溶气气浮的分类及设计原理
溶气气浮(DAF)就是气浮的一种,它利用水在不同压力下溶解度不同的特性,对全部或部分待处理(或处理后)的水进行加压并加气,增加水的空气溶解量,通入加过混凝剂的水中,在常压情况下释放,空气析出形成小气泡,粘附在杂质絮粒上,造成絮粒整体密度小于水而上升,从而使固液分离。
溶气气浮(DAF)适用于处理低浊度、高色度、高有机物含量、低含油量、低表面活性物质含量或具有富藻的水。相对于其它的气浮方式(详见附录1),它具有水力负荷高,池体紧凑等优点。但就是它的工艺复杂,电能消耗较大,空压机的噪音大等缺点也限制着它的应用。
1 分类(type)
根据不同的划分原则,DAF可以有不同的分类。
1.1 根据气泡从水中析出时所处压力的不同,可分为真空式气浮法与压力溶气气浮法两种。前者利用抽真空的方法在常压或加压下溶解空气,然后在负压下释放微气泡,供气浮使用;后者就是在加压情况下,使空气强制溶于水中,然后突然减压,使溶解的气体从水中释放出来,以微气泡形式粘附上絮粒,一起上浮。
1.1.1 真空式气浮池,虽然能耗低,气泡形成与气泡与絮粒的粘附较稳定;但气泡释放量受限制;而且,一切设备部件,都要密封在气浮池内;气浮池的构造复杂;只适用于处理污染物浓度不高的废水(不高于300mg/l),因此实际应用不多。
1.1.2 压力溶气气浮法就是目前国内外最常采用的方法,可选择的基本流程有全流程溶气气浮法、部分溶气气浮法与部分回流溶气气浮法三种。
1.1.
2.1 全流程溶气气浮法
全流程溶气气浮法就是将全部废水用水泵加压,在溶气罐内,空气溶解于废水中,然后通过减压阀将废水送入气浮池。流程图见图1。
它的特点就是:①溶气量大,增加了油粒或悬浮颗粒与气泡的接触机会;②在处理水量相同的条件下,它较部分回流溶气气浮法所需的气浮池小。③全部废水经过压力泵,所需的压力泵与溶气罐均较其她两种流程大,因此投资与运转动力消耗较大。
1.1.
2.2 部分溶气气浮法
部分溶气气浮法就是取部分废水加压与溶气,其余废水直接进入气浮池并在气浮池中与溶气废水混合。
它的特点就是:①与全流程溶气气浮法所需的压力泵小,因此动力消耗低;②气浮池的大小与全流程溶气气浮法相同,但较部分回流溶气气浮法小。
1.1.
2.3 部分回流溶气气浮法
部分回流溶气气浮法就是取一部分处理后的水回流,回流水加压与溶气,减压后进入气浮池,与来自絮凝池的含油废水混合与气浮,流程见图2。
它的特点就是:①加压的水量少,动力消耗省;②气浮过程中不促进乳化;③矾花形成好,后絮凝也少;④气浮池的容积较前两种流程大。
现代气浮理论认为:部分回流加压溶气气浮节约能源,能充分利用浮选(混凝)剂,处理效果优于全加压溶气气浮流程。而回流比为50%时处理效果最佳,所以部分回流(回流比50%)加压溶气气浮工艺就是目前国内外最常采用的气浮法。
图2 部分回流溶气气浮法流程图1.2根据气浮池中微气泡污泥层(床)有无过滤作用及水的不同流态分为:早期DAF、普通D AF与紊流DAF。(具体内容见附录3)
2 设计原理(design principal)
DAF一般设置在生物处理单元之前,物理处理单元之后,习惯上将其归为物理处理单元。若设为两级浮选,为了方便节约,平面布置时常将一、二级浮选池并列,一、二级浮选池就是约有5 00mm左右的液位差保证污水从一级浮选池流动到二级浮选池,而取消提升泵达到节能效果。体现在竖向布置上,即在设计、施工时必须严格控制刮渣机拖架(板)、可调节堰与除渣槽顶的标高,这一点非常重要,就是关键因素之一,否则会严重影响气浮效果(泡沫层无法用机械方法撇除),这也正就是必须采用可调节出水堰的原因所在。