目前在給排水方面，預(yù)處理的水質(zhì)，除一些含砂較多的原水水體以及含機(jī)械雜質(zhì)較重的污水外，大部分都是質(zhì)輕的懸浮顆粒。例如：湖泊、水庫及部分江河中的藻類；植物殘?bào)w及細(xì)小的膠體雜質(zhì)；印染行業(yè)的染料顆粒；造紙、化纖行業(yè)的短纖維；煉油、化工行業(yè)的石油及有機(jī)溶劑的微滴；電鍍和酸洗廢水中的重金屬離子；電泳漆廢水等等；都是比重十分接近于水的輕質(zhì)粒 對(duì)于這些原水，若沿用傳統(tǒng)的沉淀方法，效果必然很差，尤其在冬季低溫條件下，由于混凝和水力條件變劣，處理效果更難保證?？梢韵胂?，難以沉淀的絮粒，硬要使其下沉，勢必事倍功半，倒不如因勢利導(dǎo)，人為地向水體中導(dǎo)入氣泡，使其粘附于絮粒上，從而大幅度地降低絮粒的整體密度，并借氣泡上升的速度，強(qiáng)行使其上浮，以此實(shí)現(xiàn)快速的固液分離。
從這個(gè)意義上來說氣浮技術(shù)的出現(xiàn)，是對(duì)重力沉降法的一次革命，它開拓了固液分離技術(shù)的新領(lǐng)域。
一、加壓溶氣氣浮裝置設(shè)備概述
由于受水質(zhì)、水量等客觀因素的影響，水處理程序向來繁瑣，能組合使用功能，優(yōu)化水處理程序顯得尤為重要，我公司設(shè)計(jì)、制造的加壓溶氣氣浮裝置，有機(jī)的將溶氣氣浮機(jī)和砂濾器有機(jī)的結(jié)合在一起，設(shè)備將絮凝、氣浮、和過濾等性能組合在一起，水中懸浮物、膠體以及COD得到有效去除去除，實(shí)現(xiàn)水處理及操作系統(tǒng)的高度集成。在處理過程中效率更高，成本更低，維護(hù)操作更簡單。
我公司參考技術(shù)，研制開發(fā)了加壓溶氣氣浮裝置，效率更高，成本更低，維護(hù)操作更簡單。其處理效率和效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前傳統(tǒng)常規(guī)氣浮，是各種氣浮的新?lián)Q代產(chǎn)品。
二、加壓溶氣氣浮裝置工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)組成：
①槽體
②微氣泡發(fā)生器
③容器裝置
④配藥裝置
⑤排泥槽
⑥出水管
2、加壓溶氣氣浮裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
由于槽體制造上的特點(diǎn)，它是以高效率的溶氣機(jī)理，經(jīng)分置的微氣泡發(fā)生器，將原水、溶氣水及藥品（一切線旋流進(jìn)入）得以快速結(jié)合、釋放、絮凝、升浮、微氣泡均勻、密度大，至槽體中上部時(shí)，升浮速度趨于穩(wěn)定零速度，形成立體微循環(huán)狀態(tài)，保證了微氣泡與廢水中的絮凝體充分接觸、結(jié)合。不論在結(jié)合過程中或已經(jīng)結(jié)合的絮凝物，都不會(huì)受外力而被破壞其結(jié)合，絮凝物浮層穩(wěn)定。
3、加壓溶氣氣浮機(jī)工作原理：
配藥裝置：藥品經(jīng)流量計(jì)、溶解、過濾、膠板泵送（按一定的工藝配比）至氣浮槽內(nèi)微氣泡發(fā)生器，同時(shí)原水及經(jīng)溶氣水（為減少處理負(fù)荷，溶氣水可用原水）分別進(jìn)入氣泡發(fā)生器，經(jīng)溶水器裝置的相對(duì)穩(wěn)定的壓力作用，高密度的溶氣水與藥水、原水能快速釋放壓、升浮，保證了微氣泡與廢水中絮凝體充分接觸結(jié)合，微氣泡帶動(dòng)懸浮物上浮之中上部時(shí)形成了穩(wěn)定的浮層，立體微循環(huán)也趨于穩(wěn)定，懸浮物在結(jié)合過程中不易受外力破壞其結(jié)合，清水在立體微循環(huán)作用下，在槽體中下部澄清區(qū)周圍儲(chǔ)存，經(jīng)清水排出口排走。當(dāng)絮凝物在槽體上平面形成穩(wěn)定的浮層，且逐漸升高到一定水平面時(shí)，自然從帶傾斜的排泥槽排走，無需增加動(dòng)力設(shè)備，當(dāng)需定時(shí)排污時(shí)，關(guān)閉各出水（清水閥）閥，液位即可上升，浮層全部排除。另外底部沒有排污閥，沉淀底部的污物可定期排污。
