气浮池设计书
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㎡。
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——Qs=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=50m³/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㎡。
气浮池设计书【范本模板】
两级气浮池大庆油田水务公司含油污水应用技术项目部目录1两级气浮池设计说明书 (1)1.1絮凝池 (1)1。
2回流比 (1)1.3接触室 (1)1.4分离室 (2)1。
5两级气浮装置的选择 (2)2。
两级气浮池设计计算书 (2)2。
1基础计算(溶气罐气浮) (2)2。
1。
1回流水量 (2)2。
1.2理论空气用量[1] (2)2.1.3设备提供气量 (3)2.1。
4接触室面积 (3)2。
1。
5分离室面积 (3)2.1。
6池水深 (3)2.1.7溶气罐直径 (4)2。
2池体及校核计算 (4)2.2。
1絮凝池 (4)2。
2。
2接触室 (4)2。
2。
3分离室 (5)2。
3 进、出水管线、排空及排渣管线和释放器设计及计算 (5)2。
3.1 进、出水管线设计 (5)2。
4释放器设计计算 (6)2。
4。
1 一级气浮的释放器 (6)2。
4.2 二级气浮的释放器 (7)2。
5 空压机及气管线设计计算 (8)2.5。
1 空压机选择 (8)2。
5.2 气管线设计 (8)2。
6池体材质 (8)3 材料表 (8)4 设备表 (10)5 图纸 (11)6参考文献 (11)1两级气浮池设计说明书已知条件：来水流量Q=1(3）m3/h，来水含油≤230mg/L，含悬浮物≤600mg/L,处理后出水含油≤110mg/L，含悬浮物≤350mg/L。
1。
1絮凝池絮凝时间对气浮池的处理效果有重要影响，给排水设计手册[1］上絮凝时间采用10—20min。
根据前期药剂筛选实验得出，处理含油废水时，其最佳絮凝时间为15min，本装置的絮凝池按此参数进行设计。
1。
2回流比回流比过低会导致无法产生足够的微气泡,从而不能有效去除石油类、悬浮物等指标；回流比过高易导致系统的能耗高，同时需选择较大的溶气罐或溶气泵,造成初期投入较大。
为达到合适的回流比，根据相关文献［3]，回流比采用40％。
本设计选择50%。
1。
3接触室根据给排水设计手册[1]，建议该室内水流上升速度10—20mm/s.本设计选择滤速ν=15mm/s。
气浮池的设计
第一章设计任务书1.1 设计题目加压溶气气浮设备的设计（平流式）1.2 设计资料某工厂污水工程拟用气浮设备代替二沉池，经气浮实验取得以下参数：溶气水采用金花后处理水进行部分回流，回流比0.2，气浮池内接触时间为5min，溶气罐内停留时间为3min，分离时间为15min，溶气罐压力为0.4Mpa，气固比0.02，温度30℃。
设计水量780m3/d。
第二章设计说明与计算书2.1 设计原理及方案选择2.1.1设计原理气浮过程中，细微气泡首先与水中的悬浮粒子相粘附，形成整体密度小于水的“气泡——颗粒”复合体，使悬浮粒子随气泡一起浮升到水面。
由此可见，实现气浮分力必须具备以下三个基本条件：一是必须在水中产生足够数量的细微气泡；二是必须使待分离的污染物形成不溶性的固态或液态悬浮体；三是必须使气泡能够与悬浮粒子相粘附。
气浮法的净水效果，只有在获得直径微小、密度大、均匀性好的大量细微气泡的情况下，才能得到良好的气浮效果。
1）气泡直径气泡直径愈小，其分散度愈高，对水中悬浮粒子的粘附能力和粘附量也就愈大。
