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平流式氣浮機技術(shù)原理與應用解析

更新時間:2025-10-25   點擊次數(shù):32次
在水處理領域,平流式氣浮機是實現(xiàn)固液分離的重要設備,廣泛用于處理含懸浮物、油類及其他輕質(zhì)污染物的廢水。其核心優(yōu)勢在于通過微小氣泡與污染物顆粒的有效結(jié)合,借助浮力實現(xiàn)污染物的高效分離,為后續(xù)水處理工藝提供便利。
一、工作原理
平流式氣浮機的核心原理基于 “氣泡附著 - 浮力上浮" 機制。首先,通過溶氣系統(tǒng)將空氣溶解于水中,形成溶氣水。溶氣水經(jīng)釋放器減壓后,會產(chǎn)生大量直徑在 10-30 微米的微小氣泡。這些氣泡具有較大的比表面積和較強的吸附能力,能快速附著在廢水中的懸浮物、油滴等污染物顆粒表面,形成密度小于水的 “氣泡 - 顆粒" 復合體。由于復合體密度低于水,會在浮力作用下緩慢上浮至水面,最終形成浮渣層,再通過刮渣裝置將浮渣去除,完成固液分離過程。整個過程中,氣泡的大小、數(shù)量及與污染物的結(jié)合效率,直接影響設備的分離效果。
二、核心結(jié)構(gòu)組成
平流式氣浮機的結(jié)構(gòu)設計圍繞 “高效溶氣、充分反應、穩(wěn)定上浮" 展開,主要由以下幾部分組成:
  1. 溶氣系統(tǒng):包括溶氣罐、空壓機、水泵等部件。溶氣罐是空氣與水充分混合溶解的核心區(qū)域,空壓機提供壓縮空氣,水泵將廢水或回流水送入溶氣罐,在一定壓力(通常為 0.3-0.5MPa)下實現(xiàn)空氣的溶解,形成溶氣水。

  1. 反應區(qū):廢水進入設備后首先進入反應區(qū),在此區(qū)域投加混凝劑或助凝劑。通過攪拌裝置的輕微攪拌,藥劑與廢水充分混合,使廢水中的細小污染物顆粒聚合成較大的絮體,為后續(xù)氣泡附著創(chuàng)造條件。

  1. 氣浮區(qū):反應后的廢水緩慢流入氣浮區(qū),溶氣水經(jīng)釋放器均勻釋放微小氣泡。氣泡與絮體在氣浮區(qū)內(nèi)充分接觸、附著,形成復合體并上浮。氣浮區(qū)通常設計為長方形,底部設有導流板,確保水流平穩(wěn),避免因水流擾動影響氣泡與絮體的結(jié)合及上浮過程。

  1. 刮渣與排泥系統(tǒng):氣浮區(qū)上方設有刮渣機,通過電機驅(qū)動刮板緩慢移動,將水面的浮渣刮至浮渣槽內(nèi)排出。設備底部設有排泥口,定期將沉降在底部的少量重質(zhì)雜質(zhì)排出,防止雜質(zhì)堆積影響設備運行。

  1. 清水區(qū)與出水系統(tǒng):氣浮區(qū)下方為清水區(qū),完成分離后的清水在此區(qū)域匯集,通過出水堰均勻流出,進入后續(xù)處理環(huán)節(jié)。出水堰的設計需保證水流穩(wěn)定,避免帶走未上浮的細小顆粒。

三、運行流程
平流式氣浮機的運行流程可分為以下步驟:
  1. 廢水預處理:廢水先經(jīng)過格柵、調(diào)節(jié)池等預處理設施,去除大顆粒雜質(zhì)并調(diào)節(jié)水質(zhì)水量,確保進入氣浮機的廢水符合處理要求。

  1. 藥劑投加與混合:預處理后的廢水進入反應區(qū),按比例投加混凝劑(如聚合氯化鋁)或助凝劑(如聚丙烯酰胺),通過攪拌裝置實現(xiàn)藥劑與廢水的充分混合,形成絮體。

  1. 溶氣水制備與釋放:同時,空壓機將空氣送入溶氣罐,水泵將部分清水(或回流水)送入溶氣罐,在壓力作用下制備溶氣水。溶氣水經(jīng)釋放器減壓后,在氣浮區(qū)釋放大量微小氣泡。

  1. 氣泡附著與上浮:攜帶絮體的廢水流入氣浮區(qū),微小氣泡與絮體充分接觸并附著,形成 “氣泡 - 絮體" 復合體,逐漸上浮至水面形成浮渣。

  1. 浮渣去除與清水排出:刮渣機定期將浮渣刮除并收集處理,清水區(qū)的清水經(jīng)出水堰排出,進入后續(xù)過濾、消毒等處理工藝。

  1. 底部排泥:根據(jù)運行情況,定期開啟底部排泥閥,排出沉降的重質(zhì)雜質(zhì),避免設備內(nèi)部堵塞。

四、適用領域
平流式氣浮機因分離效率穩(wěn)定、適應水質(zhì)范圍較廣,在多個領域得到應用:
  1. 石油化工行業(yè):處理含油廢水,如煉油廠、油田開采產(chǎn)生的廢水,可有效去除水中的浮油、分散油及懸浮物,降低后續(xù)處理負荷。

  1. 食品加工行業(yè):用于處理肉類加工、豆制品生產(chǎn)、果汁釀造等過程中產(chǎn)生的廢水,去除廢水中的蛋白質(zhì)、淀粉、油脂等有機懸浮物。

  1. 印染行業(yè):處理印染廢水預處理階段的懸浮物,如染料殘渣、纖維雜質(zhì)等,同時可輔助去除部分色度,為后續(xù)脫色工藝提供支持。

  1. 市政污水處理:在市政污水處理廠的預處理或深度處理階段應用,去除污水中的懸浮物、藻類等,提升出水水質(zhì)。

  1. 造紙行業(yè):處理造紙廢水,去除水中的紙漿纖維、填料等懸浮物,實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

五、運行維護要點
為保證平流式氣浮機長期穩(wěn)定運行,需注重日常維護:
  1. 溶氣系統(tǒng)檢查:定期檢查溶氣罐壓力、空壓機運行狀態(tài)及溶氣釋放器是否堵塞。若釋放器堵塞,需及時拆卸清理,確保微小氣泡正常產(chǎn)生。

  1. 刮渣機維護:定期檢查刮渣機刮板的磨損情況,若刮板變形或磨損嚴重,需及時更換;同時檢查刮渣機電機及傳動部件,確保運行順暢,避免浮渣堆積。

  1. 藥劑投加控制:根據(jù)進水水質(zhì)變化,調(diào)整混凝劑、助凝劑的投加量,避免因藥劑投加過多造成浪費或過少影響分離效果。

  1. 設備清潔:定期對反應區(qū)、氣浮區(qū)進行清洗,去除內(nèi)壁附著的污垢、絮體殘留,防止設備內(nèi)部腐蝕或堵塞。

  1. 參數(shù)記錄與分析:記錄設備運行參數(shù),如進水流量、溶氣壓力、出水水質(zhì)等,通過數(shù)據(jù)分析及時發(fā)現(xiàn)運行異常,調(diào)整運行參數(shù)。

平流式氣浮機作為成熟的水處理設備,其技術(shù)在實踐中不斷優(yōu)化。隨著水處理技術(shù)的發(fā)展,未來可結(jié)合智能化控制手段,實現(xiàn)溶氣壓力、藥劑投加量等參數(shù)的自動調(diào)節(jié),進一步提升設備運行的穩(wěn)定性與高效性,為各類廢水處理提供更可靠的技術(shù)支持。


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