溶气气浮机

一、设备概述

由于受水质、水量等客观因素的影响，水处理程序向来繁琐，能组合使用功能，优化水处理程序显得尤为重要，我公司设计、制造的气浮滤池一体化设备，有机的将溶气气浮机和砂滤器有机的结合在一起，设备将絮凝、气浮、和过滤等性能组合在一起，水中悬浮物、胶体以及COD得到有效去除去除，实现水处理及操作系统的高度集成。在处理过程中效率更高，成本更低，维护操作更简单。

我公司参考国外技术，研制开发了CAF系列溶气气浮技术与成套设备，效率更高，成本更低，维护操作更简单。其处理效率和效果远远高于目前传统常规气浮，是各种气浮的换代产品。

二、工作原理及结构特点

 1、结构组成：①槽体 ②微气泡发生器  ③容器装置  ④配药装置⑤排泥槽  ⑥出水管

2、结构特点：由于槽体制造上的特点，它是以高效率的溶气机理，经分置的微气泡发生器，将原水、溶气水及药品（一切线旋流进入）得以快速结合、释放、絮凝、升浮、微气泡均匀、密度大，至槽体中上部时，升浮速度趋于稳定零速度，形成立体微循环状态，保证了微气泡与废水中的絮凝体充分接触、结合。不论在结合过程中或已经结合的絮凝物，都不会受外力而被破坏其结合，絮凝物浮层稳定。

3、工作原理：

配药装置：药品经流量计、溶解、过滤、胶板泵送（按一定的工艺配比）至气浮槽内微气泡发生器，同时原水及经溶气水（为减少处理负荷，溶气水可用原水）分别进入气泡发生器，经溶水器装置的相对稳定的压力作用，高密度的溶气水与药水、原水能快速释放压、升浮，保证了微气泡与废水中絮凝体充分接触结合，微气泡带动悬浮物上浮之中上部时形成了稳定的浮层，立体微循环也趋于稳定，悬浮物在结合过程中不易受外力破坏其结合，清水在立体微循环作用下，在槽体中下部澄清区周围储存，经清水排出口排走。当絮凝物在槽体上平面形成稳定的浮层，且逐渐升高到一定水平面时，自然从带倾斜的排泥槽排走，无需增加动力设备，当需定时排污时，关闭各出水（清水阀）阀，液位即可上升，浮层全部排除彻底。另外底部没有排污阀，沉淀底部的污物可定期排污。

三、技术关键与特点

1、处理效率高

气浮处理效率的高低，取决于单位体积溶气水所能浮起的悬浮粒子的重量。我们将其定义为单位浮量，这是溶气水质量好坏的一项客观指标。空气属于难溶于水的物质，常压下，空气在水中的溶解度约为1.8%，在0.3Mpa的压力下，溶解度可达到5.4%，如何让这些有限的溶解空气充分发挥作用，是气浮的技术关键。而缩小气泡的直径、增大气泡群密度、改善气泡均匀度，是提高气浮效率的关键。三者互相关联，互相制约。1个100mm的气泡如果变成等体积的1mm的气泡，其数量可以达到10⁶个，所以在容解空气总量一定的前提下，缩小单个气泡的直径，即可增大气泡群密度，同时气泡群的均匀性也可以改善。传统气浮效率低，其重要的原因之一就是因为所产生的气泡直径过大，主体气泡群气泡的直径一般都在50mm以下，气泡群的密度（消能后单位体积溶气水中所含气泡个数）一般在10⁸个/cm以下，气泡群均匀性（主体气泡群数量占总气泡数量的比例）差，直径大于100mm的气泡占85%以上，这些气泡都属于无效浮选气泡。而且由于气泡直径过大，导致气泡上升速度过快，致使絮凝体遭到冲击而破裂，浮选效果较低。而本案所产生的微气泡直径在1mm左右，密度高于10¹²个/cm³,同时气泡大小均匀，这就保证了较高的处理效率和非常好的处理效果。

2、溶气利用率高

本案的溶气利用率接近100%，传统的恶涡凹式气浮只有10%左右，而早期的气浮仅为6%左右。气浮效率的高低，同溶气效率没有太大关系，取决于溶气利用率的高低。以溶气压力为例，从0.3Mpa提高到0.5Mpa，其溶气效率提高一倍，但相应的溶气设备的结构上就复杂得多，检修也相应复杂。

研究表明，只有比悬浮粒子（絮凝前的单个悬浮粒子）直径小的气泡，才能与该悬浮粒子发生有效的吸附作用。在自然水体中，短时间内难以沉淀的悬浮粒子，其直径大多在10—30mm，50mm以上的固态悬浮粒子经过几小时的静置，可以自然下沉或浮出水面。浮化液粒子主体粒径在0.25—2.5mm之间，其中颗粒之际国内约10mm左右。所以1mm左右微气泡对绝大多数悬浮粒子都有很好的吸附作用，这也是本案溶气利用率高的直接原因。

3、处理负荷高

本方案可处理悬浮物（SS）含量高达5000—20000mg/L的废水，这个指标是任何传统气浮所不能达到的。传统常规气浮所能分离的SS含量一般在1000mg/L左右，仅在SS含量在几百mg/L左右的废水具有一定的实用价值。

4、简便实用的压力溶气

本方案溶气罐的设计采用了与传统理论不同的设计依据，否定了以水力停留时间为主要依据的设计方法，实现了小溶气大处理量，为增大气、水接触面积采用了四级预混和机构，气、水在几段时间内即可达到均衡状态。

5、高效率的气泡发生器

传统气浮由于其释放器本身的缺陷和局限性，也对浮选效果产生了致命的影响：如涡凹气浮采用的是利用高速旋转的叶轮将吸入的空气打碎而产生气泡，且不论高速叶轮旋转的叶轮会同时将絮凝体搅拌，破坏悬浮物的凝聚，仅是这种产生气泡的方式就决定了这种结构无法产生10mm以下的微气泡。因为要通过机械剪切产生微气泡，首先要克服的是气泡的表面张力，气泡越小，其表面张力就越大，要消耗的能量就越高。目前获得的气泡直径的方法是电解，其次就是压力溶气。本案所采用的气泡发生器，以其合理的设计，实现了空气从溶气水到微气泡的转化，具有以下优势：

（1）可以大限度的消除溶气水的能量，也就是说，可以大限度地使溶气水从溶解平衡的高能值降到几乎接近常压的低能值。溶气水的消能是能量的转移，而不是能量的损失。大消耗，是指获得物理性能优良的微气泡的前提下，能量转换的高值。本方案所采用的气泡发生器的消能比可达99.9%，而普通的气泡发生器只能达到95%。

（2）在获得大消能比的前提下，具有快的能量消减速度。也就是说具有短的能量消减时间，即可以在短的能量消减时间内获得大能量消减比。本案所采用的气泡发生器的消能时间仅为0.01—0.03秒，而普通气泡发生器快也得0.32秒。

（3）溶气水从高能值降到低能值的过程中没有涡流、反冲之类的流态产生。众所周知，微气泡自形成以后，就伴随着一系列的气泡合并作用。合并作用是由表面能的自发减少所决定的，两个体积相同的气泡合并后，其表面能要减少20.63%。若在释放器中存在有利于气泡合并的结构的话，那通过该装置获得理想的微气泡是不可能的。只能杜绝溶气水的涡流、反冲，才能从根本上避免微气泡的合并。