TSTV型溶气释放器
平流式气浮池设计计算书
平流式气浮池设计计算书一、设计说明气浮法也称浮选法，其原理是设法使水中产生大量的微气泡，以形成水、气、及被去除物质的三相混合体，在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下，促进微细气泡粘附在被去除的微小油滴上后，因粘合体密度小于水而上浮到水面，从而使水中油粒被分离去除。
气浮法通常作为对含油污水隔油后的补充处理。
即为生化处理之前的预处理，经过气浮处理，可将含油量降到30mg/L以下，再经过生化处理，出水含有可达到10mg/L以下。
设计选用目前最常用的平流式气浮池，废水经配水井进入气浮接触区，通过导流板实现降速，稳定水流。
然后废水与来自溶气开释器释出的溶气水相混合，此时水中的絮粒和微气泡相互碰撞粘附，形成带气絮粒而上浮，并在分离区进行固液分离，浮至水面的泥渣由刮渣机刮至排渣槽排出。
净水则由穿孔集水管汇集至集水槽后出流。
部分净水经过回流水泵加压后进溶气罐，在罐内与来自空压机的压缩空气相互接触溶解，饱和溶气水从罐底通过管道输向开释器。
本设计采用加压溶气气浮法在国内外应用最为广泛。
与其他方法相比，它具有以下优点：在加压条件下，空气的溶解度大，供气浮用的气泡数目多，能够确保气浮效果；溶进的气体经骤然减压开释，产生的气泡不仅微细、粒度均匀、密集度大、而且上浮稳定，对液体扰动微小，因此特别适用于对疏松絮凝体、细小颗粒的固液分离；工艺过程及设备比较简单，便于治理、维护；特别是部分回流式，处理效果明显、稳定，并能较大地节约能耗。
二、设计任务完成一个城市污水处理中常用的典型构筑物的工艺设计，较完整地绘制该构筑物的工艺施工图纸。
构筑物——平流式气浮池（共壁合建）设计流量——Q s=100m³/h三、设计计算1．污水水质情况C o = 700㎎/L 悬浮固体浓度f= 90％空气饱和率Aa/S= 0.022 气固比Ca= 18.5ml/L 空气在水中饱和溶解度P= 4.2atm 溶气压力T1=2min 气浮池内接触时间Ts=20min 分离室内停留时间Vs=1.5 mm/s 分离室上升流速2．回流比的确定由Aa/S =Ca(f*P-1)R/ C o 得，回流比R= 30％3．气浮池计算因为设计两个气浮池并联，所以单池流量Q =100/2=50 m³/h（1）接触室容积：Vc=(Q+Qp)*T2/60=(50+15) *2/60=2.17m³（2）分离室容积：Vs=(Q+Qp) *Ts/60=65*20/60=21.7m³（3）气浮池水深：H=1.5*t/1000=1.5*20*60/1000=2m（4）分离室面积和长度As=Vs/H=21.7/2=10.85m2取池宽B=2m则分离室长度L= As /B=10.85/2=5.43m为便于施工长度取5.5m，则实际分离室面积为11㎡。
工业废水处理技术(气浮详细)
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（3）涡凹气浮的优点
根据处理水量的不同决定曝气机台数，每台曝气机只有1.12.2k.w,刮泥板马达仅为0.75-2.2kw,整套涡凹气浮设备所消 耗的动力极小，仅相当于传统溶气气浮的1/5-1/8， 槽内没有需要维修的部件设备整体性好，安装方便 气泡直径可以根据情况进行调整 节省运行费用40%—90%，节省占地面积40%—60%，5-500m3/h 的涡凹气浮机设备的安装面积仅有10-110m2 不需要循环泵、空压机、喷嘴、压力容器 不需要校准空气控制阀 不需要絮凝剂预先混合槽
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（4）工艺优势
