高效浅层气浮系统技术说明

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高效浅层气浮系统技术说明气浮净水技术在国内外应用广泛。国内应用的气浮装置有分散空气气浮法、电解气浮法、压力溶气气浮法等(以下简称传统气浮法),目前压力溶气气浮法应用最广。但是近年来刚刚进入中国市场的浅层气浮装置后来居上,该装置由美国克拉福达(Krofta)公司经过几十年研究开发,我公司在该技术的基础上进行改造、研制的新产品。1、工作原理浅层气浮装置的结构如图1所示。原水通过泵1进入气浮装置2的中心管3,通过可旋转的水力接头4和可旋转的分配管5均匀地配入气浮池底部,溶气水经过中心管7进入可旋转的分配管8,与原水同步进入气浮池底部。9亦为一个可旋转的水力接头。饱含微气泡的溶气水与原水在气浮装置的底部充分碰撞、粘附,使原水中的微粒形成比重1的浮渣上升到水面而被除去。原水的分配管5和溶气水的分配管8被固定在同一旋转装置10上,其旋转方向与原水进入气浮池底部的水流方向相反,但速度相等。本装置的关键部分是成功地利用“零速度”原理,使进水对原水不产生扰动,固液分离在一种静态下进行。表面形成的浮渣层由螺旋撇渣装置11收集,然后经过排渣管12将其排到池外。澄清后的水由旋转集水管13收集后排到池外,集水管13与中央旋转部分14连在一起,这样原水在气浮池中的停留时间就是中央旋转部分的回转周期。连在旋转行走装置上的刮板将池底和池壁上的沉泥刮到泥斗6中,定期排放。另外一项重要的改进就是固定在旋转行走架10上相互之间有一定间距的一组同心锥形板装置15,与配水部分一起沿气浮池同步旋转。每相邻两块锥形板组成一个倾斜的环行气浮区域16,该区域内水时刻处于层流状态,加速了颗粒杂质随微气泡的上升速度。浅层气浮装置还包括一对并联运行的溶气管20(简称ADT’S),进水泵17的压力较低,只需202.6kPa。进水首先通过与两个ADT’S连接的三通阀18,ADT’S的另一端布置溶气出水口。压缩空气也经过一个三通阀19与压力水在同一端进入ADT’S,压缩空气的压力一般为707.8kPa。所有的三通阀靠一只调节器联动,正常运行时,一只ADT的进、出水口均被打开释放溶气水,而进气口被关闭;同时另一只ADT的进水口和出水口被关闭,压缩空气通过20~40μm的微孔不锈钢板进入ADT,靠压缩空气的压力将空气溶于水中,而不是靠水的压力。水沿着切线方向高速进入ADT中,流速可达10m/s,压力水在ADT中呈螺旋状前进,达995r/min,进水口可以调节,以便控制流量和流速。2、浅层气浮与传统气浮装置的比较①传统气浮装置中,池深一般为2.0~2.5m,这是因为设备是静止的,水体是运动的。水体从反应室进入接触区时会产生流向的改变和流速的重新分布,即把水流转变成均匀向上的流动,这就需要有一定的时间和高度来完成这一变化,其高度一般不低于1.5m。而浅层气浮由于“零速度”原理的应用,实现了设备是运动的,水体是静止的,消除了由于水体的扰动对悬浮颗粒与水分离的影响,降低了对高度的要求;另外在传统气浮装置中,难免有泥砂或絮粒沉于池底,为防止带出池底的泥砂,出水管一般悬高300mm,而在浅层气浮装置中,由于池底设置了刮泥装置,因此不需设置悬高段。通过以上分析,浅层气浮装置的有效水深一般为400~500mm。②传统气浮装置中,水体的停留时间一般控制在10~20min;而浅层气浮装置中,停留时间只需2~3min③传统气浮装置中,溶气系统配备的是溶气罐,若按溶气罐的实际容积来计算,其水力停留时间为2~4min;而浅层气浮装置中,溶气系统采用的是溶气管,取消了填料,使溶气管的容积利用率达100%,其水力停留时间只有10~15s。④在传统气浮装置中,刮渣器定期对浮渣层进行清除,无法根据浮渣的浮起时间进行有选择性的清理,因此不但对水体有较大的扰动,而且浮渣的含水率也较大;在浅层气浮装置中,螺旋撇渣器安装在配水系统的前部,清除的浮渣总是气浮池内浮起时间最长(2~3min)的浮渣,即固液分离最彻底、含水率最小的浮渣。3、性能特点1).有效水深400-500mm。