摘 要：本報(bào)告結(jié)合氣浮設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用情況等方面介紹了幾種常用的氣浮設(shè)備的應(yīng)用情況。對國內(nèi)外同類設(shè)備進(jìn)行了比較，并對應(yīng)用情況作了簡單的介紹。同時(shí)介紹了氣浮法凈水技術(shù)，對氣浮技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用作了綜述。包括處理石油化工及機(jī)械制造業(yè)中的含油廢水、處理造紙廢水、處理電鍍廢水和含重金屬離子廢水、處理印染廢水和洗毛廢水、處理制革廢水、城市生活污水和富營養(yǎng)化的前驅(qū)物等。并討論了氣浮設(shè)備的研究和應(yīng)用的發(fā)展趨勢，最后展望氣浮法的發(fā)展前景。
1氣浮凈水技術(shù)
1.1氣浮凈水技術(shù)歷史背景及原理
氣浮凈水技術(shù)是一種歷史悠久的高效固液分離技術(shù),始于選礦。該項(xiàng)技術(shù)在水處理領(lǐng)域頗受國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注并得以迅速發(fā)展。其根據(jù)氣泡的產(chǎn)生方式不同,可分為電解凝聚氣浮、散氣氣浮和溶氣氣浮等。其中部分加壓式溶氣浮是國內(nèi)外最常用的氣浮法,在某些方面可以作為替代沉淀的新技術(shù)。
氣浮凈水技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)40 年代，主要用于去除密度與水相近、無法自然沉降又難于自然上浮的懸浮雜質(zhì)，具有分離效率高、設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)起初發(fā)展較為緩慢，直到70 年代微氣泡產(chǎn)生技術(shù)的提高才得以迅速發(fā)展，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于含油廢水和印染廢水的處理、紙漿脫墨、土壤改良、藻類和重金屬離子的去除等方面。氣浮凈水過程可以簡單地概括為：水中的疏水性雜質(zhì)與散布于水中的疏水性微小氣泡在一定水力條件下碰撞，通過分子間的范德華力粘附在一起，在浮力作用下上浮到水面而除去;此外，它也包括水中較大的親水性絮凝體通過網(wǎng)捕、架橋以及包卷等作用俘獲微小氣泡，借助浮力作用上浮到水面而被除去的過程
1.2氣浮凈水技術(shù)的影響因素
1.2.1容器系統(tǒng)
溶氣系統(tǒng)占?xì)飧∵^程能量消耗的50 %,溶氣罐價(jià)值占有溶氣氣浮工廠總基建投資的12 %,因此優(yōu)化溶氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對縮小氣浮操作費(fèi)用是很重要的。加壓的溶氣方式很多,例如,在壓力溶氣罐中將空氣溶入水中,將水滴流過填料層、將水噴入空罐中,用射流器吸入空氣,用循環(huán)泵的吸水管吸入空氣等方式。其中氣液多相介質(zhì)泵作為一種新興的溶氣方式,能產(chǎn)生大量穩(wěn)定的微小氣泡,直徑在30μm以下,有利于提高氣浮效率。它取代了傳統(tǒng)的溶氣氣浮法溶氣系統(tǒng)中的溶氣罐、空壓機(jī)和釋放器,減少了投資費(fèi)用,減小了噪聲,正逐漸在氣浮設(shè)備上廣泛應(yīng)用。
1.2.2釋氣系統(tǒng)
