1、不溶態(tài)污染物的分離技術(shù)與設(shè)備第1頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日1.1 格柵1.1.1 格柵的作用 格柵是一種最簡(jiǎn)單的過濾設(shè)備，由一組或多組平行的金屬柵條制成的框架，斜置于廢水流經(jīng)的渠道中。 格柵設(shè)于污水處理廠所有處理構(gòu)筑物之前，或設(shè)在泵站前，用于截留廢水中粗大的懸浮物或漂浮物，防止其后處理構(gòu)筑物的管道閥門或水泵堵塞。第2頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日1.1.2 格柵的分類（1）按柵條凈間隙 粗格柵（50100mm）；中格柵（1040mm）；細(xì)格柵（310mm）（2）按柵面形狀 平面格柵；曲面格柵（3）按清渣方式 人工清渣；機(jī)械清渣第3頁，

2、共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日第4頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日壓榨機(jī)第5頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日鏈條式機(jī)械格柵第6頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日1.1.4 格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）設(shè)計(jì)參數(shù) 格柵截留的柵渣量柵渣量與柵條間隙、廢水特征、廢水流量等因素有關(guān)。當(dāng)缺乏當(dāng)?shù)剡\(yùn)行資料時(shí)，可按下列數(shù)據(jù)采用： 格柵間隙1625mm，柵渣量0.100.05m3柵渣/1000m3廢水； 格柵間隙3050mm，柵渣量0.010.03m3柵渣/1000m3廢水。 柵渣的含水率一般為80%，容重約960kg

3、/m3。 柵渣的收集、裝卸設(shè)備，應(yīng)以其體積為考慮依據(jù)。廢水處理廠內(nèi)貯存柵渣的容器，至少為1天截留的柵渣量。第7頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日1.1.3 格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）設(shè)計(jì)參數(shù) 水流通過格柵的水頭損失 可通過計(jì)算確定，一般采用0.080.15m，柵后渠底比柵前相應(yīng)降低0.080.15m。柵前渠道內(nèi)水流速度一般采用0.40.9m/s，廢水通過柵條間隙的流速可采用0.61.0m/s。第8頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日1.1.3 格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）設(shè)計(jì)參數(shù) 格柵的傾角 人工清除柵渣30 45； 機(jī)械清除柵渣60、75、90 。 第9頁

4、，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日某公司平面格柵規(guī)格第10頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日1.1.3 格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 格柵設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容 格柵形式選擇 格柵尺寸計(jì)算：包括柵條的間隙數(shù)、柵條斷面形狀、柵槽寬度（格柵寬度）、柵后槽總高度、柵槽總長(zhǎng)度。 水力計(jì)算：通過格柵的水頭損失（設(shè)計(jì)水頭損失、計(jì)算水頭損失）。 柵渣量計(jì)算 清渣機(jī)的選用、格柵間、工作臺(tái)等。 第11頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日1.1.3 格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算公式 第12頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，

5、星期日1.1.3 格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算公式 a）格柵槽的寬度B 式中 B格柵槽的寬度， 柵條寬度， 柵條間隙數(shù)量； 柵條間隙， max最大設(shè)計(jì)流量，m3/s 格柵的傾角； 柵前水深，m 過柵流速，/s 第13頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日1.1.3 格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算公式 b）通過格柵的水頭損失h1 式中 h1：通過格柵的水頭損失，m； h0：計(jì)算水頭損失，m g：重力加速度，9.81m/s2 k：系數(shù)，格柵受柵渣堵塞時(shí)，水頭損失增大的倍數(shù)，一般取k=3 ： 阻力系數(shù)，其值與柵條的斷面形狀有關(guān)，可按表1選用。第14頁，共93頁，20

6、22年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日表1 格柵間隙的局部阻力系數(shù) c ) 柵后槽總高度 h+h1+h2 （1-5）式中 ：柵后槽總高度，m h ：柵前水深，m h2柵前渠道超高，一般取0.3第15頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 d）柵槽總長(zhǎng)度 式中 L柵槽總長(zhǎng)度，m l1格柵前部漸寬段的長(zhǎng)度，m l2格柵后部漸縮段的長(zhǎng)度，m H1柵前高度，m 1 進(jìn)水渠漸寬段展開角度，一般取20 B格柵槽寬度，m B1進(jìn)水渠寬度，m第16頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日e）每日柵渣量W 式中W：每日柵渣量，m3 /d W1：柵渣量，m3柵渣/103 m

7、3廢水 K2：生活污水流量總變化系數(shù)，見下表2 表2 生活污水流量總變化系數(shù)K2第17頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 應(yīng)用舉例 某城市最大設(shè)計(jì)污水流量，Qmax=0.2m3/s，K2=1.5，試設(shè)計(jì)格柵與柵槽。 解：格柵計(jì)算草圖見圖1。設(shè)柵前水深h=0.4m，過柵流速取v=0.9m/s，采用中格柵，柵條寬度s=10mm，柵條間隙， b=20mm格柵安裝傾角=60 a）柵條的間隙數(shù) 26第18頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 b）柵槽寬度。柵條寬度 S 為0.01m。 B=S(n-1）+bn=0.01（26-1）+0.0226=0.8m c）

