含油废水的气浮处理

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1、单元二,含油废水的气浮处理,2.1 可浮油治理技术 （自然上浮-隔油）,呈悬浮状态的可浮油:油滴的粒径较大，可以依靠油水比重差而从水中分离出来，对于石油炼厂废水而言，这种状态的油一般占废水中含油量60%80%左右。,废水从池子的一端流入池子，以较低的水平流速流经池子，流动过程中，密度小于水的上升到水面，密度大于水的颗粒杂质沉于池底，水从池子的另一端流出。隔油池的出水端设置集油管。 大型隔油池应设置刮油刮泥机，以及时排油及排除底泥。隔油池的池底构造与沉淀池相同。 表面一般设置盖板，冬季保持浮渣的温度，从而保持它的流动性，同时可以防火与防雨。 特点：构造简单、便于运行管理、油水分离效果稳定。 平流

2、式隔油池可去除的最小油滴直径为100150m，相应的上升速度不高于0.9mm/s。 平流式隔油池的设计与平流式沉淀池基本相似，按表面负荷设计时，一般采用1.2m3/m2h；按停留时间设计时，一般采用2h。,平流式隔油池,斜板隔油池与小型自动撇油隔油池,2.2 乳化油治理技术（破乳-加压溶气浮上法）,乳化油:非常细小的油滴，由于其表面上有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并，故不能用静沉法从废水中分离出来；若能消除乳化剂的作用，乳化油剂可转化为可浮油，称为破乳。乳化油经过破乳后，就能用上浮法分离。,实验室气浮处理装置,一、开机前检查 1 检查所有阀门处于正常工作状态。 2 检查溶气罐水位处于

3、正常工作状态。 3 检查电气设备处于正常工作状态。 二、开机步骤 1 配备加入絮凝剂，配好药剂，启动搅拌系统。 2 启动空压机，打开进气阀，将进气压力调整到 0.2MPa。,气浮设备操作规程,3 开启溶气水泵，向溶气罐进水，调节溶气罐水位至溶气罐液位计的 1/3 左右，此时溶气罐的压力应达到 0.4MPa，溶气进水泵连续正常工作 3-10min 后，方可开动气浮进水泵,开泵同时进行药剂投加,并保证反应效果。 4 根据出水水质变化，调整加药量、进水量、溶气水量，保证出水水质。 5 根据浮渣生成情况，控制出水闸板，调整浮渣液位至刮渣机排泥要求，定时开动刮渣机、排清液面浮渣。 6 开机后应检查气浮进

4、水和排水系统，实现进出水的平衡，保证气浮正常工作。,三、停机步骤 1 关闭刮渣机。 2 关闭气浮进水泵。 3 关闭溶气水泵。 4 关闭空压机。 5 检查所有阀门至正常停机状态。 四、注意事项 1 溶气罐液位一经调整后应予保持，不应经常调整。 2 根据出水水质 ，及时调整加药量、进水量、溶气水量。 3 定期给各轴承、链条、链轮、齿轮、齿条、滑道加润滑脂（十天左右），三个月进行一次检修。 4 定期打开气浮底部的放空阀，清除积泥，严重时应停机清泥.,加压溶气的三种方式,2.2.1 加压溶气的工艺流程及工作过程,压力溶气气浮系统的组成,空气饱和系统,泵类设备操作规程： 1.水泵开机前检查运转（手动盘车

5、手感是否轻松，泵内是否有摩擦 ）和润滑情况； 2.检查相关阀门是否处于正常位置； 3.按下启动按扭，启动电机，当电机声音正常均匀，压力表压力升到正常值后，缓慢开出口阀； 4.离心类水泵可在带压（关闭出水阀）条件下启动；活塞类定容积泵则应在开路（打开出水阀）的条件下启动。 5.严禁空泵运转和超载，正常运转温度应不大于65，防止设备事故。 6.停泵步骤 先关出口阀。 停电机，联系电气切断电源。 关入口阀，（有些泵要排净泵内介质）。 停封液。 停冷却水。,泵的切换操作： 1检查备用泵的润滑油、密封水等情况，并要求操作人员作好准备，开冲洗水阀给泵排气，启动时先用水试后再开进口阀； 2启动备用泵电机，确