2).池内水力停留时间(3-5min)。3).净化量大,即表面负荷高。4).占地面积小,单位负荷轻,全部预制构件组装,不需要操作室,设备可以架空安装,也可多层组合。5).安装维修费用低,易于清扫。6).净化程度,高悬浮物去除率达90%以上。4、适用范围该设备广泛应用于给排水处理工程。用途在给水处理工艺程序中,固液分离技术及其设备是关键项目之一。对于比重接近于水的微小悬浮颗粒的去除,气浮是最有效的方法之一。第一,应用于湖泊水为水源的自来水除藻降浊;第二,应用于工业污水处理工程,如烟草、石油化工、纺织、印染、电镀、制革、食品工业等领域;第三,应用于污水中有用物质的回收,如:造纸、浆水中的纤维回收等领域。5、主要机构高效浅层气浮装置集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体,整体成圆柱形,结构紧凑,池子较浅。装置主体由五大部分组成:池体、旋转布水机构、溶气释放机构、框架机构、集水机构等。进水口,出水口与浮渣排出口全部集中在池体中央区域内,布水机构、集水机构、溶气释放机构与框架紧密连接在一起,围绕池体转动。6、技术参数1)设备型号:QF-1202)池径:Φ65003)处理水量:120m3/h4)主机总功率:3.3KW5)有效水深:500mm6)溶气水压力:≥0.4MP;7)释气量:45ml/L;8)回流比:30%;9)水力表面负荷:6m3/m2.h10)行走功率:0.75KW11)撇渣功率:0.37KW12)进水管管径:DN12513)出水管管径:DN200配套:◎溶气水泵型号:CDL65-30-1水量:50m3/h扬程:63米电机功率:15KW生产厂商:杭州南方(丹麦格兰富)◎空压机型号:Z-0.05/0.6气量:0.05m3/min气压:0.6MPa生产厂商:上海空压机7、主要结构及电气控制1)、主要结构1.1QF型高效浅层气浮装置集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体,整体呈圆柱形,结构紧凑,池子较浅。装置主体由五大部分组成:池体、旋转布水机构、溶气释放机构、框架机构、集水机构等。进水口、出水口与浮渣排出口全部集中在池体中央区域内,布水机构、集水机构、溶气释放机构都与框架紧密连接在一起,围绕池体中心转动。1.2本装置提供成套设备总成及控制系统,通过集中控制与分散控制相结合,以使设备达到最佳运行状态。2)、电气控制本系统电气控制部分有溶气和气浮池控制两部分组成。溶气部分有一台工作泵和一台加气泵两台电机组成,由于工作泵功率比较大,常采用降压起动,减少起动时对电网的影响;浮选池控制部分有行走电机和撇沫电机两台电机组成。2.1溶气系统部分:开车准备,确认接线准确,把热过载继电器调到准确的设定值,合上QF,电压表有电压指示,合上QM1,QM2,完成准备工作。开车,按下工作泵工作按钮,工作泵起动开始工作,按下工作停止按钮,工作泵停止工作;加气泵通过转换开关有手动和自动两种状态,选择手动时,按下加气泵工作按钮,加气泵起动开始工作,按下加气泵停止按钮,加气泵停止工作;选择自动时,加气泵会随溶气水的质量而自动工作,溶气不中空气少时,加气泵自动工作,溶气水中空气饱和时,加气泵停止工作。溶气系统操作状态:选择加气自动状态,按下工作泵工作按钮,溶气系统就可自动工作。溶气系统停止状态:按下工作泵停止按钮,把转换开关打在加气手动状态,就完成关溶气系统过程。当工作泵或加气泵工作时,相应的工作指示灯亮,当电机过载时,热继电器会动作,停止相应的电机,等排除故障后,把相应的热继电器复位,再可开溶气系统。2.2浮选池控制部分:开车准备,确认接线准确,把热过继电器调到准确的设定值,合上QF,电压表有电压指示,合上QM3,QM4,完成准备工作。开车,按下行走电机工作按钮,行走电机起动工作,行走电机工作指示灯亮,按下行走电机停止按钮,行走电机停止工作;按下撇沫电机工作按钮,撇沫电机起动工作,撇沫电机工作指示灯亮,按下撇沫电机停止按钮,撇沫电机停止工作。当电机过载时,热继电器会动作,停止相应的电机,等排除故障后,把相应的热继电器复位,再可重新工作。