8、進(jìn)出水渠漸寬部分長(zhǎng)度。進(jìn)水渠寬度0.65m，漸寬部分展開角 則進(jìn)水渠內(nèi)流速0.77m/s。 第19頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 d）過格柵的水頭損失。采用格柵柵條斷面為矩形，取k=3，則第20頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日e）柵槽總長(zhǎng)度f）柵后槽總高度 取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，柵前槽高H1=h+h2=0.7m，則 H=h+h1+h2=0.4+0.097+0.3=0.8 （m） g）每日柵渣量 取W1=0.07m3柵渣/1000m3廢水，可得 采用機(jī)械清渣。第21頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日1.2 沉砂

9、池設(shè)備1.2.1 沉砂池作用 沉砂池的工作原理是以重力分離或離心分離為基礎(chǔ)，即通過控制進(jìn)入沉砂池的污水流速或旋流速度，使相對(duì)密度大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走。 作用：去除廢水中比重較大的無機(jī)顆粒，如泥砂、煤渣等。一般設(shè)在泵站之后，防止后續(xù)處理構(gòu)筑物管道的堵塞，縮小污泥處理構(gòu)筑物的容積，提高污泥有機(jī)組分的含量，提高污泥作為肥料的價(jià)值。 一般城市污水處理廠設(shè)置，工業(yè)廢水視情況而定。第22頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日1.2 沉砂池設(shè)備1.2.2 沉砂池分類 平流式沉砂池 曝氣沉砂池 多爾沉砂池 鐘式沉砂池等。第23頁，共93頁，2022年，5月20日，1

10、7點(diǎn)38分，星期日 1.2.3 沉砂池設(shè)計(jì)（1）平流式沉砂池 平流式沉砂池由入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗組成，見圖1-2。它具有截留無機(jī)顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡(jiǎn)單、排沉砂較方便等優(yōu)點(diǎn)。 圖1-2 平流式沉砂池第24頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 平流式沉砂池的設(shè)計(jì)要求及參數(shù) 平流式沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)按去除相對(duì)密度2.65，粒徑大于0.2mm的砂粒確定。主要參數(shù)有： a)沉砂池的個(gè)數(shù)或分格數(shù)不得少于兩個(gè)，并按并聯(lián)設(shè)計(jì)。當(dāng)廢水量較小時(shí)，可考慮單格工作，一格備用；當(dāng)廢水流量大時(shí)，則兩格同時(shí)工作。 b)設(shè)計(jì)流量的確定：當(dāng)廢水以自流方式流入沉砂池時(shí)，應(yīng)按最大設(shè)計(jì)

11、流量計(jì)算；當(dāng)廢水用水泵抽送進(jìn)入池內(nèi)時(shí)，應(yīng)按工作水泵的最大可能組合流量計(jì)算；當(dāng)用于合流制處理系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算。第25頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日c）流速： 0.15m/sv 30s，一般為3060s。e）有效水深: 0.6m，超高0.3m。f）池底坡度一般為0.010.02，并可根據(jù)除砂設(shè)備要求，考慮池底的形狀。g）沉砂量: 生活污水0.010.02L/d人；城市廢水按沉砂30m3/106m3廢水計(jì),沉砂含水率約為60%;容重1500kg/m3，貯砂斗的容積按2日以內(nèi)的沉砂量考慮，斗壁與水平面傾角為5560。第26頁，共93頁，2022年，5月20日

12、，17點(diǎn)38分，星期日平流式沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算a）沉砂池水流部分的長(zhǎng)度L, 沉砂池兩閘板之間的長(zhǎng)度即為水流部分長(zhǎng)度. L=vt式中 L沉砂池水流部分的長(zhǎng)度，m v最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流速，m/s 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的停留時(shí)間，s第27頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日b)沉砂池過水?dāng)嗝婷娣eA 式中 A沉砂池過水?dāng)嗝婷娣e, m Qmax最大設(shè)計(jì)流量，m/sc)沉砂池總寬度B式中 B池總寬度，m h2 設(shè)計(jì)有效水深，m第28頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日d) 沉砂斗所需容積V 式中 V沉砂斗所需容積， 清除沉砂的時(shí)間間隔，d X 城市廢水的沉砂量，一般取廢

13、水30m3沉砂/106m3廢水； KZ生活污水流量總變化系數(shù).1.21.3 e) 沉砂池總高度H H=h1+h2+h3 式中 H沉砂池總高度，m h1超高，取0.3m h3貯砂斗的高度，m第29頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日f)核算最小流量時(shí)，廢水流經(jīng)沉砂池的最小流速是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。 vmin0.15m/s 則設(shè)計(jì)符合要求。式中 Qmin最小流量，m3 n最小流量時(shí)工作的沉砂池座數(shù)； 最小流量時(shí)沉砂池中水流斷面面積，m2第30頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日平流式沉砂池的排砂裝置 平流式沉砂池常用的排砂方式與裝置主要有重力排砂與機(jī)械排砂

