水质工程学 上册 教学课件 作者 谢水波 姜应和 主编 第7章.ppt

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1、7.1　气浮法的基本原理7.1.1　水中杂质颗粒与微气泡相粘附的机理7.1.2　药剂对气浮工艺的影响7.1.1　水中杂质颗粒与微气泡相粘附的机理1.界面张力、接触角和体系界面自由能2.气-粒的亲水粘附和疏水粘附1.界面张力、接触角和体系界面自由能图7-1　润湿接触角示意图2.气-粒的亲水粘附和疏水粘附图7-2　亲水性和疏水性颗粒的接触角7.1.2　药剂对气浮工艺的影响同体积的空气形成分散的小气泡的表面积大于形成大气泡的表面积。因而，形成分散的小气泡会增加气泡与颗粒碰撞粘附的机会；另外，由于大气泡承受剪切力

2、的能力比小气泡弱，在不稳定的水力环境下，小气泡更加稳定，因此形成小气泡更有利于气浮。实践证明，气泡直径在100μm以下才能很好地与颗粒粘附。但在待处理水中形成一定直径和密度的小气泡需要一定的条件。7.2　气浮系统的类型与装置7.2.1　电解气浮法7.2.2　散气气浮法7.2.3　溶气气浮法7.2.1　电解气浮法1.平流式电解气浮装置2.竖流式电解气浮装置1.平流式电解气浮装置图7-3　平流式电解气浮装置1—入流室　2—整流栅　3—电极组　4—接触区　5—分离室　6—刮渣机　7—排渣阀8—水位调节器　9—浮

3、渣室　10—排泥口2.竖流式电解气浮装置图7-4　竖流式电解气浮装置1—入流室　2—整流栅　3—电极组　4—整流区　5—出流孔　6—分离室　7—集水孔8—出水管　9—水位调节器　10—刮渣机　11—浮渣室　12—排泥管　13—排泥阀7.2.2　散气气浮法1.微孔曝气气浮法2.剪切气泡气浮法1.微孔曝气气浮法图7-5　扩散板曝气气浮装置1—微孔陶瓷扩散板　2—分离区　3—排渣口2.剪切气泡气浮法(1)射流气浮法　如图7-6所示，射流气浮法采用射流器向水中充入空气。(2)叶轮气浮法　叶轮气浮法如图7-7、图7

4、-8所示。(3)涡凹气浮法　涡凹气浮法又叫空穴气浮法(Cavitationairflotation，CAF)，是美国Hydrocal环保公司的专利产品。(1)射流气浮法图7-6　射流器的构造1—喷嘴　2—吸气管　3—喉管　4—扩散管图7-7　叶轮气浮示意图1—分离区　2—盖板　3—叶轮　4—导向板　5—整流板6—轴套　7—转轴　8—轴承　9—进气管(2)叶轮气浮法　叶轮气浮法如图7-7、图7-8所示。(2)叶轮气浮法　叶轮气浮法如图7-7、图7-8所示。图7-8　叶轮示意图1—导向板　2—盖板　3—循环进

5、水孔4—转轴　5—轴套　6—叶轮叶片(3)涡凹气浮法图7-9　涡凹气浮系统示意图1—涡凹曝气机　2—涡轮　3—进气孔　4—刮泥机　5—集渣槽　6—回流管7—水位调节器　8—接触区　9—分离区7.2.3　溶气气浮法1.真空溶气气浮法2.加压溶气气浮法1.真空溶气气浮法图7-10　真空气浮设备1—入流调节器　2—曝气器　3—消气井　4—分离区　5—刮渣板　6—集渣槽7—环形出水槽　8—刮泥板　9—出渣室　10—操作室(包括抽真空设备)2.加压溶气气浮法(1)全部废水溶气气浮　全部废水溶气气浮工艺流程是将全部废

6、水进行加压溶气，再经减压释放装置进入气浮池进行气浮分离，如图7-11所示。(2)部分废水溶气气浮　它是将部分废水进行加压溶气，其余的直接进入气浮池，如图7-12所示。(3)部分回流溶气气浮　如图7-13所示，部分回流加压溶气气浮工艺是将部分出水进行回流，加压后送入气浮池，而废水则直接送入气浮池中。(1)全部废水溶气气浮图7-11　全部废水溶气气浮法工艺流程1—加压泵　2—压力溶气罐　3—减压阀　4—溶气释放器　5—分离区　6—刮渣机　7—水位调节器　8—压力计　9—放气阀　10—排水区　11—浮渣室(2)

7、部分废水溶气气浮图7-12　部分废水溶气气浮法工艺流程1—加压泵　2—压力溶气罐　3—减压阀　4—分离区　5—刮渣机　6—水位调节器7—压力计　8—放气阀(3)部分回流溶气气浮1)气体溶解量大。2)经减压释放产生的气泡粒径小，一般为20～100μm，粒径均匀，微气泡在气浮池中上升速度慢，对池扰动较小，特别适用于松散、细小絮凝体的固液分离。3)设备维护和工艺流程操作简单，管理方便。(3)部分回流溶气气浮图7-13　部分回流溶气气浮法工艺流程1—加压泵　2—压力溶气罐　3—减压阀　4—分离区　5—刮渣机　6—

8、水位调节器7—压力计　8—放气阀7.3　气浮装置的设计计算7.3.1　空气饱和设备7.3.2　溶气水的减压释放设备7.3.3　气浮池7.3.1　空气饱和设备1.加压泵2.溶气罐1.加压泵表7-1　不同温度下的值2.溶气罐溶气罐的作用是使水和空气充分接触，加速空气的溶解。压力溶气罐的形式较多，填充式溶气罐由于效率较高常被采用。填料多采用阶梯环、拉西环或波纹片卷，高度0.5～0.8m。7.3.2　溶气水的减压释放设备(1)减压阀