廢水，其水質(zhì)變化也很大,。通常的設(shè)計參數(shù)也只是經(jīng)驗統(tǒng)計值,。因此可靠的辦法采用實驗室或現(xiàn)場小型試驗取得的結(jié)果作為設(shè)計依據(jù)。

2,、確定設(shè)計方案在進行現(xiàn)場 查勘及綜合分析各種資料的基礎(chǔ)上,，確定主體設(shè)計方案。

（1）溶氣方式采用全溶氣式還是 部分回流式；

（2）氣浮池池型選用平流式還是 豎流式,，取圓形,、方形還是矩形；

（3）在氣浮前或后是否需要用預(yù)處理或后續(xù)處理構(gòu)筑物,，其形式怎樣,，如何銜接？

（4）浮渣處理與處置途徑,；

（5）工藝流程及平面布置的初步 確定及合理性分析,。

流程的改進方面

(1)以酸化池代替原來的初沉池和污泥池，酸化池和調(diào)節(jié)池可以倒置,。一體化設(shè)備的產(chǎn)泥量較少,，沉淀池(過濾池)的污泥可以回流到酸化池中,。

酸化池的作用包括三個方面：

其一,，污水中的大分子有機物經(jīng)過水解酸化可以分解為小分子有機物，提高可生化性,；生化池的停留時間可以減少為3h左右,；酸化池中也可設(shè)置填料，以提高酸化細(xì)菌的濃度,；

其二,，回流污泥既可以提高酸化池的微生物濃度，又具有一定的生物絮凝功能,，初步絮凝沉淀部分懸浮或膠體污染物,，降低后續(xù)生化池的負(fù)荷；

其三,，回流污泥在水力自重作用下壓縮,，同時污泥在酸化池中可以得到一定的消化，進一步減少污泥體積,；酸化池中的污泥一般定期(1年)抽吸,。酸化池、初沉池和污泥池三位一體,，大大減小的占地面積,，提高了處理效率。

(2)由原來的普通沉淀池改為在BFBR生物流化池上設(shè)置兩相分離器,，增加了分離效果,，并使活性污泥及生物載體不向外流失，提高內(nèi)循環(huán)延長了污泥泥齡,，提高了生化處理效果,，降低了出水懸浮物SS的含量，為后續(xù)過濾環(huán)節(jié)減輕了負(fù)擔(dān),。

過濾池可以采用輕質(zhì)濾料,，如采用輕質(zhì)泡沫濾珠,，設(shè)計濾速可以達到7～8m／h，進一步提高了處理效率,。相比普通沉淀和斜管沉淀,，過濾則利用生化池出水中的污泥的絮凝性，通過接觸吸附在濾料表面上或者在濾料孔隙中沉積,，實際上起到了絮凝吸附和淺池沉淀的雙重作用 ,。

(3)近年來，絮凝劑的不斷發(fā)展促進了物化工藝在污水處理中的應(yīng)用,，污水處理趨于物化與生化工藝相結(jié)合,。化學(xué)絮凝劑可以強烈吸附水中的懸浮物與膠體,，可以進一步減少生化處理時間(0.5～2h),，從而更大限度減少占地面積。

已有部分單位開始了物化／生化相結(jié)合的一體化設(shè)備研發(fā)和應(yīng)用,，并且,，也有*采用物化方法的處理設(shè)備見諸，如SPR設(shè)備等,。但是,，物化方式存在的一個缺點是產(chǎn)泥量相對較大，增加了管理上的困難,。

設(shè)備工藝流程

1,、水處理設(shè)備厭氧池的作用：污水流入?yún)捬醭刂校ㄟ^攪拌機的攪拌作用污水與厭氧菌充分結(jié)合,。厭氧池能將污水中的微生物,，有機物進行分解，產(chǎn)生CO2甲烷等物質(zhì),。

2,、污水處理設(shè)備隔柵井的作用是將廢水中的懸浮物、雜質(zhì)隔離,，可以避免影響后期設(shè)備的處理,。

3、接觸氧化池的作用：當(dāng)厭氧池的水流入接觸氧化池中的污水與接觸氧化池中的氧化細(xì)菌（立體彈性填料）充分接觸后污水就分解成CO2,、H2O,，通過鼓風(fēng)機的作用將水中的CO2排出。污泥的成份為細(xì)菌死亡的尸體,。

4,、調(diào)節(jié)池的作用：根據(jù)生活用水的特點排放的水量的時間段不均勻，它們排放的時段基本定于早、中,、晚三個時間段為高峰期,，可將供水不均勻進行調(diào)節(jié)讓以后的后期處理，能正常的運行,，在此調(diào)節(jié)池中設(shè)置了水位控制器,，從而能有效地實行自動化控制。

5,、缺氧池的作用：厭氧池的水流入缺氧池中進一步對有機物進行分解,，對污水中的氨、氮,、磷去除,，缺氧池上層的沉清液流入接觸氧化池，而污泥通過回流管進 入?yún)捬醭貜亩黾訁捬醭氐臐舛?，提高厭氧池的處理效率,，?dāng)厭氧池的濃度飽和后關(guān)閉回流閥，打開流向污泥濃縮池的閥門,，讓污泥直接流入污泥濃縮池中,。

6,、污水處理設(shè)備二沉淀池是讓接觸氧化池中的水進行二次沉淀,，沉清的水流入消毒池，而污泥通過污泥泵,，抽到污泥濃縮池,，而消毒池中的水經(jīng)過二氧化 氯發(fā)生器進行處理后的水達標(biāo)后進行排放，污泥濃液池經(jīng)過沉淀后上清液通過回流管返回調(diào)節(jié)池,，而污泥通過泵抽到板框壓濾機進行處理,，壓濾的水經(jīng)過回流管流至調(diào)節(jié)池。