14、兩類。為砂斗加底閘，進(jìn)行重力排砂，排砂管直徑200mm。右圖為砂斗加貯砂罐及底閘，進(jìn)行重力排砂。砂斗中的沉砂經(jīng)碟閥2進(jìn)入鋼制貯砂罐，貯砂罐中的上清液經(jīng)旁通水管流回沉砂池，最后，沉砂經(jīng)碟閥3入運(yùn)砂車。這種排砂方法的優(yōu)點(diǎn)是排砂的含水率低，排砂量容易計(jì)算，缺點(diǎn)是沉砂池需要高架或挖小車通道。 圖1-3 單口泵吸式排砂機(jī) 1. 貯砂罐;2、3. 手動(dòng)或電動(dòng)碟閥 4. 旁通管； 5. 運(yùn)砂小車 第31頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日?qǐng)D1-4為機(jī)械排砂法的一種單口泵吸式排砂機(jī)。沉砂池為平底，砂泵2、真空泵5、吸砂管7、旋流分離器6，均安裝在行走桁架1上。桁架沿池長(zhǎng)方向往返行走排砂。

15、經(jīng)旋流分離器分離的水分回流到沉砂池，沉砂可用小車、皮帶運(yùn)送器等運(yùn)至?xí)裆皥?chǎng)或貯砂池。這種排砂方法自動(dòng)化程度高，排砂含水率低，工作條件好，池高較低。中、大型污水處理廠應(yīng)采用機(jī)械排砂。 圖 1-4 單口泵吸式排砂機(jī)1-桁架； 2-砂泵3-桁架行走裝置；4-回轉(zhuǎn)裝置； 5 -真空泵；6- 旋流分離器； 7-吸砂管；8 -齒輪；9- 操作臺(tái)第32頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日實(shí)例 已知設(shè)計(jì)人口數(shù)為130000，最大設(shè)計(jì)流量200L/s ，最小設(shè)計(jì)流量100L/s，每2日除砂一次，每人每日沉砂量為0.02L，超高取0.3m。試設(shè)計(jì)平流式沉砂池。 解：設(shè)計(jì)流速v=0.3m/s，最

16、大流量時(shí)停留時(shí)間t=30s。 a)沉砂池長(zhǎng)度L L=vt=0.330=9（m） b)沉砂池水流斷面面積A c)沉砂池有效水深 采用兩個(gè)分格，每格寬度b=0.6m，總寬度B=1.2m。 第33頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日d)沉砂斗所需容積V e)沉砂斗各部分尺寸計(jì)算 沉砂池的每一分格設(shè)2個(gè)沉砂斗，則共有4個(gè)沉砂斗。每個(gè)沉砂斗容積V1為: 設(shè)砂斗中貯砂高度為h3，斗底尺寸為0.50.6m2，斜壁與水平面夾角為55，則有：解之得h3=1.44m。第34頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 沉砂斗的實(shí)際高度應(yīng)比貯砂高度大些，取砂斗實(shí)際高度為1.84m

17、。沉砂斗上部尺寸為3.10.6m2。f) 驗(yàn)算最小流速vmin g) 沉砂池的進(jìn)水部分 沉砂池一般設(shè)置細(xì)格柵，格柵間隙0.020.025m。沉砂池按遠(yuǎn)期流量一次設(shè)計(jì)，施工時(shí)，為避免因近遠(yuǎn)期水量的變化，或提升水泵的剩余水頭等因素，造成池內(nèi)水量小、揚(yáng)程高的現(xiàn)象，應(yīng)考慮在沉砂池進(jìn)水部分采取消能和整流措施。 當(dāng)沉砂池采用進(jìn)水井進(jìn)水時(shí)，可取進(jìn)水井流速v00.2m/s，則可得進(jìn)水井?dāng)嗝婷娣e，即得進(jìn)水井寬度，此即為柵前渠道的寬度。 沉砂池有效寬度B即為格柵柵槽寬度。按格柵計(jì)算公式，可求得沉砂池進(jìn)水格柵尺寸。第35頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 h)貯砂池計(jì)算與布置 貯砂池直接設(shè)于

18、高架沉砂池的下面，池底為5%斜坡，坡向一端設(shè)有不銹鋼格柵，以利沉渣脫水。脫水后的沉渣用車定期外運(yùn)。 沉砂池計(jì)算草圖見圖1-5圖1-5平流式沉砂池計(jì)算草圖第36頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日2.2 曝氣沉砂池 普通平流式沉砂池的主要缺點(diǎn)是沉砂中約夾雜有15%的有機(jī)物，對(duì)被有機(jī)物包覆的砂粒，截留效果也不佳，沉砂易于腐化發(fā)臭，增加了沉砂后續(xù)處理的難度。日益廣泛使用的曝氣沉砂池，則可以在一定程度上克服這些缺點(diǎn)。圖1-6為曝氣沉砂池的斷面圖。曝氣沉砂池的水流部分是一個(gè)矩形渠道，在沿池壁一側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度距池底0.60.9m處安設(shè)曝氣裝置，曝氣沉砂池的下部設(shè)置集砂槽，池底有i=0.

19、10.5的坡度，坡向另一側(cè)的集砂槽，以保證砂粒滑入。圖1-6 曝氣沉砂池剖面圖1. 壓縮空氣管； 2.空氣擴(kuò)散板第37頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日2.2 曝氣沉砂池曝氣沉砂池第38頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日2.2.1 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)廢水在曝氣沉砂池過水?dāng)嗝嬷苓叺淖畲笮D(zhuǎn)速度為0.250.30m/s，在池內(nèi)的水平前進(jìn)流速為0.080.12m/s。如考慮預(yù)曝氣的作用，可將曝氣沉砂池過水?dāng)嗝嬖龃?4倍。最大設(shè)計(jì)流量時(shí)，廢水在池內(nèi)的停留時(shí)間為。如考慮預(yù)曝氣，則可延長(zhǎng)池身，使停留時(shí)間為1030min。有效水深取23m，寬深比取1.01.

