超效淺層氣浮機(jī)

一、概述

當(dāng)前，國家重點(diǎn)抓環(huán)境保護(hù)工作關(guān)停并轉(zhuǎn)產(chǎn)了一大批污染嚴(yán)重的中小型企業(yè)，各地已越來越重視環(huán)境污染問題。廢水治理作為一個(gè)老大難問題一直困擾著各個(gè)企業(yè)，尤其是一些中小型企業(yè)，如造紙、印刷、食品、化工等企業(yè)，由于資金和技術(shù)方面的制約，進(jìn)口設(shè)備投入太大，中小型企業(yè)難以承受，因?yàn)橥度刖薮蟮倪\(yùn)行費(fèi)用而不得不開開停停，以應(yīng)付環(huán)保部門的檢查。

針對(duì)目前這種現(xiàn)狀，我公司參考技術(shù)，研制開發(fā)了ZWX系列超效過濾溶氣氣浮機(jī)技術(shù)與成套設(shè)備，其處理效果，高于目前傳統(tǒng)常規(guī)氣浮，運(yùn)行成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他氣浮水處理方式。

二、設(shè)備的技術(shù)關(guān)鍵與特點(diǎn)

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絕干重量，我們將其定義為單位浮量，這是衡量溶氣水質(zhì)好壞的一項(xiàng)客觀指標(biāo)?？諝鈱儆陔y溶于水的物質(zhì)，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(dá)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(shù)的關(guān)鍵.而縮小氣泡的直徑、增大氣泡群密度、改良?xì)馀萑壕鶆蚨仁翘岣邭飧⌒实年P(guān)鍵，三者相互關(guān)聯(lián)、相互制約。一個(gè)100UM的氣泡如果變成等體積的1，所以，UM的氣泡，其微量可以達(dá)到1000000個(gè)，所以，在溶解空氣總量不變的前提下，縮小單個(gè)氣泡的直徑，即可增加氣泡群密度，同時(shí)氣泡群的均勻性也可以得到改善，傳統(tǒng)氣浮效率低，優(yōu)之凈認(rèn)為其最主要的原因就是因?yàn)樗a(chǎn)生的氣泡直徑過大，主體氣泡的直徑一般都在50UM以上，氣泡群的密度（消能以后單位體積溶氣水中所含氣泡個(gè)數(shù)）一般在108/M³以下氣泡均勻性（主體氣泡群數(shù)量占總氣泡數(shù)量的比例）差，直徑大于100UM的氣泡占85%以上，這些氣泡都屬于無效浮選氣泡，而且由于氣泡直徑大導(dǎo)致氣泡上升速度過快，致使絮凝體遭到?jīng)_擊而破裂，浮選效果不理想。而本機(jī)所產(chǎn)生的微氣泡直徑在1UM左右，密度高于102/CM3同時(shí)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、溶氣利用效率高

本機(jī)的溶氣利用率近99%，傳統(tǒng)的渦凹式氣浮只有10%左右，而早期的氣浮僅為6%左右，氣浮效率的高低以溶體壓力為例，從0.3Mpa提高到0.5Mpa，其溶氣多也能提高一倍，但能耗卻高出好幾倍，所以以溶氣效果為例，若從50%的溶氣效率提高到99%。其氣浮多也只能提高一倍，但相應(yīng)的溶氣設(shè)備要在結(jié)構(gòu)上就要復(fù)雜的多，檢修也相應(yīng)復(fù)雜。

經(jīng)研究表明，只有比漂浮粒子（絮凝前的單個(gè)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(shí)間內(nèi)難以沉淀的懸浮粒子，其直徑大多在10-30UM，50UM以上的固態(tài)懸浮粒子經(jīng)過幾小時(shí)的靜置，可以自然下沉或浮出水面，乳化液粒子徑在0.25-2.5UM之間，其中少量大顆粒直徑約10UM左右，所以，1UM左右微氣泡對(duì)絕大數(shù)粒子都有很好的吸附作用，這也是本機(jī)溶氣效率高的直接原因。