該系統(tǒng)關(guān)鍵裝置是釋放器,它對氣泡形成的大小、分布以及對氣浮凈水效果和運(yùn)行費(fèi)用均有明顯影響。目前國內(nèi)外采用不同類型的釋放器,有簡單閥門式、針型閥式以及專用釋放器,后者屬于專利技術(shù)。我國研制成功的TS、TJ、TV型釋放器,可有效避免微細(xì)氣泡并大,在2-3 kg/cm2的條件下仍能滿足氣浮凈水的需要。同樣冶金部建筑研究總院設(shè)計(jì)的YJH型噴頭在2-3 kg/cm2工作壓力下,甚至可將溶解氣體轉(zhuǎn)換成直徑1-0.1μm的微氣泡,具有更高的優(yōu)越性。
1.2.3分離系統(tǒng)
分離系統(tǒng)主要是指氣浮池構(gòu)件,它反應(yīng)了浮渣與清水的分離效果、分離速度(表面負(fù)荷率m3/m2˙h)和投資費(fèi)。基本形式有圓形(豎流式)和矩形(平流式)。前者主要用于小型氣浮工廠中進(jìn)行廢水處理和污泥濃縮。后者在飲用水處理中應(yīng)用較為普遍。這主要是因?yàn)?矩形的氣浮池結(jié)構(gòu)較簡單;建造方便且節(jié)省占地;便于和絮凝池連接,并且進(jìn)水口處的水流更平緩。目前,溶氣氣浮池的深度從1.5 m增加到5.0 m,并且池型由長方形向正方形發(fā)展,長寬比在(1.2-2)∶1之間。
通常氣浮池分為接觸區(qū)和分離區(qū)。其中接觸區(qū)式實(shí)現(xiàn)釋氣水中的微細(xì)氣泡群與絮凝水中絮粒結(jié)合、碰撞、粘附的場所,它能否形成良好上浮性、脫水性與穩(wěn)定性的帶氣絮粒,將直接影響氣浮凈水的效果。分離區(qū)是將帶氣絮粒與清水進(jìn)行分離的場所,必須確定合適的分離速度確保上浮時(shí)水面上的浮渣不被擾動(dòng)。對于出水的設(shè)計(jì)和操作也必須保持平穩(wěn)的水力條件,氣浮池的停留時(shí)間是依據(jù)表面負(fù)荷率和池深而設(shè)計(jì),一般為5-15min。
1.2.4排渣方式
溶氣氣浮池的排渣方式主要分為兩種:機(jī)械刮渣和水力溢渣。機(jī)械刮渣是根據(jù)浮渣形成的速度,從而借助刮渣機(jī)進(jìn)行定期刮渣。在水處理領(lǐng)域,部分式或全長式刮渣機(jī)和沿邊刮渣機(jī)得以廣泛的應(yīng)用。另外還有一些溶氣氣浮工藝直接利用其后續(xù)濾池反沖水進(jìn)行水力溢渣,這種方式的優(yōu)點(diǎn)是:提高了水廠的產(chǎn)水率,節(jié)省了能耗;當(dāng)水源水隱孢子蟲卵囊含量過高時(shí),采用此排渣方法可以避免增加額外處理費(fèi)用以去除濾池反沖水中的隱孢子蟲卵囊。但是要以損失較多水量和低的浮渣固含量(少于0.2 %)為代價(jià)。
2.氣浮設(shè)備
2.1氣浮設(shè)備的工作原理
氣浮設(shè)備是一類在水中通入或產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，使空氣以高度分散的微小氣泡形式附著在懸浮物顆粒上，造成密度小于水的狀態(tài)，利用浮力原理使其浮在水面，從而實(shí)現(xiàn)固-液分離的水處理設(shè)備。氣浮方式可分為散氣氣浮、溶氣氣浮(包括真空氣浮法)與電解氣浮法。目前在給水、工業(yè)廢水和城市污水處理方面都有應(yīng)用。氣浮設(shè)備較其它固-液分離設(shè)備具有投資少、占地面極小、自動(dòng)化程度高、操作管理方便等特點(diǎn)。在實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)廢水處理工藝、廢水的水質(zhì)水量等特點(diǎn)進(jìn)行有針對性的選擇與使用。污水處理技術(shù)中，氣浮法應(yīng)用于幾方面：
⑴石油、化工及機(jī)械制造業(yè)中的含油污水的油水分離
⑵工業(yè)廢水處理
⑶污水中有用物質(zhì)回收
⑷取代二次沉淀池，特別是用于易于產(chǎn)生活性污泥膨脹的情況