6、认备用泵运行正常，出口压力、出口流量、电流正常； 3缓慢打开启动泵出口，同时缓慢关闭停用泵出口，尽量避免流量、压力的波动，直到备用泵出口全开，停用泵出口全关； 4泵切换过来后，详细检查运行泵的情况(出口压力、流量、振动、声音、温度、润滑油、密封水等)确认无误后方可离开。 5.对停用泵做相应处理，冲洗、排净，关密封水(气温低于0摄氏度进出口阀可给一小开度以防管线冻结)，确认进出口、冲洗水阀己关。,压力溶气系统,压力溶气系统,加压水泵,压力溶气罐,空气供给设备,附属设备,空气释放系统是由溶气释放装置和溶气水管路组成。溶气释放装置的功能是将压力容器水减压，使溶气水中的气体以微气泡的形式释放出来，并能

7、迅速、均匀地与水中的颗粒物质粘附。常用的溶气释放装置有减压阀、溶气释放喷嘴、释放器等。,空气释放系统,气浮池的功能是提供一定的容积和池表面积，使微气泡与水中悬浮颗粒充分混合、接触、粘附，并使带气颗粒与水分离。,目前最常用，其反应池与气浮池合建。废水进入反应池完全混合后，经挡板底部进入气浮接触室以延长絮体与气泡的接触时间，然后由接触室上部进入分离室进行固液分离。池面浮渣由刮渣机刮入集渣槽，清水由底部集水槽排出。 平流式气浮池的优点是池深浅、造价低、构造简单、运行方便。 缺点是分离部分的容积利用率不高等。,气浮池的有效水深通常为2.02.5m，一般以单格宽度不超过10m，长度不超过15m为宜。 废

8、水在反应池中的停留时间与混凝剂种类、投加量、反应形式等因素有关，一般为5 15min。 为避免打碎絮体，废水经挡板底部进入气浮接触室时的流速应小于0.1m/s。废水在接触室中的上升流速一般为10 20mm/s，停留时间应大于60s。,竖流式气浮池的基本工艺参数与平流式气浮池相同。 其优点是接触室在池中央，水流向四周扩散，水力条件较好。 缺点是与反应池较难衔接，容积利用率较低。 有经验表明，当处理水量大于150200m3/h，废水中的可沉物质较多时，宜采用竖流式气浮池。,气 浮 池,竖流式气浮池,平流式气浮池,图10-47,图10-48,气浮设备的类型,水泵吸水管吸气气浮设备：,布气气浮设备,射

9、流气浮设备：,叶轮气浮设备,电解气浮设备是将正负极相间的多组电极浸泡在废水中，当通以直流电时，废水电解，正负两级间产生的氢和氧的细小气泡粘附于悬浮物上，将其带至水面而达到分离的目的。电解法产生的气泡小于其他方法产生的气泡，故特别适用于脆弱絮状悬浮物。电解法的表面负荷通常低于4m3/m2h。电解法主要用于工业废水处理方面，处理水量约在1020m3/h。电耗高、操作运行管理复杂。,电解气浮设备,1.当有试验资料时，可用下述公式计算：式中：q v-气浮池设计水量，m3/h；R-试验条件下的回流比，%；ac-试验条件下的释气量，L/m3；-水温校正系数，取1.11.3 （主要考虑水的粘滞度影响，试验时

10、水温与冬季水温相差大者取高值）。,2.当无试验资料时，可根据气固比 （A/S）进行估算，计算式如下：式中：A/S - 气固比（g释放的气体/g悬 浮固体），0.0050.060，一般为 0.0050.006。 当悬浮固体浓度较高时取上限，如剩余污泥气浮浓缩时，气固比采用0.030.04；1.3 - 1mL空气的重量，mg；ca - 某一温度下的空气溶解度；f - 压力为p时，水中的空气溶解系数，0.50.8（通常0.5）；p0 - 表压，kPa；qvR - 加压水回流量，m3/h；qv - 设计水量，m3/h；Si - 入流废水的悬浮固体浓度，mg/L。,2.2.2压力溶气浮上法的设计计算-气

11、浮所需空气量,溶气罐直径Dd选定过流密度I 后，溶气罐直径按下式计算：一般对于空罐I选用10002000m3/(m2d)，对填料罐I选用25005000 m3/(m2d)。,溶气罐高h：式中：h1 - 罐顶、底封头高度（根据罐直径而定），m；h2 - 布水区高度，一般取0.20.3m；h3 - 贮水区高度，一般取1.0m；h4 - 填料层高度，当采用阶梯环时，可取1.01.3m。,压 力 溶 气 浮 上 法 的 设 计 计 算 溶 气 罐,压 力 溶 气 浮 上 法 的 设 计 计 算 气 浮 池,接触池的表面积Ac 选定接触室中水流的上升流速vc后，按下式计算：接触室的容积一般应按停留时间大

