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淺層氣浮機
一、設備特點:
高效淺層氣浮機主要用于密度接近于水的微細懸浮物的分離和除去。氣浮法就是通過溶氣系統(tǒng)產生溶氣水，經過快速減壓釋放在水中產生大量微細氣泡，若干氣泡粘附在水中絮凝好的雜質顆粒表面上，形成整體密度小于1的懸浮物，通過浮力使其上升至水面而使固液分離的一種凈水方法。高效淺層氣浮裝置，是在傳統(tǒng)氣浮理論的基礎上又成功地運用了“淺層理論"和“零速"原理，通過精心設計，集絮凝、氣浮、撇渣、沉淀、刮泥為一體，是一種水質凈化處理的高效設備。
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浮粒子的極大絕干重量,我們將其定義為單位浮量,這是度量溶氣水質好壞的一項客觀指標。空氣屬于難溶于水的物質,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,是氣浮技術的關鍵。而縮小氣泡的直徑、增大氣泡群密度、改良氣泡群均勻度,是提高氣浮效率的關鍵,三者互相關聯、相互制約。1個100VM的氣泡如果變成等體保積的1VM的氣泡,其微量可以達到個,所以,在溶解空氣總量一定的前提下,縮小單個氣泡的直徑,即可增大氣泡群密度,同時氣泡群的均勻性也可以得到改善,傳統(tǒng)氣浮效率低,其重要的原因就是因為所產生的氣泡直徑過大,主體氣泡群氣泡的直徑一般都在50VM以上,氣泡群的密度(消能后單位體積溶氣水中所含氣泡個數)一般在10⒏\CM⒊以下,氣泡群均勻性(主體氣泡群數量占總氣泡數量的比例)差,直徑大于100VM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至氣泡上升速度過快,致使絮凝體遭到沖擊而破裂,浮選效果降低。而本機所產生的微氣泡直徑在1VM左右,密度高于102\CM⒊同時氣泡大小均勻,這就保證了較高的處理效率和理想的處理效果。
2、溶氣利用率高本機的溶氣利用率近99.99%,傳統(tǒng)的凹式氣浮只有10%左右,而早期的氣浮僅為6%左右,氣浮效率的高 低,同溶氣效率沒有太大的關系,終取決于溶氣利用率的高低。以溶氣壓力為例,從0.3Mpa提高到0.5Mpa,其溶氣效率極多也只能提高一倍,但能耗卻高出好幾倍,以溶氣效果為例,若從50%的溶氣效率提高到99.99%,其氣浮效率極多也只能提高一倍,但相應的溶氣設備在構造上就要復雜的多,檢修也相應復雜。研究表明,只有比漂浮粒子(絮凝前的單個粒子)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,短時間內難以沉淀的懸浮粒子,其直徑大多在10-30VM,50VM以上的固態(tài)懸浮粒子經過幾個小時的靜置,可以自然下沉或浮出水面,乳化液粒子徑在0.25-2.5VM之間,其中少量大顆粒直徑約10VM左右,所以,1VM左右微氣泡對絕大多數粒子都有很好的吸附作用,這也是本機溶氣利用率高的直接原因。
3、 處理負荷高本案可以處理懸浮物(SS)含量高達5000-20000mg\L的廢水,這個指標是任何傳統(tǒng)氣浮所不能達到的。傳統(tǒng)常規(guī)氣浮所能分離的(ss)含量一般在1000mg\L左右,僅對SS含量在幾百mg\L左右的廢水具有一定的實用價值。
4、 簡便實用的壓力溶氣本案溶氣罐的設計采用了與傳統(tǒng)理倫不同的設計依據,否定了以水力停留時間為主要依據的設計方法,實現了小容積大處理量,為增大氣水接觸面積采用了四級預混合機構,氣,水在極短的時間內即可達到均相狀態(tài)。
5、 高效率的氣泡發(fā)生器傳統(tǒng)氣浮由于其釋放器本身的缺陷和局限性,也對浮選效果產生了致命的影響:如窩凹氣浮采用的是利用高速旋轉的葉輪將吸入的空氣打碎而產生氣泡,且不論高速旋轉的葉輪會同時將絮體攪碎,破壞懸浮物,僅是這種產生氣泡的方式,就決定了這種結構無法產生10微米以下的微氣泡,因為要通過機械剪切產生微氣泡,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極小的方法是電解,其次就是壓力溶氣,本機所采用的氣泡發(fā)生器,以其合理的設計,實現了空氣從溶氣水到微氣泡的轉化,具有以下優(yōu)勢
(1)、可以大限度的消除溶氣水的能量,也就是說,可以大限度的使溶氣從溶解平衡的高能值降到幾乎接近常壓力的低能值。溶氣水的消能是能量的轉移,而不是能量的消失。極大消能,是指獲得物理性能優(yōu)良的微氣泡的前提下,能量轉換的值。本案所采用的氣泡發(fā)生器的消能比可達99.9,而普通氣泡發(fā)生器高只能達到95%.
(2)、在獲得極大消能比的前提下,具有極快的能量消減速度,也就是說具有極短的能量消減時間,即可以在極短的能量消減時間內獲得極大能量消減比。本案所采用的氣泡發(fā)生器的消能時間僅為0.01-0.03秒,而普通氣泡發(fā)生器極快也得0.3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,兩個體積相同的氣泡合并后,其表面能減少20.63%。若在釋放器中存在有利于氣泡合并的結構的話,那通過該裝置獲得理想的微氣泡是不可能的。只能杜絕溶氣的渦流,反沖,才能從根本上避免微氣泡的合并。
二、工作原理
參照下圖，原水由水泵泵入氣浮裝置的原水進管，經旋轉分配管均勻的分配入氣浮池底部；經溶氣系統(tǒng)加壓溶氣的溶氣水經中心管進入分配器，與原水一同分配入氣浮池底部?；旌先軞馑谌軞獬氐撞恳驂毫E減而產生大量微米級小泡，在絮凝劑作用下形成的原水有機物團和懸浮顆粒被小氣泡吸附上升至水面，形成浮渣，浮渣由刮渣系統(tǒng)清理排出。
原水中比重大于1的污泥顆粒等由刮吸泥系統(tǒng)括吸排出，經處理后的清水出口流出。高效淺層氣浮機成功的應用了“零速度"原理，使進水對原水不產生干擾，使得氣浮系統(tǒng)可以和刮吸呢系統(tǒng)有機的結合，固液分離在一種靜態(tài)環(huán)境下進行。
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