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溶氣浮法的設計與計算

(A)設計要點及注意事項

（1）要充分研究探討待處理水的水質情況，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，對需處理的廢水應進行必要的氣浮小型試驗或模型試驗。并根據試驗結果選擇適當的溶氣壓力及回流比（指溶氣水量與待處理水量的比值）。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。濃度高回流比大，濃度小回流比小。

（3）根據試驗時選定的混凝劑種類、投加量、絮凝時間、反應程度等，確定反應形式及反應時間，一般沉淀反應時間較短，以2一30分鐘為宜；

（4）確定氣浮池的池型，應根據對處理水質的要求、凈水工藝與前后處理構筑物的銜接、周圍地形和構筑物的協調、施工難易程度及造價等因素綜合地加以考慮。反應池宜與氣浮池合建。為避免打 碎絮體，應注意構筑物的銜接形式。進人氣浮池接觸室的流速宜控制在0.1m／s以內；

（5）接觸室必須對氣泡與絮凝體 提供良好的接觸條件，同時寬度應考慮安裝和檢修的要求。水流上升流速一般取10~20mm／s：，水流在室內的停留時間不 宜小于60秒。

（6）接觸室內的溶氣釋放器，需 根據確定的回流量，溶氣壓力及各種型號釋放器的作用范圍按下表來選定:

(7)氣浮分離室需根據帶氣絮體 上浮分離的難易程度和水質的處理要求而定。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，池中水流停留時間一般為10~20min；

（9）氣浮池的長寬比無嚴格 要求；一般以單格寬度不超過10m，池長不超過15m為宜；

（10）氣浮池的排渣一般采用刮 渣機定期排除。集渣槽可設置在池的一端或兩端.;刮渣機的行車速度宜控制在5m／min以內；

（11）氣浮池集水應力求均勻， 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)設計程序

1、進行實驗室或現場試驗

由于廢水種類繁多，即使是 同類型的廢水，其水質變化也很大。通常的設計參數也只是經驗統計值。因此可靠的辦法采用實驗室或現場小型試驗取得的結果作為設計依據。

2、確定設計方案在進行現場 查勘及綜合分析各種資料的基礎上，確定主體設計方案。

（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處理或后續處理構筑物，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。

流程的改進方面

(1)以酸化池代替原來的初沉池和污泥池，酸化池和調節池可以倒置。一體化設備的產泥量較少，沉淀池(過濾池)的污泥可以回流到酸化池中。

酸化池的作用包括三個方面：

其一，污水中的大分子有機物經過水解酸化可以分解為小分子有機物，提高可生化性；生化池的停留時間可以減少為3h左右；酸化池中也可設置填料，以提高酸化細菌的濃度；

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，降低后續生化池的負荷；

其三，回流污泥在水力自重作用下壓縮，同時污泥在酸化池中可以得到一定的消化，進一步減少污泥體積；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)由原來的普通沉淀池改為在BFBR生物流化池上設置兩相分離器，增加了分離效果，并使活性污泥及生物載體不向外流失，提高內循環延長了污泥泥齡，提高了生化處理效果，降低了出水懸浮物SS的含量，為后續過濾環節減輕了負擔。

過濾池可以采用輕質濾料，如采用輕質泡沫濾珠，設計濾速可以達到7～8m／h，進一步提高了處理效率。相比普通沉淀和斜管沉淀，過濾則利用生化池出水中的污泥的絮凝性，通過接觸吸附在濾料表面上或者在濾料孔隙中沉積，實際上起到了絮凝吸附和淺池沉淀的雙重作用 。

(3)近年來，絮凝劑的不斷發展促進了物化工藝在污水處理中的應用，污水處理趨于物化與生化工藝相結合。化學絮凝劑可以強烈吸附水中的懸浮物與膠體，可以進一步減少生化處理時間(0.5～2h)，從而更大限度減少占地面積。

已有部分單位開始了物化／生化相結合的一體化設備研發和應用，并且，也有*采用物化方法的處理設備見諸，如SPR設備等。但是，物化方式存在的一個缺點是產泥量相對較大，增加了管理上的困難。

產品質量工藝流程

1、水處理設備厭氧池的作用：污水流入厭氧池中，通過攪拌機的攪拌作用污水與厭氧菌充分結合。厭氧池能將污水中的微生物，有機物進行分解，產生CO2甲烷等物質。

2、污水處理設備隔柵井的作用是將廢水中的懸浮物、雜質隔離，可以避免影響后期設備的處理。

3、接觸氧化池的作用：當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菌（立體彈性填料）充分接觸后污水就分解成CO2、H2O，通過鼓風機的作用將水中的CO2排出。污泥的成份為細菌死亡的尸體。

4、調節池的作用：根據生活用水的特點排放的水量的時間段不均勻，它們排放的時段基本定于早、中、晚三個時間段為高峰期，可將供水不均勻進行調節讓以后的后期處理，能正常的運行，在此調節池中設置了水位控制器，從而能有效地實行自動化控制。