2）气泡密度气泡密度是指单位体积释气水中所含微气泡的个数，它决定气泡与悬浮粒子碰撞的机率。
由于气泡密度与气泡直径的3次方成反比，因此，在用气压受到限制的条件下，增大气泡密度的主要途径是缩小气泡直径。
3）气泡的均匀性气泡均匀性的含义，一是指最大气泡与最小气泡的直径差；二是指小直径气泡占气泡总量的比例。
大气泡数量的增多会造成两种不利影响：一是使气泡密度和表面积大幅度减小，气泡与悬浮粒子的粘附性能和粘附量相应降低；二是大气泡上浮时会造成剧烈的水力扰动，不仅加剧了气泡之间的兼并，而且由此产生的惯性撞击力会将已粘附的气泡撞开。
4）气泡稳定时间气泡稳定时间，是将容器水注入1000ml量筒，从满刻度起到乳白色气泡消失为止的历时。
优良的释放器释放的气泡稳定时间应在4min以上。
溶气利用率，是指能同悬浮粒子发生粘附的气泡量占溶解空气量的百分比。
气浮池设计
2．1?压力溶气系统（包括压力溶气罐、空压机、水泵及其附属设备）2．1．1?溶气系统占整个气浮过程能量消耗的50%，溶气罐价值占工厂总基建投资的12%，因此优化溶气系统的设计对缩小气浮操作费用是很重要的。
溶气罐多为园筒形，立式布置，容积按废水停留时间25～3min计算，罐中可装设有隔板，瓷环之类，也有用空罐的。
因为溶气罐内水、气相混合，所以一般按压力容器进行设计，罐顶设自动排气阀或罐底设自动减压阀平衡压力，罐内压力一般控制在0.45MPa左右为宜，据此可以确定提升泵、回流泵和空压机的参数。
在国外的设计资料和文献中，认为气水停留时间越长，溶气效率越高。
这样就使得溶气罐的体积显得庞大，停留时间有时长达3～5min。
国内的研究证实了液膜阻力控制着溶气速率，认为停留时间越长，溶气效果越好的观念不符合实际，因此国内设计参数不同于国外，是以预定的溶气效率为设计指标，以液相过流密度和液相总容量传质系数为参数。
所有研究都表明有填充床的溶气罐比没有填充床的有效，其效率最高可达到99%，但在实际运行中，经常需对溶气罐进行内部检查，因而在很多溶气气浮工艺中常选用没有填充床的系统，而且大部分无填充床的溶气罐常配有内部的或外部的喷射器以提高溶气效率。
第一种是泵前进气，流程图见图3。
当空气吸入量小于空气在该温度下水中的饱和度时，由水泵压水管引出一支管返回吸水管，在支管上安装水力喷射器，废水经过水力喷射器时造成负压，将空气吸入与废水混合后，经吸水管、水泵送入溶气罐。
这种方式省去了空压机，气水混合效果好，但水泵必须采用自引方式进水，而且要保持lm 以上的水头，其最大吸气量不能大于水泵吸水量的10%，否则，水泵工作不稳定，破坏了水泵应当具有的真空度，会产生气蚀现象。
??第二种是泵后进气，流程图见图4。
当空气吸入量大于空气在该温度下水中的饱和度时，空气通过空压机在水泵的出水管压入，但也不宜大于水泵吸水量的25% 。
这种方法使水泵工作稳定，而且不必要求在正压下工作，但需要由空气压缩机供给空气。
气浮池计算书
气浮池计算书1.气浮池处理水量q=5m3/h反应时间t=6分钟，接触室上升流速v0=10毫米/s气浮分离速度vs=2.0mm/s，分离室停留时间取10分钟溶气水量占处理污水量的比值r=30%,溶气压力采用3kg/cm2填料罐过流密度l=5000m3/d.m2设计计算：(1)常用工具碰触室直径dov0=10mm/s，碰触室表面积：a0=q(1+r)/v0=5(1+0.3)/(3600×10×10-3)=0.1806m2碰触室直径：d=(4×a/π)1/2=(4×0.1806/3.14)1/2=0.48m，挑0.5m(2)常用工具池直径d，选取拆分速度vs=2.0mm/s，则拆分室表面积：as=q(1+r)/vs=5(1+0.3)/(3600×2×10-3)=0.903m2气浮池直径d=[4×(a0+as)/π]1/2=[4×(0.1806+0.903)/3.14