12、于60s进行复核。,分离室的表面积As 选定分离速度（分离室的向下平均水流速度）vs后按下式计算：对矩形池子分离室的长宽比一般取1:12:1。,气浮池的净容积V 选定池的平均水深H（指分离室深），按下式计算：同时以池内停留时间（t）进行校核，一般要求t为1020min。,2.2.3 含油废水的来源、危害和状态,含 油 废 水 的 来 源,油 污 染 对 环 境 的 危害,含油废水侵入土 壤孔隙间形成油 膜，产生堵塞作 用，致使空气、 水分及肥料均不 能渗入土中，破 坏土层结构，不 利于农作物的生 长，甚至是农作 物枯死。,含油废水排入水 体后将在水面上 产生油膜，阻碍 大气中的氧向水 体转移，

13、使水生 生物处于严重缺 氧状态而死亡。 在滩涂上还会影 响养殖和利用。,含油废水排入城 市沟道，对沟 道、附属设备及 城市污水处理厂 都会造成不良 影响。,油的状态,2.2.4 气浮原理及影响因素,水和废水的浮上法处理是将空气以微小气泡形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，密度小于水即上浮水面，从水中分离出去，形成浮渣层。由此可知，气浮法处理工艺必须满足下述基本条件：必须向水中提供足够量的细微气泡； 必须使污水中的污染物质能形成悬浮状态； 必须使气泡与悬浮的物质产生粘附作用。,污水处理技术中，气浮法固-液或液-液分离技术应用的几方面：石

14、油、化工及机械制造业中的含油污水的油水分离工业废水处理污水中有用物质的回收取代二次沉淀池，特别是用于易于产生活性污泥膨胀的情况剩于活性污泥的浓缩,实现气浮分离的必要条件是使污染物能够粘附于气泡上，当三相共存于水中时，每两相间界面上存在着各自的界面张力和界面能。液体表面分子所受的分子引力与液体内部分子所受的分子引力不同，表面分子所受的作用力是不平衡的，这不平衡的力有把表面分子拉向液体内部、缩小液体表面积的趋势，这种力称为流体的表面张力。要使表面分子不被拉向液体内部，就需要克服液体内部分子的吸引力而作功，可见液体表层分子具有更多的能量，这种能量称表面能。,2.2.4 气浮原理,界面能E与界面张力的

15、关系如下：式中： - 界面张力系数；S - 界面面积。气泡未与悬浮颗粒粘附之前，颗粒与气泡的单位面积上的界面能分别为水-粒1和水-气1，这时单位面积上的界面能之和E1为：当气泡与悬浮颗粒粘附后，界面能缩小，粘附面的单位面积上的界面能E2及其缩小值E分别为：这部分能量差即为挤开气泡和颗粒之间的水膜所作的功，此值越大，气泡与颗粒粘附得越牢固。水中的悬浮颗粒是否能与气泡粘附，与水、气、颗粒间的界面能有关。当三者相对稳定时，三相界面张力的关系如图10-40所示，其关系式为：式中：-接触角（也称湿润角） 上式带入式E 得：,接触角 ：在固、液、气三相交界处，作气液界面的切线，自此切线经过液体内部到达固液

16、交界线之间的夹角。上式表明，并不是水中所有的污染物质都能与气泡粘附，是否能粘附与该类物质的接触角有关。当0时，cos1，E0，这类物质亲水性强（称亲水性物质），无力排开水膜，不易与气泡粘附，不能用气浮法去除。当180时，cos -1，E2水-气，这类物质憎水性强（称憎水性物质），易与气泡粘附，宜用气浮法去除。微细气泡与悬浮颗粒的粘附形式有气颗粒吸附、气泡顶托以及气泡裹夹等三种形式，见下图所示。,气泡与悬浮颗粒的粘附形式,气粒吸附,气泡顶托,气泡裹夹,“颗粒-气泡”复合体的上浮速度，当流态为层流时，即Re1时，则“颗粒-气泡”复合体的上升速度可按斯托克斯公式计算：式中：d-为“颗粒-气泡”复合体的直径；S-为“颗粒-气泡”复合体的表观密度。上述公式表明，“颗粒-气泡”复合体的上浮速度v上取决于水与复合体的密度差与复合体的有效直径。如果“颗粒-气泡”复合体上粘附的气泡越多，则S越小，d越大，因而上浮速度亦越快。,