净化池浅，但留有足够的浮渣储备空间，特别适用高浓度 污水的处理 ，处理能力大。 占地面积小，可架空 。 水位及刮渣深度均可调，流量适应范围大，刮起的浮渣含 固率高。 拼装式结构，便于运输，安装和搬迁。 均衡消能系统全不锈钢结构，无运动部件，不需清洗，不 需维护，不会堵塞。 由于微气泡直径极小，密度极高，能充分捕捉极细小的悬 浮物，不需事先将它们聚凝为很大的矾花，故可大大减少 投药量，一些场合下甚至可不投药运行，极大的降低了运 哈尔滨工业大学 行成本 。
4）气浮池设计
气固比：溶解空气量（A)与原水中悬浮物的含量（S）的比值。
A 经减压释放的溶解空气总量 a= = S 原水带入的悬浮固体总量
a.气固比的两种表示方法
分离比重小于水的液态悬浮物，a采用体积比计算； 分离比重大于水的固态悬浮物，a采用质量比计算；
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4）气浮池设计 b. a采用质量比计算公式
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4）气浮池设计 气浮分离装置：平流式，竖流式（P533图） 反应-气浮池；反应-气浮-沉淀池；反应-气浮-过滤 5）平流矩形气浮池设计
气浮机的种类及使用注意事项详解
气浮机的种类及使用注意事项详解气浮是指利用高度分散的微小气泡黏附污水中的污染物，形成密度小于水的气浮体，实现固-液分离和液-液分离的过程，适用于去除水中密度小于1t/m3的悬浮物、油类和脂肪，可用于污水处理的预处理与深度处理，气浮机在炼油、造纸、化工、焦化、洗涤、食品等行业的废水处理上应用十分广泛。
1、气浮机的种类目前市场上常见的气浮机有溶气气浮机、涡凹气浮机，浅层气浮机。
本期详细介绍一下这几种气浮机的原理及使用范围。
（1）压力溶气气浮机压力溶气气浮（DAF）主要由溶气泵、释放器、刮渣机、空压机、加药系统、配电系统等组成。
适用于处理低浊度、高色度、高有机物含量、低含油量、低表面活性物质含量或具有富藻的水，广泛用于造纸、印染、电镀、化工、食品、炼油等工业污水处理。
适合小水量小于500m3/d 的污水处理。
相对于其他的气浮方式，它具有水力负荷高、池体紧凑等优点，但是它的工艺复杂、电能消耗较大、空压机的噪声大等缺点也限制着它的应用。
溶气气浮工艺段分：混/絮凝区、溶气释放区、沉淀区、溶气水回流区、污泥槽、清水槽。
（2）涡凹气浮机涡凹气浮机是一种主要用于去除工业或城市污水中的油脂、胶状物及固体悬浮物而设计的新型污水处理设备，系统主要由曝气装置、刮渣装置和排渣装置组成，其中曝气装置主要是带有专利性质的涡凹曝气机，刮渣装置主要由刮渣机和牵引链条组成。
涡凹曝气系统结构示意图。
工作原理为：溶气设备由电机带动高速旋转（旋转速度一般控制在1000~3000r/min），利用底部扩散叶轮（该叶轮的叶片为空心状）的高速转动在水中形成一个负压区，使液面上的空气沿着“涡凹头”的中空管进入扩散叶轮释放到水中，并经过叶片的高速剪切而变成小气泡。
小气泡在上浮的过程中黏附在絮凝体上而形成新的低密度絮凝体，靠水的浮力将水中的悬浮物带到水面，然后靠刮渣装置除去浮渣。
其工艺流程如下：经过预处理后的污水流入装有涡凹曝气机的小型曝气段，涡凹曝气机底部散气叶轮的高速转动在水中形成一个真空区，从而将液面上的空气通过抽风管道输入水中，由叶轮高速转动而产生的三股剪切作用把空气粉碎成微气泡，空气中的氧气也随之溶入水中；固体悬浮物与微气泡黏附后上浮到水面，并通过呈辐射状的气流推动力将其驱赶到刮泥机附近。
气浮池