]1/2=1.175m，取1.2m(3)分离室水深hs，选取分离室停留时间ts=10分钟，则hs=vsts=2.0×10-3×10×60=1.2m碰触室出口断面处的流速v1=7mm/s，则出口处水深h2h2=q(1+r)/(tsdov1)=5×(1+0.3)/(3600×3.14×0.5×7×10-3)=0.164m，取1.7m(4)接触室高度h0=h3-h2=1.2-0.17=1.03m(5)气浮池容积w=(a0+as)hs=(0.1806+0.903)×1.2=1.3m3(6)时间校核，碰触室气、水碰触时间t0=h0/v0=1.03/(10×10-3)=103秒（>60秒）气浮池总停留时间：t=60×w/[q×(1+r)]=60×1.3/[5×(1+0.3)]=12.0分钟分离室停留时间：t-t0=12.0-103/60=10.28分钟与初选时间相符(7)计算反应池体积vv=v1+v2其中v1的高度h1为：h1=(d-d0)/2×tg30°=(1.2-0.5)/2×0.577=0.2021mv1=[(d/2)2+(d0/2)2+(d/2)×(d0/2)]×(πh1/3)=[(1.2/2)2+(0.5/2)2+(1.2/2)×(0.5/2)]×(3.14×0.2021/3)=0.121m3设取圆台v2的底d0=0.5m，则v2的高h2为：h2=(d-d0)/2×tg30°=0.202mv2=0.121m3∴v=v1+v2=0.121×2=0.242m3根据基本设计数据反应时间为t=6分钟计算，反应池体积为：w1=qt/60=5×6/60=0.5m3现v略大于w1，其实际反应时间为：t1=60×v/q=60×0.242/5=2.904分钟(8)反应-常用工具池高度浮渣层高度h1=5厘米，干舷h0=15厘米，则反应-气浮池高度h为：h=h0+h1+h2+h0+h1+h2=0.15+0.05+0.17+1.03+0.202+0.202=1.804m(9)集水系统常用工具池集水使用12根均布的支管，每根支管流量为：q=q(1+r)/12=5×(1+0.3)/12=0.5417m3/h=0.000151m3/s查表得支管直径dy=25mm，管中流速为0.95m/s，支表中水的损失为：h阻=(ξ入+λl/d+ξ力阻+ξ出来)vx2/(2g)=(0.5+0.02×1.80/0.025+0.3+1.0)×0.952/2g=0.15米出水总管直径dg取dn80，管中流速为<0.54m/s，总管上端装水位调节器反应池进水管靠近池底(切面方向)，其直径d’=80毫米，管中流速<1.0m/s气浮池排渣管直径dn100mm2.溶气释放器根据溶气压3kg/m2，溶气水量1.5m3/h，及碰触室直径d0=0.5m的情况，可以采用tj-h型释放器一台，释放器征用在距碰触室底5厘米处的中心。
最新气浮池设计42069
2．1 压力溶气系统（包括压力溶气罐、空压机、水泵及其附属设备）2．1．1 溶气系统占整个气浮过程能量消耗的50%，溶气罐价值占工厂总基建投资的12%，因此优化溶气系统的设计对缩小气浮操作费用是很重要的。
溶气罐多为园筒形，立式布置，容积按废水停留时间25～3min计算，罐中可装设有隔板，瓷环之类，也有用空罐的。
因为溶气罐内水、气相混合，所以一般按压力容器进行设计，罐顶设自动排气阀或罐底设自动减压阀平衡压力，罐内压力一般控制在0.45MPa左右为宜，据此可以确定提升泵、回流泵和空压机的参数。
在国外的设计资料和文献中，认为气水停留时间越长，溶气效率越高。
这样就使得溶气罐的体积显得庞大，停留时间有时长达3～5min。
国内的研究证实了液膜阻力控制着溶气速率，认为停留时间越长，溶气效果越好的观念不符合实际，因此国内设计参数不同于国外，是以预定的溶气效率为设计指标，以液相过流密度和液相总容量传质系数为参数。
