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溶氣浮法的設(shè)計(jì)與計(jì)算

(A)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

（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(duì)需處理的廢水應(yīng)進(jìn)行必要的氣浮小型試驗(yàn)或模型試驗(yàn)。并根據(jù)試驗(yàn)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(lái)。濃度高回流比大，濃度小回流比小。

（3）根據(jù)試驗(yàn)時(shí)選定的混凝劑種類、投加量、絮凝時(shí)間、反應(yīng)程度等，確定反應(yīng)形式及反應(yīng)時(shí)間，一般沉淀反應(yīng)時(shí)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(duì)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(jià)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(jìn)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(duì)氣泡與絮凝體 提供良好的接觸條件，同時(shí)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(shí)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(hào)釋放器的作用范圍按下表來(lái)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(shí)間一般為10~20min；

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

（10）氣浮池的排渣一般采用刮 渣機(jī)定期排除。集渣槽可設(shè)置在池的一端或兩端.;刮渣機(jī)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(jì)程序

1、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

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(jì)參數(shù)也只是經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值。因此可靠的辦法采用實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)小型試驗(yàn)取得的結(jié)果作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

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

(1)以酸化池代替原來(lái)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(guò)濾池)的污泥可以回流到酸化池中。

酸化池的作用包括三個(gè)方面：

其一，污水中的大分子有機(jī)物經(jīng)過(guò)水解酸化可以分解為小分子有機(jī)物，提高可生化性；生化池的停留時(shí)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(shí)污泥在酸化池中可以得到一定的消化，進(jìn)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(lái)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(zhǎng)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(guò)濾環(huán)節(jié)減輕了負(fù)擔(dān)。

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

(3)近年來(lái)，絮凝劑的不斷發(fā)展促進(jìn)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(qiáng)烈吸附水中的懸浮物與膠體，可以進(jìn)一步減少生化處理時(shí)間(0.5～2h)，從而更大限度減少占地面積。

已有部分單位開(kāi)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(jiàn)諸，如SPR設(shè)備等。但是，物化方式存在的一個(gè)缺點(diǎn)是產(chǎn)泥量相對(duì)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^(guò)攪拌機(jī)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(jī)物進(jìn)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(guò)鼓風(fēng)機(jī)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(diǎn)排放的水量的時(shí)間段不均勻，它們排放的時(shí)段基本定于早、中、晚三個(gè)時(shí)間段為高峰期，可將供水不均勻進(jìn)行調(diào)節(jié)讓以后的后期處理，能正常的運(yùn)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(shí)行自動(dòng)化控制。

5、缺氧池的作用：厭氧池的水流入缺氧池中進(jìn)一步對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解，對(duì)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(guò)回流管進(jìn) 入?yún)捬醭貜亩黾訁捬醭氐臐舛龋岣邊捬醭氐奶幚硇剩?dāng)厭氧池的濃度飽和后關(guān)閉回流閥，打開(kāi)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(jìn)行二次沉淀，沉清的水流入消毒池，而污泥通過(guò)污泥泵，抽到污泥濃縮池，而消毒池中的水經(jīng)過(guò)二氧化 氯發(fā)生器進(jìn)行處理后的水達(dá)標(biāo)后進(jìn)行排放，污泥濃液池經(jīng)過(guò)沉淀后上清液通過(guò)回流管返回調(diào)節(jié)池，而污泥通過(guò)泵抽到板框壓濾機(jī)進(jìn)行處理，壓濾的水經(jīng)過(guò)回流管流至調(diào)節(jié)池。

檢測(cè)儀表配置

（1）粗格柵及進(jìn)水泵井

泵房設(shè)2套超聲波液位計(jì)。

（2）細(xì)格柵渠

細(xì)格柵井設(shè)PH計(jì)和COD、NH3-N監(jiān)測(cè)儀各1套。

（3）出水排放渠

設(shè)置1套在線檢測(cè)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(jì)1套。

過(guò)程控制要求

1、水處理

（1） 粗格柵除污機(jī)根據(jù)時(shí)間、要求開(kāi)停。

（2） 進(jìn)水泵井潛水泵根據(jù)液位自動(dòng)開(kāi)停。

（3） 細(xì)格柵除污機(jī)根據(jù)時(shí)間自動(dòng)開(kāi)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(kāi)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(shí)間并同時(shí)進(jìn)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(yùn)行。

控制系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)近期由現(xiàn)場(chǎng)控制站分別設(shè)于配電間儀表控制室(PLC01)、污泥脫水機(jī)房?jī)x表控制室(PLC02)。配電間內(nèi)高壓信號(hào)、低壓信號(hào)、電機(jī)信號(hào)均送各自現(xiàn)場(chǎng)控制站。

現(xiàn)場(chǎng)控制站分別承擔(dān)工藝過(guò)程中各模擬量、開(kāi)關(guān)量的采集、傳輸以及有關(guān)過(guò)程的自動(dòng)控制。數(shù)據(jù)通訊采用冗余的光纖系統(tǒng)，PLC信號(hào)進(jìn)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(jī)械剪切力，將混合于水中的空氣碎成細(xì)小的氣泡，以進(jìn)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　⑸淞鳉飧　U(kuò)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(jiǎn)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(guò)多， 一般不大于吸水量的10%（按體積計(jì)），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(guò)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(jìn)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(jìn)入喉管段后進(jìn)行激烈的能量交換，空氣被粉碎成微小氣泡，然后直人擴(kuò)散段，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，進(jìn)一步壓縮氣泡、增大了空氣在水中的溶解度，zui終進(jìn)入氣浮池中進(jìn)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(guò)試驗(yàn)來(lái)確定其尺寸的。

3、擴(kuò)散板曝氣氣浮
這種布?xì)飧”容^傳統(tǒng)，壓縮空氣通過(guò)具有微細(xì)孔隙的擴(kuò)散板或擴(kuò)散管，使空氣以細(xì)小氣泡的形式進(jìn)入水中，但由于擴(kuò)散裝置的微孔過(guò)小易于堵塞。若微孔板孔徑過(guò)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(kāi)發(fā)的彈性膜微孔曝氣器，克服了擴(kuò)散裝置微孔易堵或孔徑大等缺點(diǎn)，用微孔彈性材料制 成的微孔盤起到擴(kuò)張、關(guān)閉作用。

4、葉輪氣浮
葉輪在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)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(jìn)入，在葉輪的攪動(dòng)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(jìn)行氣浮。形成的泡沫不斷地被緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的刮板刮出槽外。

葉輪直徑一般多為200~400mm，zui大不超過(guò)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(guò)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(shí)踐證明，此間距超過(guò)8mm將使進(jìn)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(dá)80％左右，布?xì)鈿飧〉膬?yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。但其主要的缺點(diǎn)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(yùn)動(dòng)速度快，氣泡與被去除污染物質(zhì)的接觸時(shí)間短，這些因素都使布?xì)飧∵_(dá)不到的去除效果。