3、處理負(fù)荷高

本機(jī)可以處理懸浮物（SS）含量高達(dá)5000-20000mg/L的廢水，這個(gè)指標(biāo)是任何傳統(tǒng)氣浮方式所不能達(dá)到的。傳統(tǒng)氣浮所能分離的（SS）含量一般在1000mg/L左右，僅對(duì)SS含量在幾百mg/L左右的廢水具有一定的實(shí)用價(jià)值。

4、簡單實(shí)用的壓力溶氣

本機(jī)溶氣罐的設(shè)計(jì)采用了與傳統(tǒng)理論不同的設(shè)計(jì)依據(jù)，否定了以水力停留時(shí)間為主要依據(jù)的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了容量體積大，處理容量大，為增大氣、水接觸面積采用了四級(jí)預(yù)混合機(jī)構(gòu)，氣、水在極短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到均相狀態(tài)。

5、效率高的氣泡發(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(duì)懸浮效果產(chǎn)生了致命的影響。如渦凹?xì)飧〔捎玫氖抢酶咚傩D(zhuǎn)的葉輪將吸入的空氣打碎而產(chǎn)生氣泡，且不論高速旋轉(zhuǎn)的葉輪會(huì)同時(shí)將絮體攪碎，破壞懸浮物，僅是這種產(chǎn)生氣泡的方式，就決定了這種結(jié)構(gòu)無法產(chǎn)生10微米以下的微氣泡，所以首先要克服的是氣泡發(fā)生器結(jié)構(gòu)流程上的缺陷，本機(jī)以其合理的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了空氣從溶氣水到微氣泡的轉(zhuǎn)化，具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）以限度的消除溶氣水的能量。也就是說，可以限度的使溶氣從溶解平衡的高能降到幾乎接近常壓力的低能值，溶氣水的消能是能量的轉(zhuǎn)移，而不是能量的消失。消能，是指獲得物理性能優(yōu)良的微氣泡大的前提下，能量轉(zhuǎn)換的值。本機(jī)所采用的氣泡發(fā)生器的消能比可達(dá)99.9%，而普通氣泡發(fā)生器只能達(dá)到95%。

（2）在獲得消能比的前提下，具有的能量消減速度，也就是具有最短的能量消耗時(shí)間，即可以在最短的時(shí)間內(nèi)獲得能量消減比。

（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(chǎn)生。，微氣泡自形成之后，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(gè)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(jié)構(gòu)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。

三、XQF超效淺層氣浮機(jī)的組成

XQF超效微浮選氣浮機(jī)為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要由以下幾部分組成：

1、氣浮機(jī)

圓形鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，是污水處理機(jī)的主題和核心，內(nèi)部有釋放器、均布器、污水管、出水管、污泥槽、刮泥板系統(tǒng)等組成。釋放器置于氣浮機(jī)位置，是生產(chǎn)微氣泡的關(guān)鍵部件。溶氣罐的溶液氣水在這里與廢水充分混合，突然釋放，產(chǎn)生劇烈攪動(dòng)和渦流，形成直徑約為20-80UM的微氣泡，從而粘附于水中的絮凝體上升，清水分離出來。均布器成錐形結(jié)構(gòu)，連接于釋放器上，主要作用是將分離開來的清水和污泥均勻散布于罐體中。出水管均布與罐體下部，并通過一根直立主管連接到罐上部溢出，溢出口設(shè)有水位調(diào)節(jié)手柄，便于調(diào)節(jié)罐內(nèi)水位。污泥管安裝罐體底部，用于排出沉積于罐底的沉積物，罐體上部設(shè)有污泥槽，槽上有刮板，刮板不斷轉(zhuǎn)動(dòng)。連續(xù)將上浮的污泥刮到污泥槽內(nèi)，自流至污泥池里。

2、溶氣系統(tǒng)

溶氣系統(tǒng)主要有溶氣罐、儲(chǔ)氣罐、空氣壓縮機(jī)、高壓泵組成。溶氣罐是系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，其作用就是實(shí)現(xiàn)不和空氣的充分接觸，加速空氣溶解。它是一個(gè)密閉耐壓鋼罐，內(nèi)部設(shè)計(jì)有擋板、隔套、射流器等元件，可以加速空氣和水體的擴(kuò)散、傳質(zhì)過程，提高溶氣效率。

