qfq浅池气浮装置的研究与应用论文

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1、QFQ浅池气浮装置的研究与应用论文摘要：本文介绍一种新型国产浅池气浮装置，其固液分离是在水流基本处于稳定状态下完成的。比较传统的气浮，其池深、布水方式，集水方式、撇渣方式，提出了较为先进的理论，并对传统气浮净水装置的发展提出了挑战。关键词：固液分离气浮零速度浅池理论撇渣装置在给水排水处理工艺程序中，固液分离技术及其设备是关键项目之一，采用气浮净水技术去除液体中微小悬浮颗粒.freel，其工艺流程（如图1）1.4.3.1图1中污水经污水泵提升，絮凝剂投加通常采用泵前加药，并通过水泵叶轮混合，进入反应室，反应形成絮体后进入接触室与溶

2、气水相混合，其溶气水使用处理后的部分水回流，回流量控制在5-25%，通过回流泵进行加压，空气由空气压缩机提供。在气浮分离区微气泡粘附于絮体和杂质颗粒，形成比重小于水的浮体，上浮水面，通过刮渣机进行刮除，从而获得分离杂质的目的。2.气浮装置处理污水的原理气浮法本身是一种物理法，但是可能伴随着十分复杂的物理化学反应；单从物理角度来分析，粘附微气泡颗粒（带气颗粒）的上升速度取决于斯笃克斯定律，即颗粒的上升速度V上升，取决于颗粒的粒径（d）、密度（ρs），以及液体的密度（ρ）和粘滞度（μ）等参数，其表达式为：u=g(ρs-ρ)d2/18

3、μ；V上升的速度通过实验验证，一般可取6mm/s，V下（分离区水流下流速度）的速度一般可取2-3mm/s，在气浮中当V上升＞V下时固液可以分离，当V上升＜V下时絮粒将随水流出气浮池，在气浮池的设计中，停留时间一般为10-20min，这样水深H=V下T60/1000=2.5×15×60/1000=2.25m,.freel左右。2.1如按絮体在分离区的实际运行情况，一般把水深H分为5个阶段（如图2所示）。2.1.1H1段，处理后清水区，一般取200-400mm，主要考虑气浮在长期运行中为避免沉积于池底的泥沙等进入集水管。2.1.2H

4、2段，清水下降段，一般取200mm，此段为纯清水区域。2.1.3H3段，安全段，一般取600mm，该段为适应因水量水质、流速、絮粒大小及因操作不当引起的处理效果不佳等冲击，A-A界面为带气絮体与水的分界面，但在实际使用过程中不排除该段区域中存在微小絮体。2.1.4H4带气絮体上升区，一般取600mm，微气泡粘附于絮体和杂质颗粒，形成比重小于水的浮体在此段上浮。2.1.5H5浮渣区，一般取100mm，浮渣通过一段时间的上升，在该区域形成高密浮渣区，此时浮渣含水率在95%左右。H=H1+H2+H3+H4+H5=1700mm-1900

5、mm以上分析，传统气浮池在原理和工艺上决定了该处理装置池深在2.0-2.5m。3.QFQ浅池式气浮为江苏一环环保设计研究院于一九九一年开始研究、试制，根据国外资料所载情况的介绍，在研究和调试中不断的探索，历时2年于九三年初研制成功其有效水深为400-500mm，表面负荷最大可达12.28m3/m2h，并获得国家专利（专利号：ZL93236282.6），经对含油污水、化工染料污水、肉食品加工废水及生活污水等各类污水处理，其运行情况良好，其结构原理（如图3）所示。3.1.该处理装置原水和溶气水在气浮池池体外混合后进入中心进水管，通过

6、旋转布水装置和稳流、整流装置进入气浮池体，处理后的出水通过旋转集水装置出水，浮渣通过撇渣装置排出设备，该撇渣装置为挖斗式；本装置1-6部分均附着于中心筒在驱动装置的动力下逆时针运行，而各装置的运行并不带动处理水的波动，这就是本装置的关键所在，即零速度。零速度的原理是气浮池体内的水流不随布水、集水装置的转动而形成波动，因其旋转布水后的水流速度与旋转集水出流速度相同，而布水后的水体的流向与旋转的方向相反，随着旋转布水器的循环和稳流整流装置的作用，在池内产生了无数个互不干扰的分离区域，各分离反应区也随着循环周期（旋转速度）所产生的时间

7、差相继出现和终了，从而达到零速度的目的。3.2本装置的有效水深为400-600mm，其池内各处理段展开布置图(如图4)图中f1+f2+f3+f4=M=气浮周长（近似值），与传统气浮相比，由于零速度的影响，水流是对中心筒作相对运动，故图4中h与图2中的H值有类似，而h值远远小于H值，f1为1/2M为浮渣的反应上升区，f2为1/6M为悬浮物低密区，在该区悬浮物还没有停止上升的运动，f3和f4为浮渣区，其中f3浮渣低密度区，f4为浮渣高密度区，撇渣装置设置在f4区段。h值取500mm，絮体的上升速度为6mm/s，絮体的上升只需84s，

8、絮体和水流在纵向为零速度，即只有上升过程而无纵向运动，与传统气浮相比，因其独特的工作原理，其工作段只有相对图2的H4，即带气絮体上升区，其它工段在浅池气浮中虽有设置，但因设置在其它平面，而对其高度和絮体上升工作无影响，浅池气浮的停留时间在4-5min，故浅池气浮