20、5，長(zhǎng)寬比取5。若池長(zhǎng)比池寬大得多時(shí)，則應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板，池的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角。第39頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日2.2.1 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)曝氣裝置安裝在池的一側(cè)，距池底約0.60.9m，空氣管上應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)空氣的閥門，曝氣穿孔管孔徑為2.56.0mm，曝氣量為0.2m3/m3廢水或35m3/(m2h)。 曝氣沉砂池的進(jìn)水口應(yīng)與水在沉砂池內(nèi)的旋轉(zhuǎn)方向一致，出水口常用淹沒式，出水方向與進(jìn)水方向垂直，并宜考慮設(shè)置擋板。 第40頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日2.2.2 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算曝氣沉砂池總有效容積V 水流斷面面積

21、A池子總寬度B 第41頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日沉砂池長(zhǎng)度L每小時(shí)所需的空氣量q式中 q每小時(shí)所需空氣量，m3/h 每小時(shí)每立方米廢水所需空氣量，m3 ；0.2 空氣量的計(jì)算，也可按單位池長(zhǎng)所需的空氣量進(jìn)行計(jì)算。單位池長(zhǎng)所需的空氣量見表，供參考。第42頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日曝氣沉砂池（3）應(yīng)用舉例某廢水處理廠最大設(shè)計(jì)流量Qmax=1.2m3/s，含砂量為0.02L/m3廢水，廢水在池中的停留時(shí)間t =2.0min，廢水在池內(nèi)的水平流速v1=0.1m/s。若每2日排砂一次。試確定曝氣沉砂池的有效尺寸及砂斗尺寸。曝氣沉砂池的容積

22、（m3）沉砂池設(shè)計(jì)成兩格，每格容積為 （m3）每格沉砂池水流斷面面積 （m2）設(shè)曝氣沉砂池過水?dāng)嗝嫘螤钊鐖D1-7所示，池寬2.4m，池底坡度0.5，超高，全池總深3.9m。第43頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 曝氣沉砂池實(shí)際過水?dāng)嗝婷娣e: （ m2 ）池長(zhǎng) (m)沉砂斗容量（砂斗斷面為矩形，長(zhǎng)度同沉砂池） (m3) 每格沉砂池實(shí)際沉砂量 (m3)7.2(m3)設(shè)曝氣管浸水深度為2.5m，查表1-6可得單位池長(zhǎng)所需空氣量為28m3/(mh)，則所需空氣量為 （ m3 /min）式中(1+15%)為考慮到進(jìn)出口條件而增加的池長(zhǎng)。取供氣量為13 m3 /min，則每格沉砂

23、池供氣量為6.513 m3 /min。 曝氣沉砂池第44頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日1.3 氣浮設(shè)備 1.3.1 氣浮原理 氣浮法是設(shè)法使水中產(chǎn)生大量的微氣泡，以形成水、氣、去除物的三相混合體，在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，促進(jìn)微細(xì)氣泡粘附在被去除的微小顆粒上后，因粘合體密度小于水而上浮到水面，從而使去除物被分離。 氣浮分離必須具備的三個(gè)基本條件：1）必須在水中產(chǎn)生足夠數(shù)量的細(xì)微氣泡；2）必須使待分離的污染物形成不溶性的固態(tài)或液態(tài)懸浮體；3）必須使氣泡能夠與懸浮粒子相粘附。 第45頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期

24、日 1.3.2 空氣的溶解、釋放及氣泡性質(zhì) （1）空氣的溶解 N=KL(C*-C)=KLC (氣體傳質(zhì)方程) V=KTp (亨利定律 )第46頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 1.3.2 空氣的溶解、釋放及氣泡性質(zhì) （2）溶解空氣的釋放。 高效釋放器都有一個(gè)共同特點(diǎn)，就是使溶氣水在盡可能短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大的壓力降，并在主消能室(即孔盒內(nèi))具有盡可能高的紊流速度梯度。 第47頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 1.3.2 空氣的溶解、釋放及氣泡性質(zhì) （3）細(xì)微氣泡的性質(zhì) a）氣泡直徑 b）氣泡密度 c）氣泡的均勻性 d）氣泡穩(wěn)定時(shí)間第48頁，共9

25、3頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 溶氣利用率 是指能同懸浮粒子發(fā)生粘附的氣泡量占溶解空氣量的百分比。常規(guī)壓力溶氣氣浮的溶氣利用率通常不超過20，其原因在于釋放的空氣大部分以大直徑的無效氣泡逸散。在這種情況下，即便將溶氣壓力提得很高，也不會(huì)明顯提高氣浮效果。相反，如能用性能優(yōu)良的釋放器獲得性質(zhì)良好的細(xì)微氣泡，就完全能夠在較低的溶氣壓力下使溶氣利用率大幅度提高，從而實(shí)現(xiàn)氣浮工藝所追求的低壓、高效、低能耗的目標(biāo)。 第49頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 1.3.3 氣浮法分類 1）布?xì)鈿飧》ǎǚ稚⒖諝鈿飧》ǎ?。該法利用機(jī)械剪切刀，將混合于水中得空氣粉碎成細(xì)