⑸剩余活性污泥的濃縮
2.2氣浮設(shè)備的工藝特點(diǎn)及適用范圍
2.2.1氣浮設(shè)備的工藝特點(diǎn)
目前壓力溶氣氣浮法的氣浮裝置應(yīng)用最廣。與其他氣浮裝置相比，該氣浮設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)：
⑴ 加壓條件下，空氣的溶解度大，供氣浮用的氣泡數(shù)量多，能夠確保氣浮效果;
⑵溶入的氣體經(jīng)驟然減壓釋放，產(chǎn)生的氣泡不僅微細(xì)、粒度均勻、密集度大、而且上浮穩(wěn)定，對液體擾動(dòng)微小，因此特別適用于對疏松絮凝體、細(xì)小顆粒的固液分離;
⑶氣浮設(shè)備的工藝過程及設(shè)備比較簡單，便于管理、維護(hù)。
2.2.2氣浮設(shè)備的使用范圍
⑴ 適合分離地面水中的細(xì)小懸浮物、藻類及微絮體;
⑵ 可回收工業(yè)廢水中的有用物質(zhì)，如造紙廢水中的紙漿纖維及填料;
⑶ 可代替二沉池，分離和濃縮剩余活性污泥，特別適用于那些易于產(chǎn)生污泥膨脹的生化處理工藝中;
⑷ 適合分離回收含有廢水中的懸浮油和乳化油;
⑸ 適合分離回收以分子或離子狀態(tài)存在的目的。
2.3常用氣浮設(shè)備
2.3.1加壓溶氣氣浮設(shè)備
加壓溶氣氣浮設(shè)備是將空氣在一定壓力的作用下溶解于處理水中，壓力一般為0.2-0.6 MPa，然后驟然減至常壓，溶解于水的空氣便以微小氣泡形式(氣泡直徑一般為 20~100 μm)從水中逸出，與水中的懸浮物粘附一起浮至水面形成浮渣，再由刮渣機(jī)排入浮渣槽得以去除，清水則由氣浮池下部流出，實(shí)現(xiàn)固-液分離。見圖2-1。
1.吸水井 2.水泵 3.空壓機(jī) 4.壓力溶氣罐 5.溶氣釋放器 6.氣浮池
加壓溶氣氣浮設(shè)備主要由溶氣系統(tǒng)、釋氣系統(tǒng)及分離系統(tǒng)等三部分組成。根據(jù)廢水中所含懸浮物的種類、性質(zhì)以及處理程度的不同，又可分為全部加壓溶氣氣浮、部分加壓溶氣氣浮和部分回流加壓溶氣氣浮三種。加壓溶氣氣浮設(shè)備的氣泡細(xì)微、粒度均勻、密集度大，氣浮處理效果顯著、穩(wěn)定，而且整個(gè)工藝過程及設(shè)備比較簡單，便于管理、維護(hù)，因此應(yīng)用較為廣泛，可用于多種廢水處理，尤其適用于含油廢水的處理。
目前加壓力溶氣氣浮法應(yīng)用最廣。與其它氣浮設(shè)備相比，具有以下特點(diǎn)：
⑴在加壓條件下，空氣溶解度大，供氣浮用的氣泡數(shù)量多，能夠確保氣浮效果;
⑵溶入的氣體經(jīng)驟然減壓釋放，產(chǎn)生的氣泡不僅微細(xì)、粒度均勻、密集度大，而且上浮穩(wěn)定，對液體擾動(dòng)小，因此特別適用于對疏松絮凝體、細(xì)小顆粒的固液分離;
⑶工藝過程及設(shè)備比較簡單，便于管理、維護(hù);
⑷特別是部分回流式，處理效果顯著、穩(wěn)定，并能較大地節(jié)約能耗。
2.3.2電氣浮設(shè)備
電氣浮設(shè)備早在 20 世紀(jì) 70 年代已有應(yīng)用，是通過電解水產(chǎn)生的H2、02或Cl2等微小氣泡吸附水中的污染物，并上浮用以去除水中污染物的一種水處理方法。按陽極材料是否溶解，可分為電解氣浮和電凝聚氣浮。前者電極不溶解，僅電解產(chǎn)生氣浮所需的氣泡;后者電極溶解，同步產(chǎn)生氣泡(H2)以及多核羥基絡(luò)合物、氫氧化物(鐵、鋁等)等絮凝劑。電氣浮裝置示意圖如途2-2所示電解法產(chǎn)生的氣泡尺寸遠(yuǎn)小于溶氣氣浮和散氣氣浮產(chǎn)生的氣泡尺寸，而且不產(chǎn)生紊流。該設(shè)備去除的污染物范圍廣，對有機(jī)物廢水除降低BOD外，還有氧化、脫色和殺菌作用，對廢水負(fù)載變化的適應(yīng)性強(qiáng)，生成污泥量少，占地少，不產(chǎn)生噪聲。近年來發(fā)展很快。電解氣浮設(shè)備目前尚存在電解能耗及極板損耗較大，運(yùn)行費(fèi)用較高等問題，因此限制了該種設(shè)備的推廣使用。