三、加壓溶氣氣浮機(jī)技術(shù)關(guān)鍵與特點(diǎn)
1、處理效率高
氣浮處理效率的高低，取決于單位體積溶氣水所能浮起的懸浮粒子的重量。我們將其定義為單位浮量，這是溶氣水質(zhì)量好壞的一項(xiàng)客觀指標(biāo)?？諝鈱儆陔y溶于水的物質(zhì)，常壓下，空氣在水中的溶解度約為1.8%，在0.3Mpa的壓力下，溶解度可達(dá)到5.4%，如何讓這些有限的溶解空氣充分發(fā)揮作用，是氣浮的技術(shù)關(guān)鍵。而縮小氣泡的直徑、增大氣泡群密度、改善氣泡均勻度，是提高氣浮效率的關(guān)鍵。三者互相關(guān)聯(lián)，互相制約。1個(gè)100mm的氣泡如果變成等體積的1mm的氣泡，其數(shù)量可以達(dá)到106個(gè)，所以在容解空氣總量一定的前提下，縮小單個(gè)氣泡的直徑，即可增大氣泡群密度，同時(shí)氣泡群的均勻性也可以改善。傳統(tǒng)氣浮效率低，其最重要的原因之一就是因?yàn)樗a(chǎn)生的氣泡直徑過大，主體氣泡群氣泡的直徑一般都在50mm以下，氣泡群的密度（消能后單位體積溶氣水中所含氣泡個(gè)數(shù)）一般在108個(gè)/cm以下，氣泡群均勻性（主體氣泡群數(shù)量占總氣泡數(shù)量的比例）差，直徑大于100mm的氣泡占85%以上，這些氣泡都屬于無效浮選氣泡。而且由于氣泡直徑過大，導(dǎo)致氣泡上升速度過快，致使絮凝體遭到?jīng)_擊而破裂，浮選效果較低。而本案所產(chǎn)生的微氣泡直徑在1mm左右，密度高于1012個(gè)/cm3,同時(shí)氣泡大小均勻，這就保證了加壓溶氣氣浮機(jī)較高的處理效率和非常好的處理效果。
2、加壓溶氣氣浮設(shè)備溶氣利用率高加壓溶氣氣浮機(jī)溶氣利用率接近99%，傳統(tǒng)的惡渦凹式氣浮只有10%左右，而早期的氣浮僅為6%左右。加壓溶氣氣浮設(shè)備氣浮效率的高低，同溶氣效率沒有太大關(guān)系，最終取決于溶氣利用率的高低。以溶氣壓力為例，加壓溶氣氣浮設(shè)備從0.3Mpa提高到0.5Mpa，其溶氣高提高一倍，但相應(yīng)的溶氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)上就復(fù)雜得多，檢修也相應(yīng)復(fù)雜。
研究表明，只有比懸浮粒子（絮凝前的單個(gè)懸浮粒子）直徑小的氣泡，才能與該懸浮粒子發(fā)生有效的吸附作用。在自然水體中，短時(shí)間內(nèi)難以沉淀的懸浮粒子，其直徑大多在10—30mm，50mm以上的固態(tài)懸浮粒子經(jīng)過幾小時(shí)的靜置，可以自然下沉或浮出水面。加壓溶氣氣浮設(shè)備浮化液粒子主體粒徑在0.25—2.5mm之間，其中少量大顆粒之際國內(nèi)約10mm左右。所以1mm左右微氣泡對(duì)絕大多數(shù)懸浮粒子都有很好的吸附作用，這也是加壓溶氣氣浮設(shè)備溶氣利用率高的直接原因。
3、加壓溶氣氣浮設(shè)備處理負(fù)荷高
加壓溶氣氣浮設(shè)備可處理懸浮物（SS）含量高達(dá)5000—20000mg/L的廢水，這個(gè)指標(biāo)是任何傳統(tǒng)加壓溶氣氣浮設(shè)備所不能達(dá)到的。傳統(tǒng)常規(guī)加壓溶氣氣浮設(shè)備所能分離的SS含量一般在1000mg/L左右，僅在SS含量在幾百mg/L左右的廢水具有一定的實(shí)用價(jià)值。