26、小氣泡。例如水泵吸水管吸氣氣浮，射流氣浮，擴(kuò)散板曝氣氣浮及葉輪氣浮等，皆屬此類。 2）電氣浮法。該法在水中設(shè)置正負(fù)電極，當(dāng)通上直流電后，一個(gè)電極（陰極）上即產(chǎn)生初生態(tài)微小氣泡，同時(shí)，還產(chǎn)生電解混凝等效應(yīng)。2 3）生物及化學(xué)氣浮法。該法利用生物的作用或在水中投加化學(xué)藥劑絮凝后放出氣體。 4）溶氣氣浮法（溶解空氣氣浮法）。該法在一定壓力下使空氣溶解于水并達(dá)到飽和狀態(tài)，而后達(dá)到氣浮作用。根據(jù)氣泡析出于水時(shí)所處的壓力情況，溶氣氣浮法又分壓力溶氣氣浮法和溶氣真空氣浮法兩種。第50頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日1.3.4 溶氣氣浮(1) 概述 溶氣氣浮是使空氣在一定壓力作用下，

27、溶解于水中，并達(dá)到過飽和的狀態(tài)，然后再突然使溶氣水在常壓下將空氣以微細(xì)氣泡的形式從水中逸出，進(jìn)行氣浮。溶氣氣浮形成的氣泡細(xì)小，其初粒度為80左右。而且在操作過程中，還可以人為地控制氣泡與廢水的接觸時(shí)間。因此，溶氣氣浮的凈化效果較好，特別在含油廢水、含纖維廢水處理方面已得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)氣泡在水中析出所處壓力的不同，溶氣氣浮可分為加壓溶氣氣浮和真空溶氣氣浮兩種類型。前者，空氣在加壓條件下溶入水中，而在常壓下析出；后者是空氣在常壓或加壓條件下溶入水中，而在負(fù)壓條件下析出。加壓溶氣氣浮是國(guó)內(nèi)外最常用的氣浮法。第51頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日真空溶氣氣浮右圖為真空溶氣氣

28、浮池。由于在負(fù)壓條件下運(yùn)行，溶解在水中的空氣易于呈過飽和狀態(tài)，從而大量地以氣泡形式從水中析出，進(jìn)行氣浮。析出的空氣數(shù)量取決于水中溶解的空氣量和真空度。真空氣浮設(shè)備示意圖 1.人流調(diào)節(jié)器；2.曝氣器；3.消氣井；4.分離區(qū)；5.環(huán)形出水槽； 6.刮渣板； 7.集渣槽； 8.池底刮 泥板；.出渣室；10.操作室（包括抽真空設(shè)備）第52頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日真空溶氣氣浮雖然能耗低，氣泡形成和氣泡與絮粒的粘附較穩(wěn)定；但氣泡釋放量受限制；而且，一切設(shè)備部件，都要密封在氣浮池內(nèi)；氣浮池的構(gòu)造復(fù)雜；只適用于處理污染物濃度不高的廢水（不高于300mg/L），因此實(shí)際應(yīng)用不多

29、。 第53頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日加壓溶氣氣浮 加壓溶氣氣浮工藝由空氣飽和設(shè)備、空氣釋放設(shè)備和氣浮池等組成。其基本工藝流程有全溶氣流程、部分溶氣流程和回流加壓溶氣流程三種。 全溶氣流程 它的特點(diǎn)是：溶氣量大，增加了油?；驊腋☆w粒與氣泡的接觸機(jī)會(huì)；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。全部廢水經(jīng)過壓力泵，所需的壓力泵和溶氣罐均較其他兩種流程大，因此投資和運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力消耗較大。第54頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日部分溶氣流程 如圖所示。該流程是將部分（1030%）廢水進(jìn)行加壓溶氣，其余廢水直接送入氣浮池。其特點(diǎn)是電耗

30、少，溶氣罐的容積較小。但因部分廢水加壓溶氣所能提供的空氣量較少，若想提供與全溶氣相同的空氣量，則必須加大溶氣罐的壓力。應(yīng)用亦少。圖1-57 部分溶氣氣浮工藝流程1.原水進(jìn)入； 2.加壓泵； 3.空氣進(jìn)入； 4.壓力溶氣罐（含填料層）； 5.減壓閥； 6.氣浮池； 7.放氣閥；8.刮渣機(jī)；9.集水系統(tǒng)；10.化學(xué)藥劑第55頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日回流加壓溶氣流程 該方法適用于含懸浮物濃度高的廢水處理，不僅能耗低，混凝劑利用充分，而且操作較為穩(wěn)定，因而應(yīng)用最為普遍 。 加壓的水量少，動(dòng)力消耗?。粴飧∵^程中不促進(jìn)乳化；礬花形成好，后絮凝也少；氣浮池的容積較前兩種流程