電氣浮具有污染物去除效率高、無二次污染、占地少、無噪聲、設(shè)備簡單、無動(dòng)力設(shè)備、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，而且電氣浮設(shè)備去除的污染物范圍廣，能有效降解廢水中的 COD、NH3-N，同時(shí)還有其他氣浮設(shè)備備無法實(shí)現(xiàn)的氧化、脫色和殺菌等作用，能夠獲得更高的除油效率，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，產(chǎn)生污泥量少，與其他氣浮法相比具有一定的優(yōu)勢，近年應(yīng)用較多。但其存在能耗大、電極易鈍化、運(yùn)行費(fèi)用較高等缺點(diǎn)，從而在一定程度上制約其發(fā)展。目前，大部分關(guān)于電氣浮應(yīng)用的報(bào)道主要是關(guān)于油田含油廢水的處理，或是與二級生化等技術(shù)聯(lián)用處理生活污水，或是在乳化液廢水處理方面的應(yīng)用。但是，由于電氣浮設(shè)備的能耗較大，一般只用于小規(guī)模的廢水處理場所，如小城鎮(zhèn)生活污水、中小型工廠的含油廢水處理等，較難適用于大型生產(chǎn)。
2.3.3渦凹?xì)飧∠到y(tǒng)
渦凹?xì)飧?CAF)系統(tǒng)是由美國研制的主要去除工業(yè)和城市污水中的油脂、膠狀物及固體懸浮物的專利水處理設(shè)備。與傳統(tǒng)的溶氣氣浮相比，它具有設(shè)備投資少(不需壓力容器、空壓機(jī)、循環(huán)泵等設(shè)備)、占地面積小、能耗少、氣浮效果好(石油類、固體懸浮物的去除率超過80%)以及操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。預(yù)處理后的廢水首先進(jìn)入系統(tǒng)的充氣段 A，與曝氣機(jī)產(chǎn)生的微氣泡充分混合后進(jìn)入氣浮段 B，分離后的浮渣上浮至液面后間斷地被鏈條刮泥機(jī)C清除。凈化后的污水經(jīng)溢溜槽流出。
1.鏈條式刮泥機(jī)(刮泥系統(tǒng)C) 2.專利曝氣機(jī)(充氣段A) 3.氣浮槽(氣浮段B) 4.槽底回流管路
(部分水回流系統(tǒng)) 5.螺旋推進(jìn)式固體排放機(jī)(固體廢物排放系統(tǒng))
該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)在于其專利曝氣機(jī)的應(yīng)用及槽底的回流作用。曝氣機(jī)的工作原理是利用空氣輸送管底部散氣葉輪的高速旋轉(zhuǎn)形成負(fù)壓，將空氣吸入水中，隨之產(chǎn)生微氣泡，微氣泡與雜質(zhì)粘附后螺旋上浮到液面。槽底的回流管路使氣浮槽內(nèi)的液體(40%左右)因氣浮槽底部與充氣段底部之間的壓差而流向充氣段再次曝氣，增加了雜質(zhì)顆粒與微氣泡的粘附機(jī)率。此外，渦凹?xì)飧≡谥聘铩⒉ＡЮw維、乳品、汽車噴漆、造紙和煉油等行業(yè)的廢水處理工程中均有應(yīng)用，處理效果良好。渦凹?xì)飧∵€可應(yīng)用在污泥濃縮上，具有污泥停留時(shí)間短、無污泥中磷的釋放，有利于污水處理廠對出水的TP 控制等特點(diǎn)，應(yīng)用較為廣泛。
2.3.4高效淺池氣浮設(shè)備
