气浮水处理

气浮水处理

1基本参数

1.1基本情况

上海市某小区人工湖；

水面面积3200㎡；

平均水深0.8m；

蓄水量约2500m3。

1.2.设计处理水量

设计处理水量q=100m3/h

按每日工作时间t=10h计算

日处理水量：Q = q *t=100*10=1000m3

1.3.设计进水水质

PH SS CODcr BOD

5NH

4

-N 浊度

7.8 80 mg/L 60 mg/L 30 mg/L 43.1 mg/L 60~65

1.4.设计出水水质（预期效果）

通过处理后，使常年劣V类的水质至少提高一个级别，COD、BOD、SS等主要污染物的去除率达到80%以上，使其逐渐接近或恢复其所属的水体功能指标要求。

2 气浮净水方案

2.1工艺机理

絮凝气浮技术是一种净水效果比较直观的降污除藻工法，机械气浮法的净水机理就是“利用絮凝剂的凝聚和结团作用将水体中悬浮物、胶体物和部分溶解态污染物凝结成较大絮状颗粒物；在水中引入大量微小气泡，气泡通过表面张力作用粘附着于其上，形成整体比重小于1的絮凝体，根据浮力原理使其上浮至水面，通过对漂浮于水面污物的收集、清除与脱水等方法处理，实现固液分离，使污水得以净化”。该系统主要设备包括絮凝剂罐、加药设备、微气泡发生器、浮渣收集器和脱水设备等。

2.2.工艺流程[图（1）]

2.3.工艺参数设计

根据工艺要求，气浮净水系统工程设计按混凝反应区、气浮反应区、分离区、净水区布置考虑。[图（2）气浮净水系统纵断面布置示意图]

2.3.1 混凝反应区

混凝反应的处理对象是水中微小的悬浮物和胶体溶解性杂质。这些物质在水中能长时间地保持分散悬浮状态，有很强的稳定性，去除它们的方法就是在水中投加适量的混凝剂，使其脱稳，絮凝结合形成大的絮凝颗粒而利于分离。完成混凝反应形成比重接近“1”的絮凝体。混凝反应区的设置是气浮净水处理工艺中不可缺少的前处理工序。

混凝剂的作用在于能够压缩水中胶体的双电层结构，降低其电位，胶体间的斥力消失，相互碰撞发生聚结，失去稳定性。另外高分子混凝剂溶于水后产生水解和缩聚反应形成具有长链线性结构的聚合物，可被胶体微粒强烈吸附并相互吸引形成粗大的絮凝体。

利用投加混凝药剂的絮凝网络结构所具有的吸附和架桥的双重作用，破坏憎水或亲水胶体物质在水中的稳定性，并通过化学吸附或物理吸附而粘附在网络结构的憎水基团上，从而桥接成疏松的、含水率很高的絮凝颗粒。

药剂投加量与被处理河水的水质、水量、絮凝剂和助凝剂的成分及处理效果有关。絮凝剂选用液态聚合氯化铝，助凝剂选用聚丙烯酰胺。

根据经验确定其投加浓度分别为5～20mg/L（聚合氯化铝）和0.2～1.0mg/L（聚丙烯酰胺）．

在气浮系统试运行中，需根据水质、水量变化情况及混凝剂的现场实验，对设计投加浓度进行调整，以确定其最佳投加剂量，达到既能有效去除污物，又能降低运行成本。

投药形式与混合方式有关，本项目采用无动力的自然水流混合方式。为使投加的药剂均匀分布且能够充分利用水流扰动均匀混合反应。

药液输送时采用具有定时、定量、恒压功能的自动计量设备。

2.3.2 气浮反应区

原水经混凝反应后，携带大量的絮凝体流入气浮反应区。气浮反应区内安装有微气泡发生器，由微气泡发生器产生大量的直径在30~150μm的微小气泡，气泡与水流结合为水气混合物。由于气水混合物与液体的密度不平衡，产生了一个向上的浮力，上浮过程中，微气泡附在絮凝体、悬浮物及胶体上，将絮凝体等物质浮至水面并在气泡的支撑下维持在水面之上。

气浮反应一般需要1~3min，根据平均水量及实际情况，设计反应区为5m，以确保气浮反应的充分进行。同时，气浮

反应区水体流速应控制在0.02～0.10m/s的范围之内。

根据气量计算和气浮反应区所需河道长度的设计，选择安装JQFW-3型微气浮发生器2台，可满足气浮工艺要求。

微气泡发生器性能参数及选型表

絮凝体携带着大量的污染物上浮至水面，经过一段时间在分离区水体表面形成大面积的浮渣，并逐渐聚集稳定，此过程需要一定的时间和一定的水域面积而得以实现。通过水流作用，大量浮渣逐渐向下游聚集。

在下游一定位置设置挡渣板，在挡渣板前安装刮渣装置。

2.3.4 净水区

通过混凝、气浮、分离等作用后，进入净水区，水质得到明显改善，BOD去除率可达到80%以上，SS去除率可达到80%以上，水藻去除率亦可达到70%以上。

为了保持稳定水流，净水区不宜设计过短。同时可比较水体处理前后的变化差异，给人以感官上明显的处理效果。

2.4.建设内容

2.4.1 构筑物设计

混凝反应区：停留时间：5min；设计有效蓄水量能力：10m3；配加药系统

气浮反应区：停留时间：3min；设计有效蓄水量能力：8m3

安装气泡发生器及浮体配套固定设施

分离区：停留时间：20min 设计长度：35m3配套挡渣、刮渣设备

净水区：停留时间：17min 设计长度：25m3

2.4.2 设备选型

工程所需各种设备的功率、数量等参数见下表。