平流式溶氣氣浮機(jī)的工作原理基于微氣泡吸附懸浮物并實(shí)現(xiàn)固液分離的機(jī)制,通過以下核心流程完成廢水處理:
一、溶氣系統(tǒng):制備飽和溶氣水
加壓溶氣過程
利用溶氣水泵將部分處理后的出水(或原水)加壓至 0.3~0.5MPa 的高壓狀態(tài)。平流式溶氣氣浮機(jī)規(guī)模
高壓水流與空氣在溶氣罐內(nèi)充分混合,使空氣強(qiáng)制溶解于水中,形成過飽和溶氣水(空氣中的氮?dú)狻⒀鯕獾纫苑肿有问饺芙庥谒?/p>
減壓釋氣過程
過飽和溶氣水通過溶氣釋放器(如針型閥、多孔管)突然減壓至常壓,溶解的空氣迅速以微氣泡形式釋放(氣泡粒徑通常為 10~100μm)。
微氣泡具有極大的表面積和表面能,為后續(xù)吸附雜質(zhì)提供條件。
二、絮凝反應(yīng)系統(tǒng):雜質(zhì)與氣泡結(jié)合
絮凝劑投加
在氣浮機(jī)的絮凝反應(yīng)區(qū)(前端)投加混凝劑(如聚合氯化鋁 PAC)和助凝劑(如聚丙烯酰胺 PAM)。
混凝劑通過電中和、壓縮雙電層等作用,使廢水中的懸浮物(如膠體、油滴、固體顆粒)脫穩(wěn),形成細(xì)小絮體。
助凝劑通過吸附架橋作用,將細(xì)小絮體聚合成較大的絮凝體(粒徑可達(dá)數(shù)百微米)。
氣泡 - 絮體吸附
釋放出的微氣泡與絮凝體充分接觸,通過浮力作用、表面張力或電荷吸附,附著在絮體表面或包裹絮體,形成氣泡 - 絮體復(fù)合體。
由于氣泡密度遠(yuǎn)小于水(約為水的 1/700),復(fù)合體整體密度降低,快速向水面上浮。
三、氣浮分離系統(tǒng):固液分離與排渣
上浮分離過程
氣泡 - 絮體復(fù)合體在氣浮分離區(qū)(平流式池體的中部和后部)向上浮動(dòng),形成浮渣層(聚集在水面)。
清水則在重力作用下沿池體底部向前流動(dòng),從出水堰或集水管排出,完成固液分離。
浮渣與沉渣排出
浮渣:通過刮渣機(jī)(如鏈條式或行車式刮板)定期將浮渣刮至排渣槽,排入污泥池進(jìn)行后續(xù)處理(如濃縮、脫水)。
沉渣:少數(shù)密度較大的顆粒(如重金屬氫氧化物)可能下沉至池底,通過排泥管定期排出。
四、流程特點(diǎn)與關(guān)鍵參數(shù)
平流式結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)
廢水沿池體水平流動(dòng),流程長(zhǎng)、停留時(shí)間穩(wěn)定(通常為 20~40 分鐘),適合處理含較大絮體或高濃度懸浮物的廢水。
池體構(gòu)造簡(jiǎn)單,易于維護(hù),可通過調(diào)整進(jìn)水流量和溶氣水回流比適應(yīng)水質(zhì)波動(dòng)。
核心操作參數(shù)
溶氣壓力:壓力越高,空氣溶解度越大,但能耗增加;通??刂圃?0.3~0.5MPa。平流式溶氣氣浮機(jī)規(guī)模
溶氣水回流比:回流的溶氣水量占處理水量的比例,一般為 10%~30%,高懸浮物廢水需提高回流比以增加氣泡量。
絮凝反應(yīng)時(shí)間:需通過實(shí)驗(yàn)確定混凝劑投加量和反應(yīng)時(shí)間(通常為 5~15 分鐘),避免絮體破碎。
五、與其他氣浮工藝的區(qū)別
與豎流式氣浮機(jī)對(duì)比:
平流式水流方向水平,池體呈長(zhǎng)方形,處理量大,適合工業(yè)廢水;豎流式水流垂直,池體圓形,占地面積小,多用于小型系統(tǒng)。
與渦凹?xì)飧。–AF)對(duì)比:
平流式通過加壓溶氣產(chǎn)生微氣泡,氣泡粒徑小、密度高,分離效率更高;渦凹?xì)飧⊥ㄟ^葉輪切割空氣產(chǎn)生大氣泡(粒徑>300μm),能耗較低但適用于低濃度廢水。
總結(jié):平流式溶氣氣浮機(jī)通過 “加壓溶氣→釋氣產(chǎn)泡→絮凝吸附→上浮分離” 的流程,利用微氣泡與絮體的結(jié)合力實(shí)現(xiàn)高效固液分離,廣泛應(yīng)用于含油、含懸浮物的廢水處理,尤其在需要大規(guī)模、穩(wěn)定處理的工業(yè)和市政場(chǎng)景中表現(xiàn)優(yōu)異。