31、大。 第56頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日（2）溶氣氣浮法的主要設(shè)備 溶氣釋放器 溶氣釋放器是壓力溶氣氣浮凈水系統(tǒng)中的關(guān)鍵裝置。壓力溶氣水只有通過該裝置降壓消能后，才能釋放出大量的微細(xì)氣泡，釋放器性能的好壞，涉及到氣泡釋放量的多少，氣泡的微細(xì)度及氣泡尺寸的分配律等，它直接影響氣浮法凈水的效果及電能的消耗。 目前國(guó)內(nèi)最常用的溶氣釋放器是獲得國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)的TS型溶氣釋放器及其改良型TJ型溶氣釋放器和TV型溶氣釋放器。其主要特點(diǎn)是：釋氣完全，在0.15Mpa以上即能釋放溶氣量的99%左右；可在較低的壓力下工作，在0.2Mpa以上時(shí)即能取得良好的凈水效果，節(jié)約電耗；釋出的氣泡

32、微細(xì)，氣泡平均直徑為2040 ，氣泡密集，附著性能良好。第57頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TS型溶氣釋放器 第58頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TS型溶氣釋放器 孔口-多孔室-小平行圓盤縫隙-管咀。 在0.15MPa以上，可釋放溶氣量的99%。釋出的微氣泡密集，直徑為2040m，在0.20MPa壓力下即能正常工作； 孔盒易堵塞，單個(gè)釋放器出流量小，作用范圍較小； 第59頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TS型溶氣釋放器第60頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TS型溶氣釋放器第61頁，共93

33、頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TJ溶氣釋放器 第62頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TJ溶氣釋放器 TJ型溶氣釋放器內(nèi)有一可升降的舌簧。正常工作時(shí)該舌簧利用泵的壓力，（通過水射器及抽真空管傳遞）處于工作位置。如當(dāng)水中雜質(zhì)堵塞釋放器影響正常釋氣時(shí)，則可開啟水射器的后閘門，使水射器工作。在抽真空管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，而將舌簧提起，因此也就加大了水流的通道，而將雜質(zhì)排出。待沖洗一段時(shí)間后（約十余秒），關(guān)閉閘門，即能使舌簧復(fù)位，投入正常工作 第63頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TJ溶氣釋放器 TJ型溶氣釋放器內(nèi)有一可升降的舌簧。正常工作時(shí)

34、該舌簧利用泵的壓力，（通過水射器及抽真空管傳遞）處于工作位置。如當(dāng)水中雜質(zhì)堵塞釋放器影響正常釋氣時(shí)，則可開啟水射器的后閘門，使水射器工作。在抽真空管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，而將舌簧提起，因此也就加大了水流的通道，而將雜質(zhì)排出。待沖洗一段時(shí)間后（約十余秒），關(guān)閉閘門，即能使舌簧復(fù)位，投入正常工作 第64頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TJ溶氣釋放器 TJ型溶氣釋放器內(nèi)有一可升降的舌簧。正常工作時(shí)該舌簧利用泵的壓力，（通過水射器及抽真空管傳遞）處于工作位置。如當(dāng)水中雜質(zhì)堵塞釋放器影響正常釋氣時(shí)，則可開啟水射器的后閘門，使水射器工作。在抽真空管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，而將舌簧提起，因此也就加大了水

35、流的通道，而將雜質(zhì)排出。待沖洗一段時(shí)間后（約十余秒），關(guān)閉閘門，即能使舌簧復(fù)位，投入正常工作 第65頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TJ溶氣釋放器產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 孔口-單孔室-大平行圓盤縫隙-舌簧-管咀。 在0.15MPa以上，可釋放溶氣量的99%。釋出的微氣泡密集，直徑為2040m，在0.20MPa 壓力下即能正常工作； 單個(gè)釋放器出流量和作用范圍較大。堵塞時(shí)可用水射器提起舌簧清除堵塞物。TJ溶氣釋放器安裝須知 必須先將壓力溶氣水總、支管沖洗干凈后，方可裝上TJ型溶氣釋放器； TJ型釋放器可以倒裝，即抽真空的一頭在下，而接溶氣水的一頭在上； 不管釋放器正裝或倒裝，水射器及

36、其控制閘門都宜裝在便于操作處； 每只水射器容許接810只TJ型釋放器； TJ型釋放器應(yīng)水平安裝，以防各出口流量分配不均； 如果釋氣水出流需要改變方向，可在出口端自行加裝彎頭改向，但不宜加接長(zhǎng)管。 第66頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TJ溶氣釋放器產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 孔口-單孔室-大平行圓盤縫隙-舌簧-管咀。 在0.15MPa以上，可釋放溶氣量的99%。釋出的微氣泡密集，直徑為2040m，在0.20MPa 壓力下即能正常工作； 單個(gè)釋放器出流量和作用范圍較大。堵塞時(shí)可用水射器提起舌簧清除堵塞物。TJ溶氣釋放器安裝須知 必須先將壓力溶氣水總、支管沖洗干凈后，方可裝上TJ型溶氣釋放

37、器； TJ型釋放器可以倒裝，即抽真空的一頭在下，而接溶氣水的一頭在上； 不管釋放器正裝或倒裝，水射器及其控制閘門都宜裝在便于操作處； 每只水射器容許接810只TJ型釋放器； TJ型釋放器應(yīng)水平安裝，以防各出口流量分配不均； 如果釋氣水出流需要改變方向，可在出口端自行加裝彎頭改向，但不宜加接長(zhǎng)管。 第67頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TV型溶氣釋放器第68頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TV型溶氣釋放器 TV型溶氣釋放器在正常工作時(shí)，振動(dòng)盤因彈簧壓力而與固定盤保持最佳工作狀態(tài)時(shí)的間隙。如當(dāng)水中雜質(zhì)堵塞釋放器而無法正常釋放時(shí)，則可接通壓縮空氣機(jī)