高效淺池氣浮設(shè)備的出現(xiàn)，是氣浮凈水技術(shù)的一個(gè)重大突破。它改傳統(tǒng)氣浮的靜態(tài)進(jìn)水動(dòng)態(tài)出水，為動(dòng)態(tài)進(jìn)水靜態(tài)出水，應(yīng)用“零速原理”，使浮選體在相對靜止的環(huán)境中垂直浮上水面，實(shí)現(xiàn)固-液分離的?！傲闼僭怼笔股细÷烦虦p至最小，且不受出水流速的影響，上浮速度達(dá)到或接近理論最大值，污水在凈化池中的停留時(shí)間由傳統(tǒng)氣浮的30-40分鐘減至僅需3-5分鐘，極大地提高了處理效率，設(shè)備體積隨之大幅減小，且可架空、疊裝、設(shè)置于建筑物上，少占地或不占地。隨著布水裝置的旋轉(zhuǎn)，將事先與污水均勻混合的氣泡能十分均勻地充滿整個(gè)凈化池，不存在氣浮死區(qū)和氣泡不均勻區(qū)，從而大大提高了凈化效率。
淺池氣浮設(shè)備是將進(jìn)水口、出水口和氣浮刮渣斗安裝在繞氣浮池中央回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機(jī)上。回轉(zhuǎn)機(jī)架和刮渣斗均由電機(jī)帶動(dòng)并可無級調(diào)速。用同進(jìn)水流速一致的速度旋轉(zhuǎn)。廢水從池中心的旋轉(zhuǎn)進(jìn)水器進(jìn)水，通過進(jìn)水配水器布水，進(jìn)水配水器的移動(dòng)速度可以和進(jìn)水流速相同。使原水進(jìn)入池內(nèi)產(chǎn)生零速度，按此“零速原理”進(jìn)水不會(huì)對池內(nèi)水流產(chǎn)生擾亂。使池內(nèi)顆粒的沉浮在一種超靜的狀態(tài)下進(jìn)行，從而大大提高了氣浮池的效率。螺旋狀的刮泥裝置對水體的擾動(dòng)極小，且刮起的僅為已充分分離的浮渣，含固率高。與其它氣浮設(shè)備相比有以下特點(diǎn)：
⑴采用“淺池理論”、“零速原理”、“新溶氣機(jī)理”設(shè)計(jì);
⑵水力停留時(shí)間短，只有3-5分鐘，池深不超過700mm;
⑶微氣泡極小，密度極高，不需事先將它們凝聚為很大礬花，固可大大減少加藥量，極大的降低運(yùn)行成本;
⑷微細(xì)氣泡與絮粒的沾附發(fā)生于包括接觸區(qū)在內(nèi)的整個(gè)氣浮分離過程;
⑸強(qiáng)制布水，進(jìn)出水都是靜態(tài)的;
⑹清水的排出是在固液分離以后進(jìn)行的，浮渣瞬時(shí)隔離排除，水體擾動(dòng)小;
⑺出渣含固率高達(dá)3%-5%，懸浮物去除率達(dá)99.5%，池底設(shè)有刮泥板，自動(dòng)刮除沉降污泥;
⑻采用的溶氣管設(shè)計(jì)獨(dú)特，體積小，溶氣效率高，操作方便，占地面積小;
⑼設(shè)備運(yùn)行效率高，穩(wěn)定性好，處理量大，一次性投資少;
⑽溶氣水和藥劑加入點(diǎn)的合理選用，保證實(shí)現(xiàn)共聚氣浮;
⑾具有多項(xiàng)調(diào)節(jié)功能，能隨處理水質(zhì)水量的變化而變化。
淺池氣浮是工業(yè)廢水物化處理中新型高效氣浮處理設(shè)備，廣泛適用于造紙白水回收、制革、紡織、制皂、食品、碳黑、纖維制品、采油、啤酒、市政污水回用等領(lǐng)域。和加藥設(shè)備、溶氣設(shè)備、泵等輔助設(shè)備合理配置可使廢水中的懸浮物總量降低90%以上。而氣浮水力停留時(shí)間只有3-5nim。采用本設(shè)備能大幅度降低投資和運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)約大量的耕地，當(dāng)用于處理大規(guī)模污水時(shí)尤為顯著。國內(nèi)外加壓溶氣氣浮處理設(shè)備性能比較和淺池氣浮設(shè)備在造紙工業(yè)的應(yīng)用情況分別見表1、表2。
