加压溶气气浮法的工艺计算

一、设计条件

1.用待处理废水进行气浮小试或现场试验，确定溶气压力及其释气量、回流比（溶气水量与待处理水量之比）。无试验资料时，溶气压力采用0.2~0.4MPa，释气量对接近生活污水的废水可取40~45mL/L，回流比取25%~50%。

2.根据试验结果选定混凝剂种类和用量，确定混合及反应方式和时间。为获得充分的共聚与气浮效果，一般混合时间取2~3min，反应时间5~10min。

3.根据对处理水质的要求、气浮作业与前后处理构筑物的衔接、施工难易程度等技术经济指标，确定气浮池的池型。气浮池的有效水深为2.0~2.5m，长宽比一般为（1:1)~(1:15),以单格宽度不超过 10m，长度不超过 15m 为宜。水力停留时间一般为10~20min，表面负荷为5~10m3/(m2.h)。

4.反应池应与气浮池紧密相连，并注意水流的衔接，防止打碎絮体，进入气浮池接触室的水流速度宜控制在0.1m/s以下。

5.接触室的尺寸应综合下列因素确定：水流的上升流速一般应控制在 10~20mm/s，水流在室内的停留时间应不小于60s。接触室的高度以1.5~2.0m为宜，平面尺寸应满足溶气释放器的要求，

6.气浮分离室水流的下向流速一般取1.5~3.0mm/s为宜。在给水方面，浊度在100度以下时，取2~3mm/s；在废水方面，固体纯度大于100度时，取1~1.5mm/s，以保证分离室表面负荷在5.5~10.8m3/(m2.h）之间。分离室的深度一般取1.5~2.5m。复核停留时间一般取10~15min，有大量絮凝体的废水可延长至20~30min。

7.气浮池的排渣，一般设置专用刮渣机定期排渣。对于集渣槽，方形池设在池的一端或两端，圆形池设在径向。为使刮板移动速度不大于浮渣溢入集渣槽的速度，刮渣机行走速度应控制在5~8cm/s.

8.气浮池集水应保持进、出水的平衡，以保持气浮池的正常水位。一般采用穿孔集水管与出水井连通，集水管的最大流速应控制在0.5m/s左右。中小型气浮池在出水井的上部设置水位调节管阀，大型气浮池则设可控溢流堰板，以便升降水位、调节流量。

9.压力溶气罐以阶梯环、拉西环、规整填料等为填料，填料层高取1~1.5m，罐高2.5~3.0m。罐径按过水断面积负荷100~200m3/(m2.h）计算。溶气罐的水力停留时间以3min 计。溶气罐顶需设放气阀，以便定期将罐内顶部积存的受压空气放掉，否则溶气罐的有效容积将减少，而且会有大量气泡窜出，影响气浮效果。

10.溶气释放器使水充分减压消能，保证溶入水中的气泡全部释放出来，防止气泡互相碰撞而增大，保证气泡的微细度；防止水流冲击，保证气泡与颗粒的黏附条件。释放器前管道的流速应控制在1m/s以下，释放器出口的流速控制在0.4~0.5m/s，每个释放器的作用直径一般为30~110cm。

11.气浮池的工艺形式多种多样，常用的有平流式气浮池、竖流式气浮池以及将气浮池与混凝反应、出水沉淀、出水过滤等综合为一体的综合气浮池等。在实际应用时应根据废水水质、水温、建造条件（如地形、用地面积、投资、建材等）及管理水平等综合考虑。

竖流式气浮池的高度为4~5m，其他工艺参数与平流式相同。

二、工艺计算

1.气固比 气固比是设计加压溶气气浮系统时最基本的参数，反映溶解空气量（A）与原水中悬浮固体含量（S）的比值，即

 

根据被处理废水中污染物的不同，气固比α有两种不同的表示方法：当分离乳化油等密度小于水的液态悬浮物时，a常用体积比表示；当分离密度大于水的固态悬浮物时，a采用质量比计算。当a采用质量比时，经减压后理论上释放的空气量A可由下式计算：

参数a 的选择影响气浮效果（如出水水质、浮渣浓度等），应针对所处理的废水进行气浮试验后确定。气固比的确定可采用间歇实验，如图5-9所示。

 

试验表明，参数a对气浮效果影响很大。图5-10为三种废水的气浮试验结果。由图5-10可以看出，对于同种废水，a 值增大，出水悬浮物浓度降低，浮渣固体含量提高；而对于不同的废水，其气浮特性不同。因此，合适的a值应由试验确定。如无资料或无试验数据时，a一般可选用0.05~0.06，废水中悬浮固体含量高时，可选用上限，低时可采用下限。剩余污泥气浮浓缩时一般采用0.03~0.04。