38、氣源，使振動(dòng)盤落下一段距離，致使水流通道加大，雜質(zhì)很快被溶氣水沖走，約隔數(shù)秒鐘后，切斷氣源并打開放氣閥放氣，使振動(dòng)盤復(fù)位，再次處于最佳工作狀態(tài)。為了防止釋放器在廢水中的腐蝕，采用了不銹鋼材質(zhì)和銅材質(zhì)。第69頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TV型溶氣釋放器 TV型溶氣釋放器在正常工作時(shí)，振動(dòng)盤因彈簧壓力而與固定盤保持最佳工作狀態(tài)時(shí)的間隙。如當(dāng)水中雜質(zhì)堵塞釋放器而無法正常釋放時(shí)，則可接通壓縮空氣機(jī)氣源，使振動(dòng)盤落下一段距離，致使水流通道加大，雜質(zhì)很快被溶氣水沖走，約隔數(shù)秒鐘后，切斷氣源并打開放氣閥放氣，使振動(dòng)盤復(fù)位，再次處于最佳工作狀態(tài)。為了防止釋放器在廢水中的腐蝕，采用

39、了不銹鋼材質(zhì)和銅材質(zhì)。第70頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TV型溶氣釋放器表 TV型溶氣釋放器性能第71頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TV型溶氣釋放器產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 孔口-單孔室-上下大平行圓盤縫隙。在0.15MPa以上，可釋放溶氣量的99%。釋出的微氣泡密集，直徑為2040m，在0.20MPa壓力下即能正常工作； 單個(gè)釋放器出流量和作用范圍較大。堵塞時(shí)可用壓縮空氣使下盤移動(dòng)，清除堵塞物。安裝須知本釋放器雖能防堵，但對(duì)粗大雜質(zhì)仍需消除后才能使用，為此：首先將壓力溶氣水總、支管中雜質(zhì)沖洗干凈，最好利用氣、水混合反復(fù)沖洗數(shù)次，以使大雜質(zhì)能被沖凈，然

40、后在固定的溶氣總管上接出支管，連接并安裝TV型溶氣釋放器； 為了保證釋放器出水均勻和正常工作，安裝時(shí)應(yīng)保持釋放器位置不傾斜； 耐腐蝕橡膠與固定壓縮空氣總管上的支管連處應(yīng)予箍緊，并保證能承受5kgf/cm2氣壓； 通氣閥與放氣閥應(yīng)固定在便于操作處，TV型溶氣釋放器一般不宜倒裝。第72頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日TV型溶氣釋放器第73頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日壓力溶氣罐壓力溶氣罐有多種形式，推薦采用能耗低、溶氣效率高的空氣壓縮機(jī)供氣的噴淋式填料罐。其構(gòu)造如圖所示。其特點(diǎn)如下：該壓力溶氣罐用普通鋼板卷焊而成。但其設(shè)計(jì)、制作需按一類壓力容器

41、要求考慮。該壓力溶氣罐的溶氣效率與無填料的溶氣罐相比約高出30%。在水溫2030范圍內(nèi)，釋氣量約為理論飽和溶氣量的90%99%。圖1-62 噴淋式填料塔 1進(jìn)水管；2進(jìn)氣管； 3觀察窗（進(jìn)出料孔） 4出水管； 5液位傳感器；6放氣管第74頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日壓力溶氣罐 壓力溶氣罐有多種形式，推薦采用能耗低、溶氣效率高的空氣壓縮機(jī)供氣的噴淋式填料罐。其構(gòu)造如圖所示。其特點(diǎn)如下： 該壓力溶氣罐用普通鋼板卷焊而成。但其設(shè)計(jì)、制作需按一類壓力容器要求考慮。 該壓力溶氣罐的溶氣效率與無填料的溶氣罐相比約高出30%。在水溫2030范圍內(nèi)，釋氣量約為理論飽和溶氣量的90

42、%99%。圖1-62 噴淋式填料塔 1進(jìn)水管；2進(jìn)氣管； 3觀察窗（進(jìn)出料孔） 4出水管； 5液位傳感器；6放氣管第75頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 可應(yīng)用的填料種類很多，如瓷質(zhì)拉西環(huán)、塑料斜交錯(cuò)淋水板、不銹鋼圈填料、塑料階梯環(huán)等。階梯環(huán)具有較高的溶氣效率，可優(yōu)先考慮。不同直徑的溶氣罐需配置不同尺寸的填料，填充高度一般取1m左右。當(dāng)溶氣罐直徑超過500mm時(shí)，考慮到布水的均勻性，可適當(dāng)增加填料高度。 由于布?xì)夥绞?、氣流流向等因素?duì)填料罐溶氣效率幾乎沒有影響，因此，進(jìn)氣的位置及形式一般無需多加考慮。 為自動(dòng)控制罐內(nèi)最佳液位，采用了浮球液位傳感器，當(dāng)液位達(dá)到了浮球傳感