加压气浮池的计算在水温C ︒20溶气压力为0.25MPa 时，采用TS 型溶气释放器，其释气量为L mL 40。
当回流比为10%时，出水浊度可降至4NTU 左右，除藻率在80%以上。
（1）基本设计数据的确定：1）絮凝时间采用15min 。
2）回流比取10%。
3）接触室上升流速采用s mm 20。
4）气浮分流速度采用2s mm 2。
5）溶气罐过流密度取)15023m h m ∙。
6）溶气罐压力定为0.25MPa 。
7）气浮池分离室停留时间为16min 。
（2）气浮池：1）加压溶气水水量：h m Q R Q p 3'3.832420000%10=⨯==同时根据所需压力为0.25MPa,选6SA-8型号水泵一台，为安全计，增设一台备用。
2）气浮所需空气量：h L Q Q p g 4.39982.1403.83=⨯⨯==αφ3）空气压缩机所需额定气量：m i n 093.04.11000604.39981000603'm Q Q g g =⨯⨯=⨯=ψ 故选用Z-0.3/7型空压机一台，为安全计，增设一台备用。
4）压力溶气罐直径： m I Q D p71.01503.8344=⨯⨯==ππ 选用标准填料罐，TR-10型溶气罐一只。
5）溶气罐容积：32.460m T Q W R == 6）溶气罐的高度： m D W H 6.10421==π 7)气浮接触室尺寸： 接触室平面面积：37.123600001.0203.83833m v Q Q A c pc =⨯⨯+=+=接触室宽度选用m b c 5.1=，则接触室长度（即气浮池宽度）：m b A B c c c 5.85.17.12===8）气浮分离室尺寸： 分离室平面面积：31273600001.023.83833m v Q Q A s ps =⨯⨯+=+= 分离室长度：m B A L s c 9.145.8127===9）气浮池水深： m t v H s 92.11000601621000=⨯⨯==10）气浮池的容积：m H A A W s c 2.26892.1)1277.12()(=+=+= 总停留时间：min 6.178333.832.2686060=+⨯=+⨯=p Q Q W T 11）气浮池集水管：集水管采用穿孔管，沿池长方向均布四根（管间距1.33m ）,每根管的 集水量m Q Q q p32294=+=，选用管直径D=600mm,管中最大流速为s m 86.0。
第六章 气浮
第六章气浮6-1气浮工艺的基本原理与类型6.1.1 基本原理对于废水中粒径较小，比重≤1的悬浮物或胶体，前面介绍的方法较难去除，可采用本章介绍的方法——气浮法进行处理。
气浮法是用于从液相中分离固体或液态颗粒的工艺。
它通过在液相中造成的小气泡（通常是空气泡）与颗粒物质接触后形成气泡与颗粒的结合体，使其浮力增大至足以将颗粒上升到液体表面而加以去除的工艺。
按stokes公式：2)(181dgu sLμρρ-=。
若ρL-ρS>0，则颗粒在液体中上浮，上浮速度取决于ρL-ρS的值和d的大小。
气浮的基本原理是：在一定条件下，向被处理水中通入空气，并产生或以微小气泡的形式释放，使水中细小的SS粘附在气泡上并随之上浮至水面而形成浮渣，达到固液分离的目的。
6.1.2 处理对象用于去除难于自然沉淀和上浮的细微颗粒及比重接近于1的悬浮颗粒。
（1）石油工业或煤气发生站的含乳化油废水（0.5~25μm）；（2）毛纺工业洗毛废水中的羊毛脂及洗涤剂；（3）食品工业废水中的油脂；（4）洗煤车间废水中的细煤粉颗粒（0.5~1mm）（5）造纸废水中的纸浆；（6）纤维工业废水中的细小纤维；（7）地表水体中的藻类；（8）废水处理工艺出水中残留的细小的絮体或污泥；（9）污泥气浮浓缩处理。