8、设备的安装、试运行和调试1)、设备的安装1.1设备安装前,须对土建池体检验合格后才可以进行设备总装,土建要求如下:A.池沿轨道面平整度要求±3(mm);B.池体底平面的平整度要求±5(mm);C.池体的圆度要求Φ5(mm)。1.2设备安装按照设备总装图中的要求,在厂家技术人员指导下,方可进行,安装时须注意以下三个方面:落渣筒轨面的平面度要求±1.5(mm);落渣筒的圆心与池体圆心同轴度偏差±3(mm);中央旋转体的上体法兰平面,平面度要求±0.1(mm);2)、设备的调试2.1清除池中所有的杂物,以免引起堵塞。2.2对水泵、压空缩机及各传动部位应检查是否灵活,并按规定加好润滑油。如有异常应给予排除。2.3接通电源启动水泵,检查其转向是否正确,如反转,将其中的两根电线调换相位即可。2.4用手动位置后启动压缩机,检查其运行是否正常。发现异常应及时排除。2.5按驱动电机及撇油电机按钮,整机工作正常,无反转及噪音。3)、设备的试运行3.1加水:气浮池中加满清水。气浮池水位的高低可用溢流堰上的调节装置进行调节。3.2溶气系统试运行:关闭控制阀及溶气水出水阀。将加气选择开关旋到自动位置,接通电源,启动工作水泵,然后打开工作泵控制阀。压力表1及压力表2的压力逐渐上升,一直达到泵所能达到的压力(压力表2的压力达到3~5kg/cm2),此时可打开溶气水出水阀。溶气水通过出水阀进入释放器,释放到气浮池。池水中出现大量微气泡使清水变白色,即可认定溶气系统正常。溶气水的压力可看溶气罐上的压力表读数,该压力的大小可用控制阀开启的大小来控制,在水泵可供压力范围内调整,一般取3.4~5kg/cm2。压力越高,溶气水量越大(即回流比,本设备的回流比为20~30%),微气泡密度越高。溶气系统的空气由空压机提供,由于溶气水不断地将罐内空气带走,罐内空气逐渐减少,水位不断上升;当水位上升到一定位置时,自动液位控制系统将控制空压机工作(相反则停止),以保持溶气罐内的空气量。3.3气浮运行:在溶气系统工作正常的前提下进行,具体做法如下:a、调整好污水的PH值,一般取7.5~8.5。b、根据污水的水质,选定好所用的混凝剂、絮凝剂。c、根据污水的浓度、SS、水量投加药剂。药剂的投加量一般为0.03~0.3%。d、将加药反应好的污水送入气浮池进行固液分离,处理量应从小逐渐增大,直至额定值。e、加气:一般选择自动加气。即将加气选择开关SA1置于自动位置。f、主机及溶气系统控制详见电气控制。3.4溶气水量的确定:一般溶气水水量控制在污水量的20~30%。由于各种废水的SS含量不同。从理论上讲,溶气水水量也应按污水SS含量来确定。本设备采用释放器的流量是由释放器本身的释放能力所决定。其流量变化随溶气压力而变化,压力高流量大,压力低流量小(在出水阀全打开的情况下)。流量可用溶气水进水阀门来调节。3.5气浮池水位的调节:水位的高低将影响刮沫的效果。水位低,浮渣不易刮入落渣筒;水位高,大量的水将进入落渣筒。其水位调整可用溢流堰上四个螺杆来调整池内的液位,其液位应控制在500mm±10mm。9、设备的操作规程1)、设备使用前应按试运行方法,试运行后方可投入正常使用。2)、先运行设备,即溶气系统运行5~10分钟,然后送入絮凝好的污水,污水量从小到大,逐渐增大,直到满负荷为止。3)、运行中溶气水出水阀应全部打开。4)、停止运行时,应先关闭气浮的进水,待设备运行10分钟,然后才能停止工作水泵和加气泵。5)、设备运行过程中应经常注意到运行是否正常。发现问题应及时停止运行,进行检查。6)、对水泵及空压机需定期加油。一般水泵一个月加一次润滑油,空压机两个月加一次油。半年换一次油。具体请按照该产品的使用说明书进行维护及保养。7)、气浮池运行一段时间后应对池子进行清洗。一般夏季为10~20天,冬季为30~40天清洗一次,可根据实际情况灵活运用。8)、水泵长期不用应将泵内水放空,冬季应注意防冻。10、附表附表1:润滑部位及润滑油
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