43、器下限時(shí)，即指令關(guān)閉進(jìn)氣管上的電磁閥；反之，當(dāng)液位達(dá)到上限時(shí)，令開啟電磁閥。 溶氣水的過流密度（溶氣水流量與罐的截面積之比）有一個(gè)優(yōu)化的范圍。根據(jù)同濟(jì)大學(xué)試驗(yàn)結(jié)果所推薦的TR型壓力溶氣罐的型號(hào)、流量的適用范圍及各項(xiàng)主要參數(shù)見。第76頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日表1-20 壓力溶氣罐的主要參數(shù)第77頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日氣浮池 氣浮池的布置形式較多，根據(jù)待處理水的水質(zhì)特點(diǎn)、處理要求及各種具體條件，目前已經(jīng)建成了許多種形式的氣浮池，其中有平流與豎流、方形與圓形等布置，同時(shí)也出現(xiàn)了氣浮-反應(yīng)、氣浮-沉淀、氣浮-過濾等工藝一體化的組合形

44、式。 平流式氣浮池在目前氣浮凈水工藝中使用最為廣泛，常采用反應(yīng)池與氣浮池合建的形式。廢水進(jìn)入反應(yīng)池（可用機(jī)械攪拌、折板、孔室旋流等形式）完成反應(yīng)后，將水流導(dǎo)向底部，以便從下部進(jìn)入氣浮接觸室，延長(zhǎng)絮體與氣泡的接觸時(shí)間，池面浮渣刮入集渣槽，清水由底部集水管集取。該形式的優(yōu)點(diǎn)是池身淺、造價(jià)低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、管理方便；缺點(diǎn)是與后續(xù)處理構(gòu)筑物在高程上配合較困難、分離部分的容積利用率不高等。第78頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日?qǐng)D1-63 平流式氣浮池圖1-643 豎流式氣浮池 較常用的還有豎流式氣浮池，如圖1-64所示。其優(yōu)點(diǎn)是接觸室在池中央，水流向四周擴(kuò)散，水力條件比平流式單側(cè)出

45、流要好，便于與后續(xù)構(gòu)筑物配合；缺點(diǎn)是與反應(yīng)池較難銜接，容積利用率低。第79頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 綜合式氣浮池常分為三種：氣浮、反應(yīng)一體式；氣浮、沉淀一體式；氣浮、過濾一體式。氣浮池的工藝形式是多樣化的，實(shí)際應(yīng)用時(shí)需根據(jù)原廢水水質(zhì)、水溫、建造條件（如地形、用地面積、投資、建材來源）及管理水平等方面綜合考慮。 此外，常用氣浮設(shè)備還有加壓泵、空氣壓縮機(jī)、刮渣機(jī)等。常用空氣壓縮機(jī)型號(hào)及性能見表1-21 。橋式刮渣機(jī)規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)見表1-22；行星式刮渣機(jī)規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)見表1-23。表1-21 常用空氣壓縮機(jī)性能 第80頁，共93頁，2022年，5月20日，

46、17點(diǎn)38分，星期日第81頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日第82頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日表1-22 橋式刮渣機(jī)規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)表1-23 行星式刮渣機(jī)規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)第83頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日（3）設(shè)計(jì)要點(diǎn) 充分研究探討待處理水的水質(zhì)條件，分析采用氣浮工藝的合理性和適用性。有條件的情況下，應(yīng)進(jìn)行小型試驗(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）。通常溶氣壓力取0.20.4MPa，回流比取5%25%（50%）。 根據(jù)試驗(yàn)選定的混凝劑及其投加量和完成絮凝的

47、時(shí)間及難易程度，確定反應(yīng)形式和反應(yīng)時(shí)間，一般較沉淀反應(yīng)時(shí)間短，取510min為宜。 確定氣浮池的池型，應(yīng)根據(jù)對(duì)處理水質(zhì)的要求、凈水工藝與前后構(gòu)筑物的銜接、周圍地形和建筑物的協(xié)調(diào)、施工難易程度及造價(jià)等因素，綜合加以考慮。反應(yīng)池宜與氣浮池合建。為避免打破絮體，應(yīng)注意水流的銜接。進(jìn)入氣浮池接觸室的流速宜控制在0.1m/s以下。第84頁，共93頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)38分，星期日 接觸室必須為氣泡與絮體提供良好的接觸條件，其寬度還應(yīng)考慮易于安裝和檢修的要求。水流上升速度一般取1020mm/s, 水流在室內(nèi)的停留時(shí)間不宜小于60s。接觸室內(nèi)的溶氣釋放器應(yīng)根據(jù)確定的回流量、溶氣壓力及各種型號(hào)釋放器的作用范圍選定。 氣浮分離室需根據(jù)帶氣絮體上浮分離的難易程度選擇水流（向下）流速， 一般取1.53.0mm/s，即分離室的表面負(fù)荷率取5.410.8m3/(m2h)。 氣浮池的有效水深一般取2.02.5m，池中水流停留時(shí)間一般1020min。 氣浮池的長(zhǎng)寬比無嚴(yán)格要求，一般以單格寬度不超過10m、長(zhǎng)度不超過15m為宜。 浮渣一般采用刮渣機(jī)定期排除。集渣槽可設(shè)置在池的一端、兩端或徑向。刮渣機(jī)的行車速度宜控制在5m/min以內(nèi)。 氣浮池集水應(yīng)力求均勻，一般采用穿孔集水管，集水管的最大流速宜控制在0.5m/s。 壓力溶氣罐一般采用階梯環(huán)作填料，通常填料層高度取11.5m。