6.1.3 水处理中的应用情况1、给水处理替代常规的澄清工艺，尤其适用于低浊、含藻类及浮游生物的给水处理中；原来溶于水中，经混凝处理后转为不溶的悬浮物；2、废水处理去除悬浮物、油粒、纤维、活性污泥及藻类的去除； 3、污泥浓缩； 4、替代二沉池对易产生污泥膨胀的工艺可提高稳定性。
6.1.4基本工艺条件（1）必须向水中提供足够量的微细气泡； （2）必须使气泡与水中悬浮颗粒相粘附；（3）必须使水中的杂质在表面形成稳定的浮渣层，停留足够长时间。
本章将从理论角度来探讨在实际操作中满足这些工艺条件的可行性。
6.1.5主要特点与沉淀处理工艺相比，有以下特点：（1）处理负荷高(一般为5~10m 3/m 2.h ，高达12m 3/m 2.h)、基建投资低（停留时间仅需20~40min ） ；（2）出水DO 高，不发生腐化现象，利于后续生物处理； （3）浮渣稳定、含水率低（一般低于96%），便于后处理和处置；（4）电耗高：处理一吨水要比普通沉淀法多耗0.02~0.04度电，运行费用较高； （5）设备维护和维修工作量大，处理效果浮渣易受风雨影响。
单位招聘考试污水处理工初级(试卷编号1121)
单位招聘考试污水处理工初级(试卷编号1121)1.[单选题]对电击所至的心搏骤停病人实施胸外心脏挤压法，应该每分钟挤压 次。
( )A)60-80B)70-90C)80-l00答案:A解析:2.[单选题]生物膜处理法的主要运行形式有( )、生物转盘、生物接触化池和生物流化床。
A)活性污泥B)生物滤池C)氧化塘答案:B解析:3.[单选题]污泥容积指数的英文简写是( )。
A)MLSSB)SSC)SVI答案:C解析:4.[单选题]当完全混合曝气法进水有机污染物浓度增大时，以下工艺参数控制不正确的是( )。
A)加速曝气B)加大回流比C)加大活性污泥排放D)减小进水量答案:C解析:5.[单选题]事故处理要坚持（ ）不放过的原则。
A)二B)三C)四D)五答案:C解析:B)C)D)答案:A解析:7.[单选题]( )在污泥负荷率变化不大的情况下，容积负荷率可成倍增加，节省了建筑费用。
A)阶段曝气法B)渐减曝气法C)生物吸附法D)延时曝气法答案:C解析:8.[单选题]下列关于并联电路说法中，（ ）是正确的。
A)并联电路中流过每个电阻的电流都相等B)并联电路两端的总电压等于各个电阻两端的电压之和C)在实际工作中，凡是工作电压相同的负载几乎全是并联D)两个或两个以上电阻依次相连，中间无分支的联接方式叫电阻的并联答案:C解析:9.[单选题]沉砂池的工作是以重力分离为基础，将沉砂池内的污水流速控制到只能使( )大的无机颗粒沉淀的程度。
A)重量B)相对密度C)体积D)颗粒直径答案:B解析:B)生物转盘C)氧化沟D)生物流化床答案:C解析:11.[单选题]适宜于易结焦介质的闸阀为（ ）。
A)弹性闸阀B)楔式单闸板C)楔式双闸板D)刚性闸板答案:B解析:12.[单选题]已知右图中，Rr-R2-R3-R4-R5-1门，则AB间的等效电阻R一为()。
A)5B)3/2C)2/3D)5/8答案:D解析:13.[单选题]在日常接待工作中，对待不同服务对象，态度应真诚热情、（ ）。
气浮的分类与特点
气浮的分类与特点气浮的分类与特点依据气泡产生的方式气浮法分为：（1）电解气浮法；（2）散气气浮法：①扩散板曝气气浮；②叶轮气浮。
（3）溶气气浮法：①溶气真空气浮；②加压溶气气浮：A全溶气流程；B部分溶气流程；C回流加压溶气流程。
1、电解气浮法（1）工作原理阳极和阴极产生氢气和氧的微细气泡，将废水中的污染物颗粒或先经混凝处理所形成的絮凝体粘附而上浮至水面，生成泡沫层，然后将泡沫刮除，实现分别去除污染物质。