所有研究都表明有填充床的溶气罐比没有填充床的有效，其效率最高可达到99%，但在实际运行中，经常需对溶气罐进行内部检查，因而在很多溶气气浮工艺中常选用没有填充床的系统，而且大部分无填充床的溶气罐常配有内部的或外部的喷射器以提高溶气效率。
第一种是泵前进气，流程图见图3。
当空气吸入量小于空气在该温度下水中的饱和度时，由水泵压水管引出一支管返回吸水管，在支管上安装水力喷射器，废水经过水力喷射器时造成负压，将空气吸入与废水混合后，经吸水管、水泵送入溶气罐。
这种方式省去了空压机，气水混合效果好，但水泵必须采用自引方式进水，而且要保持lm 以上的水头，其最大吸气量不能大于水泵吸水量的10%，否则，水泵工作不稳定，破坏了水泵应当具有的真空度，会产生气蚀现象。
第二种是泵后进气，流程图见图4。
当空气吸入量大于空气在该温度下水中的饱和度时，空气通过空压机在水泵的出水管压入，但也不宜大于水泵吸水量的25% 。
这种方法使水泵工作稳定，而且不必要求在正压下工作，但需要由空气压缩机供给空气。
气浮池设计
2．1 压力溶气系统包括压力溶气罐、空压机、水泵及其附属设备2．1．1 溶气系统占整个气浮过程能量消耗的50%,溶气罐价值占工厂总基建投资的12%,因此优化溶气系统的设计对缩小气浮操作费用是很重要的;溶气罐多为园筒形,立式布置,容积按废水停留时间25～3min计算,罐中可装设有隔板,瓷环之类,也有用空罐的;因为溶气罐内水、气相混合,所以一般按压力容器进行设计,罐顶设自动排气阀或罐底设自动减压阀平衡压力,罐内压力一般控制在0.45MPa左右为宜,据此可以确定提升泵、回流泵和空压机的参数;在国外的设计资料和文献中,认为气水停留时间越长,溶气效率越高;这样就使得溶气罐的体积显得庞大,停留时间有时长达3～5min;国内的研究证实了液膜阻力控制着溶气速率,认为停留时间越长,溶气效果越好的观念不符合实际,因此国内设计参数不同于国外,是以预定的溶气效率为设计指标,以液相过流密度和液相总容量传质系数为参数;所有研究都表明有填充床的溶气罐比没有填充床的有效,其效率最高可达到99%,但在实际运行中,经常需对溶气罐进行内部检查,因而在很多溶气气浮工艺中常选用没有填充床的系统,而且大部分无填充床的溶气罐常配有内部的或外部的喷射器以提高溶气效率;第一种是泵前进气,流程图见图3;当空气吸入量小于空气在该温度下水中的饱和度时,由水泵压水管引出一支管返回吸水管,在支管上安装水力喷射器,废水经过水力喷射器时造成负压,将空气吸入与废水混合后,经吸水管、水泵送入溶气罐;这种方式省去了空压机,气水混合效果好,但水泵必须采用自引方式进水,而且要保持lm以上的水头,其最大吸气量不能大于水泵吸水量的10%,否则,水泵工作不稳定,破坏了水泵应当具有的真空度,会产生气蚀现象;第二种是泵后进气,流程图见图4;当空气吸入量大于空气在该温度下水中的饱和度时,空气通过空压机在水泵的出水管压入,但也不宜大于水泵吸水量的25% ;这种方法使水泵工作稳定,而且不必要求在正压下工作,但需要由空气压缩机供给空气;为了保证良好的溶气效果,溶气罐的容积也比较大,一般需采用较复杂的填充式溶气罐; 2．1．3 空气注入量的调节是浮选操作的另一关键因素,一般随选择的溶气压力或回流比而变;实验也表明出水质量仅依赖于引入系统的空气总量气泡尺寸一致时,而与单独压力或回流比无关;要根据污水水质、浮选混凝剂和减压释放器的类型经反复实践而定;2．1．4溶气罐内水位高低是影响气浮效果的重要因素;水们南宁市,缩小了水气接触部分的窖,溶气效果不好；水位太低则缺乏必要的缓冲水深,气体会穿过水层进入气浮设备形成大气泡,气浮效果也不佳;推荐水位控制在罐内1/3～1/4左右;2．1．