檢測儀表配置

（1）粗格柵及進水泵井

泵房設(shè)2套超聲波液位計,。

（2）細(xì)格柵渠

細(xì)格柵井設(shè)PH計和COD,、NH3-N監(jiān)測儀各1套。

（3）出水排放渠

設(shè)置1套在線檢測儀表,，包括：流量,、COD、NH3-N等（具體根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保管理部門要求配置）,。

（4）污泥貯池

設(shè)超聲波液位計1套,。

過程控制要求

1、水處理

（1） 粗格柵除污機根據(jù)時間,、要求開停,。

（2） 進水泵井潛水泵根據(jù)液位自動開停。

（3） 細(xì)格柵除污機根據(jù)時間自動開停。

（4）生物處理系統(tǒng),、混凝沉淀池根據(jù)要求和需求設(shè)置開停,。

2、污泥處理

（1）根據(jù)生物處理系統(tǒng)污泥濃度決定剩余污泥排放量,、排放時間并同時進行污泥脫水,。

（2）脫水系統(tǒng)內(nèi)部控制要求，由設(shè)備供貨商提供,，并按要求運行,。

控制系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)近期由現(xiàn)場控制站分別設(shè)于配電間儀表控制室(PLC01)、污泥脫水機房儀表控制室(PLC02),。配電間內(nèi)高壓信號,、低壓信號、電機信號均送各自現(xiàn)場控制站,。

現(xiàn)場控制站分別承擔(dān)工藝過程中各模擬量,、開關(guān)量的采集、傳輸以及有關(guān)過程的自動控制,。數(shù)據(jù)通訊采用冗余的光纖系統(tǒng),，PLC信號進工業(yè)控制網(wǎng)。通訊電纜采用光纜,，光纜采用多膜鎧裝式,。

布?xì)鈿飧?/strong>

污水處理設(shè)備布?xì)鈿飧∈抢脵C械剪切力，將混合于水中的空氣碎成細(xì)小的氣泡,，以進行氣浮的方法,。按粉碎氣泡方法的不同，布?xì)鈿飧∮址譃椋核梦芪鼩飧?、射流氣浮,、擴散板曝氣浮選以及葉輪 氣浮等四種。

1,、水泵吸水管吸人空氣氣浮
這是zui簡單的一種氣浮方法,。由于水泵工作特性的限制，吸人的空氣量不宜過多,， 一般不大于吸水量的10%（按體積計）,，否則將破壞 水泵吸水管的負(fù)壓工作。另外,，氣泡在水泵內(nèi)被破碎的不夠*,，粒度大，氣浮效果不好,，這種方法用于處理通過除油池后的含油廢水,，除油效率一般為50%~65%,。

2、射流氣浮
采用以水帶氣射流器向廢水中混入空氣進行氣浮的方法,。射流器由噴嘴射出的高速水流使吸人室形成負(fù)壓,，并從吸氣管吸人空氣，在水氣混合體進入喉管段后進行激烈的能量交換,，空氣被粉碎成微小氣泡,，然后直人擴散段，動能轉(zhuǎn)化為勢能,，進一步壓縮氣泡,、增大了空氣在水中的溶解度，zui終進入氣浮池中進行氣水分離,。地埋式一體化污水處理設(shè)備射流器各部位的尺寸及有關(guān)參數(shù),，一般都是通過試驗來確定其尺寸的。

3,、擴散板曝氣氣浮
這種布?xì)飧”容^傳統(tǒng),，壓縮空氣通過具有微細(xì)孔隙的擴散板或擴散管，使空氣以細(xì)小氣泡的形式進入水中,，但由于擴散裝置的微孔過小易于堵塞,。若微孔板孔徑過大，必須投加表面活性劑,，方可形成可利用的微小氣泡,，從而導(dǎo)致該種方法使用受到限制。但近年研制,、開發(fā)的彈性膜微孔曝氣器,，克服了擴散裝置微孔易堵或孔徑大等缺點,，用微孔彈性材料制 成的微孔盤起到擴張,、關(guān)閉作用。

4,、葉輪氣浮
葉輪在電機的驅(qū)動下高速旋 轉(zhuǎn),，在蓋板下形成負(fù)壓吸入空氣，廢水由蓋板上的小孔進入,，在葉輪的攪動下,，空氣被粉碎 成細(xì)小的氣泡，并與水充分混合成水氣混合體經(jīng)整流板穩(wěn)流后,，在池體內(nèi)平穩(wěn)地垂直上升,，進行氣浮。形成的泡沫不斷地被緩慢轉(zhuǎn)動的刮板刮出槽外,。

葉輪直徑一般多為200~400mm,，zui大不超過600~700mm,。葉輪的轉(zhuǎn)速多采用900～1500r／min，圓周線速度則為10～15m/s,。氣浮池充水深度與吸氣量 有關(guān)一般為1.5～2.0m但不超過3m,。葉輪與導(dǎo)向葉片間的間距 也能夠影響吸氣量的大小，實踐證明,，此間距超過8mm將使進氣量大大降低,。

這種氣浮設(shè)備適用于處理水 量小，而污染物質(zhì)濃度高的廢水,。除油效果一般可達80％左右,，布?xì)鈿飧〉膬?yōu)點是設(shè)備簡單，易于實現(xiàn),。但其主要的缺點是空氣被粉碎的不夠充分,，形成的氣泡粒度較大，一般都不小于0.1mm,。這樣,，在供氣量一定的條 件下，氣泡的表面積小,，而且由于氣泡直徑大,，運動速度快，氣泡與被去除污染物質(zhì)的接觸時間短,，這些因素都使布?xì)飧∵_不到的去除效果,。