2H++ 2eH2 OH—— 4e2H2O+O2电解气浮法产生的气泡尺寸远小于溶气法和散气法。
除了用于固液分别外，电解气浮法还有降低COD、氧化、脱色和**的作用。
对废水负荷变化适应性强，产生污尼量小，占地少，不产生噪音。
2、散气气浮法（1）微孔曝气气浮法该法是通过微孔陶瓷、微孔塑料等板管将压缩空气形成气泡分散于水中实现气浮。
此法简单易行，但所得气泡偏大，气泡直径可达110mm，气浮效果不佳（2）剪切气泡气浮法此法是将空气引至高速旋转叶轮，利用旋转叶轮造成负压吸人空气，废水则通过叶轮上固定盖板上的小孔进入叶轮，在叶轮搅动和导向叶片的共同作用下，空气被粉碎成细小气泡。
3、溶气气浮法依据气泡析出时所处压力不同，溶气气浮法分为：溶气真空气浮：空气在常压或加压下溶入水中，在负压下析出。
加压溶气气浮：空气在加压下溶入水中，在常压下析出。
（1）溶气真空气浮此法优点是：气泡形成、气泡粘附于微粒以及絮凝体的上浮都处于稳定环境，絮体很少被破坏，气浮过程能耗小。
其缺点是：容气量小，不适于处理含悬浮物浓度高的废水；气浮在负压下运行，刮渣机等设备都要在密封气浮池内，所以气浮池的结构多而杂，维护运行困难，故此法应用较少。
（2）加压溶气气浮①工作原理在加压条件下，使空气溶于水，形成空气过饱和状态。
然后减至常压，使空气析出，以微小气释放于水中，实现气浮，此法形成气泡小，约20～100m，处理效果好，应用广泛。
②加压溶气气浮工艺流程A全溶气流程B部分溶气流程C回流加压溶气流程（3）加压溶气气浮系统的设计①溶气方式a、采纳水泵吸水管上吸入空气；b、在水泵加压管上设置射流器吸入空气；c、采纳空气压缩机供气。
气浮的基本原理
● 竖流式气浮池（图8—18）
8
7
9
5
4 6
1
2 QR
Q
3
图 8-18 竖流式气浮池
1-溶气水管；2-减压释放器；3-原水管
；4-接触区；5-分离区；6-集水器；7-刮
渣机；8-水位调节器；
9-排渣器
● 反应——气浮池（图8—19）
溶
气
原水
水
排渣
出水
图 8-19 平流式气浮池（反应-气浮）
● 反应——气浮——沉淀池（图8—20）
1-叶轮；2-盖板；3-转轴；4-轴套；5-叶轮叶片；6-导 向叶片；7-循环进水孔
2）叶轮气浮池的设计
总容积W=αQt（m3）
式中：Q——处理废水量，m3/min
t ——气浮时间，为16~20min
α——系数一般1.1~1.4
总面积
F W (m2 )
h
式中：h——气浮池工作水深1.5~2m，而<3m
试验定，一般为0.3~0.75h ⑨ 电解气浮池容积V=V1+V2（m3）
8.2.2 散气气浮法 8.2.2.1微孔曝气气浮法（图8—6）
3 5
2
6
4
图8--6 扩散板曝气气浮法
1--入流液；2--空气进入；3--分离柱；4--微孔陶瓷 扩散板；5--浮渣；6--出流液
8.2.2.2剪切气泡气浮法 （1）叶轮气浮设备构造（图8—7、8）
3、加压溶气气浮系统的设计
（1）溶气方式
水泵吸入管溶气方式：水泵吸水管吸气、水泵压力管上的支管射流器
吸气
吸气量 < 水泵流量的（7~8）%（体积比）
6
6
7
3
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型系列溶气释放器
1、概况
压力溶气气浮净水法是一种新的水处理技术它已在我国和许多先进工业国中广泛应用。
这种新净水法是将压力溶气水中释放出的大量微细气泡引入待处理水中。
利用粘附在固体杂质上气泡的浮托力，达到固、液快速分离，并提高浮渣浓缩程度的目的。
因此，被认为是水处理技术上的一次重在突破。
溶气释放器是压力气气浮净水系统中关键装置。