5 溶气罐内的压力是影响气量的重要因素;一般情况下,压力高,则溶气多,在空压机加气方式中,溶气罐内的压力是由空压机气压和水泵共同决定的;在正运转时,首先要保证足够的水压,但水压和气压又要基本相当;在采用水射器加气的方式中,保证溶气罐压力的关键是采用合适的水泵,一般水泵压力应在保证额定流量的前提下大于0.3Mpa,溶气罐压力调整可通过调节溶气罐出水阀、水泵出水阀、回流控制阀进行;2．1．6根据中华人民共和国国家标准室外排水设计规范第8.2.7条溶气罐的设计应符合下列要求：一、溶气罐工作压力宜采用300～500kPa约为3～5kgf/cm2；二、空气量以体积计,可按污水量5～10%计算；三、污水在溶气罐内停留时间应根据罐的型式确定,一般宜为1～4min,罐内应有促进气水充分混合的措施；四、采用部分回流的溶气罐宜选用动态式,并应有水位控制措施;2．1．7有应用中提到,增加一个精密空气稳流器,它的作用是使空气在进入溶气罐的喷头前,确保压力平稳、均一;回流比是指,当采用部分回流溶气气浮法时,进入溶气罐加压溶气的回流水量与处理水量的比值;回流比一般为废水的25％～50％;但当污水水质较差,且污水水量不大时,可适当加大回流比,以保证出水水质;2．2 溶气释放系统主要是释放头释放器是该系统的关键装置,它对气泡形成的大小、分布以及对气浮净水效果和运行费用均有明显影响;目前被采用的释放器的释气效率可达99.2%;2．2．1 以前的研究认为,释气泡的大小与溶气压力有关,低压时形成大气泡居多,不利于气浮;国内最新研究认为：溶气水在减压消能时气泡的释放规律与气泡在静水中的状况不同；低压时大气泡的出现归咎于释放器不良所致;除了要释放出大量稳定的微小气泡,关键是要如何防止堵塞;目前国内外采用不同类型的释放器,有简单阀门式、针型阀式以及专用释放器专利;溶气释放器的专利产品很多,其中效果较好的一般都有以下特点：在喷嘴处有一个瞬间的压降；在释放器的入口处水流方向会突然改变常为90°；释放器口径不超过2.5mm,水在释放器中的停留时间＜1.5ms；离开释放器的水流速度逐渐变小；离开释放器的水体会与其前面一挡板发生撞击;任何释放器都不可能只产生微气泡,而一般是产生直径在40～70μｍ之间的气泡,一些大气泡的产生是不可避免的,尽管这些大气泡的存在会降低系统的运行效率;2．2．2 根据中华人民共和国国家标准室外排水设计规范第8.2.8条溶气释放器的选用应根据含油污水水质、处理流程和释放器性能确定;2．3 气浮分离系统气浮池构件气浮分离系统的功能是确保一定容积来完成微气泡群与水中杂质的充分混合、接触、粘附以及带气絮粒与清水的分离;2．3．1为了提高气浮的处理效果,往往向废水中加入混凝剂或气浮剂,投加量因水质不同而异,一般由试验确定;对于铝类絮凝剂,通过提高搅拌强度均可使出水浊度进一步降低;为保证浮选混凝剂的混凝作用,浮选池进水端宜设静态管道混合器和反应室,反应室有效容积约按废水进水量与回流量的和停留时间10分钟计算,一般分为三间,迷宫式布置,且每间设搅拌机提高混凝效果,每间中的速度梯度常常是相同的;絮凝池也即反应室设计最好提供活塞流状态紊流堆动状态,可以确保较好的气浮效果;2．3．2 溶气气浮池的最大建议尺寸可达145m2,相应的产水能力为2900～4350m3/ h,单位面积的产水能力至少提高了一倍;溶气气浮池的深度从1.5m增加到5.0m,且池型由长方形向正方形发展,长宽比在1.2～2：1之间;目前运行良好的溶气气浮池的长度最大可达12m,但宽度被限制为8.5m,这主要是因为机械刮渣机的最大跨度为8.5m;污水在气浮池内的停留时间一般取30～40min,工作水深为15～25m,长宽比不小于4,表面负荷5～10m3/m2•h;若停留时间太短,水流的冲击力大,浮选罐中的污水牌较强的紊流状态,这样不但不利于气泡与絮体的粘附,反而会将部分已粘附在气泡上的絮体打碎；另外,由于紊流和较短的反应时间,而使投加的部分混凝剂未反应完全时就随出水流出,致使出水中悬浮固体的去除率降低,甚至出现负增长的趋势;2．