4、溶氣氣浮裝置簡便實(shí)用的壓力溶氣
加壓溶氣氣浮設(shè)備溶氣罐的設(shè)計(jì)采用了與傳統(tǒng)理論不同的設(shè)計(jì)依據(jù)，否定了以水力停留時(shí)間為主要依據(jù)的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了小溶氣大處理量，為增大氣、水接觸面積采用了四級(jí)預(yù)混和機(jī)構(gòu)，氣、水在幾段時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到均衡狀態(tài)。
5、溶氣氣浮裝置高效率的氣泡發(fā)生器
傳統(tǒng)加壓溶氣氣浮設(shè)備由于其釋放器本身的缺陷和局限性，也對(duì)浮選效果產(chǎn)生了致命的影響：如渦凹?xì)飧〔捎玫氖抢酶咚傩D(zhuǎn)的葉輪將吸入的空氣打碎而產(chǎn)生氣泡，且不論高速葉輪旋轉(zhuǎn)的葉輪會(huì)同時(shí)將絮凝體攪拌，破壞懸浮物的凝聚，僅是這種產(chǎn)生氣泡的方式就決定了這種結(jié)構(gòu)無法產(chǎn)生10mm以下的微氣泡。因?yàn)橐ㄟ^機(jī)械剪切產(chǎn)生微氣泡，首先要克服的是氣泡的表面張力，氣泡越小，其表面張力就越大，要消耗的能量就越高。目前獲得的氣泡直徑最小的方法是電解，其次就是壓力溶氣。溶氣氣浮裝置采用的氣泡發(fā)生器，以其合理的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了空氣從溶氣水到微氣泡的轉(zhuǎn)化，具有以下優(yōu)勢：
（1）可以限度的消除溶氣水的能量，也就是說，可以限度地使溶氣水從溶解平衡的高能值降到幾乎接近常壓的低能值。溶氣水的消能是能量的轉(zhuǎn)移，而不是能量的損失。消耗，是指獲得物理性能優(yōu)良的微氣泡的前提下，能量轉(zhuǎn)換的值。本方案所采用的氣泡發(fā)生器的消能比可達(dá)99.9%，而普通的氣泡發(fā)生器只能達(dá)到95%。
（2）在獲得消能比的前提下，具有的能量消減速度。也就是說具有最短的能量消減時(shí)間，即可以在最短的能量消減時(shí)間內(nèi)獲得能量消減比。溶氣氣浮裝置所采用的氣泡發(fā)生器的消能時(shí)間僅為0.01—0.03秒，而普通氣泡發(fā)生器也得0.32秒。
（3）溶氣水從高能值降到低能值的過程中沒有渦流、反沖之類的流態(tài)產(chǎn)生。，微氣泡自形成以后，就伴隨著一系列的氣泡合并作用。合并作用是由表面能的自發(fā)減少所決定的，兩個(gè)體積相同的氣泡合并后，其表面能要減少20.63%。若在釋放器中存在有利于氣泡合并的結(jié)構(gòu)的話，那通過該裝置獲得理想的微氣泡是不可能的。只能杜絕溶氣水的渦流、反沖，才能從根本上避免微氣泡的合并。
四、溶氣氣浮裝置設(shè)備優(yōu)點(diǎn)
1、方型溶氣氣浮機(jī)操作簡單，集成度高，沒有復(fù)雜的機(jī)器設(shè)備，自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)無人值守工作
2、效率高，純水處理成本低
3、投資省，無需輔助的土建工程和附屬設(shè)備
4、低壓運(yùn)行，方型溶氣氣浮機(jī)溶氣效率高
5、性能長期穩(wěn)定，易操作，易維護(hù)，方型溶氣氣浮機(jī)低噪音
6、多層排泥，確保方型溶氣氣浮機(jī)出水效果
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