压力溶气中只有通过该置降压消能后，才能释放出大量的微细气泡，释放器性能的好坏，涉及到气释放出的我寡，气泡的微细度及气泡尺寸的分配律等，它直接影响气浮法净水的电能的消耗。
为此，工业发达国家将先进的溶气释放器纳入专利，加以保护。
TS-70型低压溶气释放器。
它是国内首创的专用释放器，可在低压下释出符合气浮净水要求的大量微气泡，为此TS-70型溶气释放器于1980年获得了国家发明奖。
随着国内气浮净水技术的推广，第一代TS型释放器保留了TS型优良的释放性能，增加了出水量，而且增设了水射器抽真空置。
在堵塞时，可以不拆卸释放器而在原位冲洗。
但它有管咀出水分布不够均匀及增加抽真空装置的不足。
TV型均分布振动溶气释放器是继TS型、TJ型溶气释放器后最新研制成的第三代溶气释放器，它是在探讨溶气释放基本原理的基础上，结合振动动原理而研制成功的。
它既吸了TS、TJ型溶释放器的各项优良性能，又提高了释放器释放出水的分布均匀性。
增加了微气泡与待处理水中杂质碰撞粘附的机率，从而进一步改善了气浮净水效果。
此外，释放器如一量受堵，只要在气浮池外打开通气阀，接通压缩空气气源，就能利用压力溶气水将释放器内的堵物冲洗干净。
这就克服TS型溶气释放器易堵的弊病。
同时，也比TJ型溶气释放器节省了抽真空装置。
TV型系列溶气释放器具有以下先进技术性能：
1. 在2公斤/厘米2的低压下，即能有效地工作；
2. 释出气泡的平均直径仅在20～30微米；
3. 释气率高达99%以上。
2、TS型系列溶气释放器
（1）产品规格及选用数据
3、TJ型系列溶气释放器
(1) 产品规格及选用数据
TJ型溶气释放器目前有五种规格，其压力、出流量及作用范围参见下表，以供设计时选用。
(2)使用说明
TJ型溶气释放器内有一可升降的舌簧。
在正常工作时，该舌簧利用泵的压力（通过水射器及抽真空传递）处于工作位置。
如当水中杂质堵塞释放器而影响正常释气时，则可开启水射器后的闸门，使水射器工作，在抽真空管内产生负压，而将舌簧拉起，因此，也应加大了水流的通道，而将杂质排出，待冲洗一段时间后（约十余秒）。
关闭闸门，即能使舌簧复位，投入正常工作。
(3)安装须知
1.必须先将压力溶气水总、支管冲洗干净后，方可装上TJ型溶气释放器
2.TJ型释放器可以倒装。
即抽真空的一头在下，而接溶气的一头在上。
3.不管释放器正装或倒装，水射器及其控制闸门都宜装在便于操作处。
4.每只水射器允许接8～10只TJ型释放器。
5.TJ型释放器应水平安装。
以防各出流量分配不均。
6.如释气水出流需要改变方向。
可以出口端自行装弯头改向，但不宜加接管。
4、TV型系列溶气释放器
TV型均匀分振动溶气释放器已获准新产品。
（1）产品规格及选用数据
TV型均匀分布振动溶气释放器目前有三种规格，其压力，出流量及作用范围参见下表，以供设计时选用。
（2）作用说明
TV型均匀布振动熔气释放器在正常工作时，振动盘因随弹簧压力而与固定盘保持最佳工作状态时的间隙。
如当水中杂质堵塞释放器而正常释放时，则可接通压缩空气机气源，使振动盘落下一段距离，致使水流通道加大，杂质很快被溶气水冲走，约隔数秒钟后，即切断气源并打开放阀放气，使振动盘复位，再次处于最佳工作状态。
（3）安装须知
本释放器虽能防堵，但对粗大杂质仍需消除后才能使用，为此：
1.首先将压力溶气水总、支管中杂质冲洗干净，最好利用气、水混合反复冲洗数次，以证大杂质能被冲净，然后在固定溶气总管上接出溶气以管相接溶气释放器。
2.为了保证释放器出水均匀和正常工作，安装时应保持释放器位置不倾斜。
3.耐奢橡胶与固定压缩空气总管上的支管连处应予箍紧，并保证能承受5kg/cm2 气压。
4.通气阀与放气阀应固定在便于操作处，释放器一般不宜倒装。