3．3 气浮池分2个区:接触区和分离区;2．3．3．1 设计接触区时,要注意控制絮凝水的上升流速,避免短流、偏流,不致在上浮过程中被水流剪脱已粘附的气泡而影响后续分离效果;通常情况下接触区的上升流速以控制在10～20mm/s为宜,高度以1.5～2.0m为宜,在这种流速和高度下,既保证了絮粒和微气泡的接触时间,又不会造成絮粒因上浮时间过长而破坏或下沉;合理地布置释放器,使释放水的作用范围遍及全区,能充分、及时地使微气泡下絮粒接触;2．3．3．2 分离区选择分离速度时,应有利于带气絮粒上浮;对于絮粒大、密度小、不易破碎的带气絮粒一般采取较大的分离速度,反之取较小值;分离区的流速宜在1～3mm/s,流速过小会造成大絮粒因拥挤而沉淀,流速过大会造成带气絮粒和清水的分界面向下延伸,从而造成絮粒随水流出、水质下降;对浓度大、浮渣多,在固液分离时形成拥挤上浮现象的应减小上浮速度,否则浮渣层太厚会造成落渣,或因分离区容积过小而影响分离效果;选取集水系统时,尽可能做到集水均匀,不让上浮较慢的细小带气絮粒流出池外;为此,应避免短流、快部滞流、碰壁回流等不良现象出现;当溶气气浮池的水力负荷＞10 m3/m2•h时,很容易出现气浮出水携带气泡进入后续滤池的情况,气泡会存在于滤池的上层;虽然有人发现滤池中气泡的存在会有利于水中颗粒的去除,但是它会导致滤池水头损失的急剧升高,从而使滤池运行周期显著缩短,因此应该避免滤池进水中气泡的存在,所以在大幅度提高溶气气浮池水力负荷的同时,必须设置脱气系统具体内容见附录2以保证工艺的正常运行;安装简易,灵巧的刮渣设备,以便刮渣时不致扰动浮渣层而产生落渣,影响出水水质; 2．3．4 国内外气浮池的设计参数变化范围很大,我国主要采用以下参数：接触区：停留时间＞ 2.0min表面负荷率36～72 m3/m2•h分离区：表面负荷率7.2～10.8 m3/m2•h 2．3．5 根据中华人民共和国国家标准室外排水设计规范第8.2.9条气浮池可采用矩形或圆形;矩形气浮池的设计应符合下列要求：一、气浮池应设置反应段,反应时间宜为10～15min；二、每格池宽不应大于4.5m,长宽比宜为3～4；三、有效水深宜为2.0～2.5m,超高不应小于0.4m；四、污水在气浮池分离段停留时间不宜大于1.0h；五、污水在池内的水平流速不宜大于10mm/s；六、气浮池端部应设置集沫槽；七.池内应设刮沫机,刮沫机的移动速度宜为1～5m/min;正交试验分析得出：回流比、混凝剂投加量和浮选罐池的有效停留时间这三个主要参数对气浮效果影响大小的主次关系是：回流比＞混凝剂投加量＞浮选罐池的有效停留时间;溶气罐与气浮池之间的回流水输送管道要短,压力损失要小,从而防止空气从超饱和的水中逸出;水温降低对溶气气浮效果有不利的影响;。
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两级气浮池
大庆油田水务公司含油污水应用技术项目部
目录
1两级气浮池设计说明书 (1)
1.1絮凝池 (1)
1.2回流比 (1)
1.3接触室 (1)
1.4分离室 (2)
1.5两级气浮装置的选择 (2)
2.两级气浮池设计计算书 (2)
2.1基础计算（溶气罐气浮） (2)
2.1.1回流水量 (2)
2.1.2理论空气用量[1] (2)
2.1.3设备提供气量 (3)
2.1.4接触室面积 (3)
2.1.5分离室面积 (3)
2.1.6池水深 (3)
2.1.7溶气罐直径 (4)
2.2池体及校核计算 (4)
2.2.1絮凝池 (4)
2.2.2接触室 (4)
2.2.3分离室 (5)
2.3 进、出水管线、排空及排渣管线和释放器设计及计算 (5)