5、缺氧池的作用：厭氧池的水流入缺氧池中進一步對有機物進行分解，對污水中的氨、氮、磷去除，缺氧池上層的沉清液流入接觸氧化池，而污泥通過回流管進 入厭氧池從而增加厭氧池的濃度，提高厭氧池的處理效率，當厭氧池的濃度飽和后關閉回流閥，打開流向污泥濃縮池的閥門，讓污泥直接流入污泥濃縮池中。

6、污水處理設備二沉淀池是讓接觸氧化池中的水進行二次沉淀，沉清的水流入消毒池，而污泥通過污泥泵，抽到污泥濃縮池，而消毒池中的水經過二氧化 氯發生器進行處理后的水達標后進行排放，污泥濃液池經過沉淀后上清液通過回流管返回調節池，而污泥通過泵抽到板框壓濾機進行處理，壓濾的水經過回流管流至調節池。

檢測儀表配置

（1）粗格柵及進水泵井

泵房設2套超聲波液位計。

（2）細格柵渠

細格柵井設PH計和COD、NH3-N監測儀各1套。

（3）出水排放渠

設置1套在線檢測儀表，包括：流量、COD、NH3-N等（具體根據當地環保管理部門要求配置）。

（4）污泥貯池

設超聲波液位計1套。

過程控制要求

1、水處理

（1） 粗格柵除污機根據時間、要求開停。

（2） 進水泵井潛水泵根據液位自動開停。

（3） 細格柵除污機根據時間自動開停。

（4）生物處理系統、混凝沉淀池根據要求和需求設置開停。

2、污泥處理

（1）根據生物處理系統污泥濃度決定剩余污泥排放量、排放時間并同時進行污泥脫水。

（2）脫水系統內部控制要求，由設備供貨商提供，并按要求運行。

控制系統構成

本系統近期由現場控制站分別設于配電間儀表控制室(PLC01)、污泥脫水機房儀表控制室(PLC02)。配電間內高壓信號、低壓信號、電機信號均送各自現場控制站。

現場控制站分別承擔工藝過程中各模擬量、開關量的采集、傳輸以及有關過程的自動控制。數據通訊采用冗余的光纖系統，PLC信號進工業控制網。通訊電纜采用光纜，光纜采用多膜鎧裝式。

布氣氣浮

污水處理設備布氣氣浮是利用機械剪切力，將混合于水中的空氣碎成細小的氣泡，以進行氣浮的方法。按粉碎氣泡方法的不同，布氣氣浮又分為：水泵吸水管吸氣浮、射流氣浮、擴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多， 一般不大于吸水量的10%（按體積計），否則將破壞 水泵吸水管的負壓工作。另外，氣泡在水泵內被破碎的不夠*，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壓，并從吸氣管吸人空氣，在水氣混合體進入喉管段后進行激烈的能量交換，空氣被粉碎成微小氣泡，然后直人擴散段，動能轉化為勢能，進一步壓縮氣泡、增大了空氣在水中的溶解度，zui終進入氣浮池中進行氣水分離。地埋式一體化污水處理設備射流器各部位的尺寸及有關參數，一般都是通過試驗來確定其尺寸的。

3、擴散板曝氣氣浮
這種布氣浮比較傳統，壓縮空氣通過具有微細孔隙的擴散板或擴散管，使空氣以細小氣泡的形式進入水中，但由于擴散裝置的微孔過小易于堵塞。若微孔板孔徑過大，必須投加表面活性劑，方可形成可利用的微小氣泡，從而導致該種方法使用受到限制。但近年研制、開發的彈性膜微孔曝氣器，克服了擴散裝置微孔易堵或孔徑大等缺點，用微孔彈性材料制 成的微孔盤起到擴張、關閉作用。

4、葉輪氣浮
葉輪在電機的驅動下高速旋 轉，在蓋板下形成負壓吸入空氣，廢水由蓋板上的小孔進入，在葉輪的攪動下，空氣被粉碎 成細小的氣泡，并與水充分混合成水氣混合體經整流板穩流后，在池體內平穩地垂直上升，進行氣浮。形成的泡沫不斷地被緩慢轉動的刮板刮出槽外。

葉輪直徑一般多為200~400mm，zui大不超過600~700mm。葉輪的轉速多采用900～1500r／min，圓周線速度則為10～15m/s。氣浮池充水深度與吸氣量 有關一般為1.5～2.0m但不超過3m。葉輪與導向葉片間的間距 也能夠影響吸氣量的大小，實踐證明，此間距超過8mm將使進氣量大大降低。

這種氣浮設備適用于處理水 量小，而污染物質濃度高的廢水。除油效果一般可達80％左右，布氣氣浮的優點是設備簡單，易于實現。但其主要的缺點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，運動速度快，氣泡與被去除污染物質的接觸時間短，這些因素都使布氣浮達不到的去除效果。