四、XQF超效微浮選氣浮機(jī)的作用

1、XQF超效淺層氣浮機(jī)的單位浮量高，溶氣利用率高，所以用于處理浮懸物非常高的廢水，其值可達(dá)20000mg/L。像浮懸物含量高達(dá)數(shù)千mg/L的造紙白水，采用本技術(shù)可以輕易達(dá)到回用的目的。

2、可以分離1UM-10UM的懸浮物，如藻類等。

3、如可分離比重較大的金屬氫氧化物，如鐵，銅，鉻，鋅等，例如：分離百至千mg/L的含銅廢水，僅一次氣浮就可達(dá)到10mg/L以下。

4、用于某些生產(chǎn)領(lǐng)域，處理效果優(yōu)于該行業(yè)的專用設(shè)備，如用于淀粉行業(yè)回收蛋白質(zhì)，可使回收的蛋白質(zhì)含量高達(dá)60%，達(dá)到一級(jí)品的效果，而目前淀粉行業(yè)的專用處理設(shè)備也只能達(dá)到30%。

5、該設(shè)備用于分離化蒸水中的蒸片，分離焦化混合水中的各類焦油，用于溶劑萃取脫酚回收溶劑油，用于鐵路機(jī)械加工廢水脫除油污，COD，SS等，即使不用絮凝劑，可達(dá)到理想效果。

五、XQF超效淺層氣浮機(jī)設(shè)備處理廢水的效果和成本估算

1、石油化工廢水處理效果和成本分析

指標(biāo) 單位 進(jìn)水水質(zhì) 出水水質(zhì) 處理成本（元）

油脂 mg/L 50000 55 0.22-0.36

2、造紙廢水處理效果和成本分析

指標(biāo) 單位 進(jìn)水水質(zhì) 出水水質(zhì) 去除率% 處理成本（元）

COD mg/L 600-2800 100 ≧92 0.26-0.48

SS mg/L 800-3200 100 ≧90 

六、XQF超效淺層氣浮機(jī)的優(yōu)勢(shì)

隨著我國環(huán)保力度的不斷加大，歐美、日本等一些國家的環(huán)保設(shè)備公司紛紛進(jìn)入中國，推出了一系列氣浮設(shè)備。如渦凹?xì)飧?、超效淺層氣浮，螺旋推進(jìn)氣浮等，一些廠家也仿制，造成環(huán)保設(shè)備遍地開花，良莠不齊的局面，但是判斷一套氣浮裝置的優(yōu)與劣可作如下比較：微氣泡的直徑，微氣泡群的密度，微氣泡群的均勻性，能耗的高低，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，操作及維護(hù)的難易程度。

散氣氣浮靠水流的機(jī)械剪切力和擴(kuò)散力和擴(kuò)散板產(chǎn)生氣泡（如射流氣?。瑲馀葜睆皆?mm左右不易與小顆粒和絮凝體相結(jié)合，反而會(huì)將絮凝體打碎，不適合處理含細(xì)小微粒和絮凝體的廢水，其氣浮效果最差，靠機(jī)械切割氣泡式以機(jī)械為動(dòng)力切割氣泡的，如螺旋推進(jìn)型氣浮，渦凹?xì)飧〉?，其所能獲得的主體氣泡群的微氣泡直徑也在50UM以上，更談不上氣泡群的均勻性和密度了。日本、歐美引入中國的超效淺層氣浮，除池型變化并加上了一個(gè)缺少說服力的“零進(jìn)度”外，在技術(shù)上并沒有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。螺旋推進(jìn)型，優(yōu)點(diǎn)是不使用空壓機(jī)，動(dòng)力消耗比超效淺層氣浮略低，但其性能仍無法超出傳統(tǒng)常規(guī)氣浮的性能范圍，而對(duì)于懸浮物來說含量僅數(shù)百mg/L廢水，許多常規(guī)氣浮都有比較理想的效果，但是對(duì)于懸浮物含量達(dá)到數(shù)千甚至上萬mg/L廢水時(shí)，常規(guī)氣浮就無能為力了。對(duì)于超級(jí)氣浮來講，所處理廢水的懸浮物越高，其噸水耗能就越低，而其他氣浮的能耗往往是與廢水的污染負(fù)荷成正比的。