2.3.1 进、出水管线设计 (5)
2.4释放器设计计算 (6)
2.4.1 一级气浮的释放器 (6)
2.4.2 二级气浮的释放器 (7)
2.5 空压机及气管线设计计算 (8)
2.5.1 空压机选择 (8)
2.5.2 气管线设计 (8)
2.6池体材质 (8)
3 材料表 (8)
4 设备表 (10)
5 图纸 (11)
6参考文献 (11)
1两级气浮池设计说明书
已知条件：来水流量Q=1（3）m3/h，来水含油≤230mg/L,含悬浮物≤600mg/L,处理后出水含油≤110mg/L，含悬浮物≤350mg/L。
1.1絮凝池
絮凝时间对气浮池的处理效果有重要影响，给排水设计手册[1]上絮凝时间采用10-20min。
根据前期药剂筛选实验得出，处理含油废水时，其最佳絮凝时间为15min，本装置的絮凝池按此参数进行设计。
1.2回流比
回流比过低会导致无法产生足够的微气泡，从而不能有效去除石油类、悬浮物等指标；回流比过高易导致系统的能耗高，同时需选择较大的溶气罐或溶气泵，造成初期投入较大。
为达到合适的回流比，根据相关文献[3]，回流比采用40%。
本设计选择50%。
1.3接触室
根据给排水设计手册[1]，建议该室内水流上升速度
10-20mm/s。
本设计选择滤速ν=15mm/s。
1.4分离室
根据给排水设计手册[1]，气浮分离室应根据带气絮粒上浮分离的难以程度确定水流（向下）流速，一般取1.5-2.5mm/s。
由于三元含油污水粘度较大，气泡上升速度较慢，根据相关研究表明[3]，其表面负荷率小于2.5m/h，本设计选择1.5m/h。
1.5两级气浮装置的选择
由于可参考的资料很少，两级气浮各自的溶气压力的确定比较困难，根据两级气浮的工艺原理，即一级气浮为粗筛选，二级气浮为细筛选，本设计一级气浮采用溶气泵，其溶气压力0.2-0.4MPa（可调）；二级气浮采用溶气罐方式，其溶气压力0.4MPa。
2.两级气浮池设计计算书
2.1基础计算（溶气罐气浮）
2.1.1回流水量
依据油田采出水处理设计手册[2]，气浮池的回流比30%-50%，设计回流比采用50%，即：Q回=1×0.5=0.5m3/h（1.5 m3/h），括号内数据为处理量3 m3/h的设计数据。
2.1.2理论空气用量[1]
依据水温为30℃的水，0.5MPa压力下，1m3水中空气的溶解
量为80L，即：Q气= Q回×α×ψ=0.5×80×1.2=48L/h（144L/h），其中,α为选定溶气压力下，空气在水中的溶解度；ψ为水温校正系数（1.1-1.3）。
2.1.3设备提供气量
Q机=×ψ=×1.4=1.2L/min(3.6L/min)，其中,ψ为安全与空压机的效率系数（1.2-1.5）。
2.1.4接触室面积
A接==×1000=0.027m2（0.081m2）,其中，
为水流上升的平均速度,取10-20mm/s。
2.1.5分离室面积
A分==×1000=0.27 m2（0.81m2），其中，为水流向下的平均速度,取1.5-2.5mm/s。
2.1.6池水深
H=×t=1.5×1200/1000=1.8m，其中t为分离室内水的停留时间，一般为10-20min。
2.1.7溶气罐直径
D===0.079m(0.137m),由于市场上的溶气罐直径最小为300mm，据厂家提供资料可知：
处理量为1 m3/h的溶气罐：
直径300mm 高度1500mm 进出水管径DN25
处理量为3 m3/h的溶气罐：
直径300mm 高度2000mm 进出水管径DN25
2.2池体及校核计算
2.2.1絮凝池
混凝时间一般采用10-20min，本设计采用15min，其参数计算及校核见下表：
处理量宽度长度深度超高混凝时间（校核）单位：（m3/h）单位:m 单位：min
1 1 0.3 0.8 0.
2 14.4
3 1 0.5 1.6 0.2 16
2.2.2接触室
依据基础计算中数据，对接触室的尺寸及设计参数进行校核，具体数据见下表：
处理量计算面积宽度长度深度校核面积校核上升流速
2.2.3分离室
依据基础计算中数据，对分离室的尺寸及设计参数进行校核，具体数据见下表：
从上表可以看出，分离室的表面负荷满足小于2.5m/h的要求。
2.3 进、出水管线、排空及排渣管线和释放器设计及计算
2.3.1 进、出水管线设计
2.3.1.1 进水管线
进水管线位于池体侧面，距顶端300mm处，根据流量Q=1（3）m3/h，查《给水排水设计手册第1册常用资料》，选择进水管线
尺寸为DN32（40），并在管线合适位置安装流量计、压力表等。
2.3.1.2 气浮后出水管线
与进水管线尺寸相同都为DN32（40），位于池体底部上方150mm处。
2.3.2 排空及排渣管线
选择排空管尺寸为DN100，与池底平齐，且与排渣管线在相同方向布置。
选择排渣管尺寸为DN100，与池顶相距300mm，与排渣渠连接，且与排空管线在相同方向布置。
2.4释放器设计计算
2.4.1 一级气浮的释放器
一级气浮采用溶气泵装置，根据该泵的使用说明书，其溶气水释放管路布置方式依据处理槽的形状，在长方形处理槽的溶气室横放直管，根据直管的长度：
1. 短管直接在末端安装较大口径弯头（弯头必须朝上安装），直接排放溶气水。
2. 长直管每隔20-30cm钻10-15mm直径的孔排放溶气水。
本设计释放器采用DN25的UPVC管，长800mm，每隔20cm 钻10mm孔，其中直管两端的孔距管端为100mm，共计4个孔。
2.4.2 二级气浮的释放器
二级气浮采用溶气罐方式，其溶气释放器是压力溶气气浮净水系统中的关键装置。
压力溶气水只有通过该装置降压消能后，才能释放出大量的微细气泡，释放器性能的好坏，涉及到气泡释放量的多寡，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效果及电能的消耗。
常见的溶气释放器有TS、TJ、TV型三种，该系列溶气释放器都具有以下先进技术性能：
1. 在0.20MPa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。
2.4.2.1释放器选型
依据回流水量0.5m3/h（1.5 m3/h）选择溶气释放器，由于TJ 和TV型单个释放器出流量较大，只能选择TS型释放器。
处理量为1 m3/h气浮池，选择1个TS-I型释放器，其工作参数如下：溶气压力0.4MPa，流量为0.42 m3/h。
处理量为3m3/h气浮池，选择2个TS-II型释放器，其工作参数如下：溶气压力0.4MPa，流量为0.93 m3/h。
2.5 空压机及气管线设计计算
2.5.1 空压机选择
根据基础计算中的设备提供气量可知，选择空压机压力范围为0-1.0MPa，流量范围为1.2-3.6L/min。
2.5.2 气管线设计
气管线采用6*4mm，材质TPU，工作压力0.5-1.5MPa，颜色为蓝色，长度10m。
2.6池体材质
根据国家标准《优质碳素结构钢》（GB/T 699-1999），本设计气浮池池体采用优质碳素结构钢，牌号20钢，厚度5mm；池体加固采用10号槽钢，其它部分加固采用厚度为8mm的20钢板。
3 材料表
4 设备表
5 图纸
A3图纸一张
6参考文献
[1] 《给水排水设计手册第3册城镇给水》第二版
[2] 冯永训. 油田采出水处理设计手册[M]. 北京：中国石化出版社，2013.
[3]王庆吉，赵秋实.大庆油田气浮选处理工艺应用现状及其试验。