表1 國內(nèi)外加壓容器氣浮設(shè)備性能比較
表2 高效淺池氣浮設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用情況
由表1可見，各項(xiàng)數(shù)據(jù)表明淺池氣浮處理效果優(yōu)于曝氣氣浮，在淺池氣浮中離子氣浮的COD、SS處理技術(shù)指標(biāo)及使用效果更佳。
從表2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，淺池氣浮設(shè)備懸浮物的去除率達(dá)92.8%以上，COD的去除率為65.3%以上，處理設(shè)施對SS的去除效果較為明顯，此外，數(shù)據(jù)表明淺池氣浮設(shè)備的處理能力在300-850m3/h以上。
2.4其他氣浮設(shè)備
2.4.1射流氣浮設(shè)備
射流氣浮裝置是近年來出現(xiàn)的一種污水處理設(shè)備。污水從噴嘴高速噴出時(shí),在噴嘴的吸入室形成負(fù)壓,氣體被吸入;在混合段,污水?dāng)y帶的氣體被剪切成微細(xì)氣泡;在氣浮池中,油珠和固體顆粒附著在氣泡上上浮。射流氣浮裝置能耗僅相當(dāng)于機(jī)械攪拌葉輪氣浮的二分之一,產(chǎn)生氣泡直徑小,且制造、安裝、維修方便,具有很好的應(yīng)用前景。王振歐等將壓縮空氣溶氣改為噴射吸氣溶氣,從而加速了空氣的溶解,縮短了溶氣時(shí)間,同時(shí)降低了能耗。
水射器可替代空壓機(jī)加氣,水自水泵加壓后,部分回流至水泵,在水泵壓水管道和進(jìn)水管道間形成回路。在回流管上安裝水射器,由水射器吸入空氣,空氣和水在水泵內(nèi)初步混合,大氣泡得到一定程度的破碎,輸至溶氣罐形成溶氣水(壓力由水泵控制,維持在0.13-0.14MPa),再通過管道輸送至氣浮池。和空壓機(jī)加壓溶氣相比,節(jié)省了設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。溶氣罐內(nèi)不裝填料,也不需控制水位,操作簡便,氣浮效果穩(wěn)定。北京科技大學(xué)研制的ITU型浮選柱,采用水射流技術(shù),吸氣量穩(wěn)定,水與氣體混合充分,粒子和氣泡的碰撞在下導(dǎo)管中進(jìn)行,分離過程在柱體內(nèi)進(jìn)行,為紊流碰撞、靜態(tài)分離創(chuàng)造了良好的條件,是一種有發(fā)展前途的高效除油設(shè)備。
2.4.2充氣水力旋流器
充氣水力旋流器 (Air-SpargedHydrocyelone，ASH)是美國人Miller 于 20 世紀(jì) 80 年代初針對選礦工業(yè)發(fā)明的一種離心浮選分離設(shè)備，它將溶氣氣浮與水力旋流器的流動(dòng)特征結(jié)合在一起，在固液分離方面的研究和應(yīng)用已比較成熟，而在油水分離方面的研究則待深入。ASH通過利用不互溶介質(zhì)間的密度差而將其離心分離。待分離的含油污水在一定壓力下自ASH頂部沿切線方向進(jìn)入，由于器壁的限制而形成旋流由上向下流動(dòng);空氣則由外側(cè)夾套進(jìn)入，通過多孔管壁進(jìn)人流場，被高速旋轉(zhuǎn)流體的剪切作用分割成大量的細(xì)小氣泡。水中的油滴與氣泡相互碰撞和吸附，在離心力作用下進(jìn)入中心的泡沫柱，進(jìn)而垂直向上流入溢流管形成溢流排走;凈化后的水體被甩至旋流器器壁，最終經(jīng)底流口排走。整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了浮選和旋流的結(jié)合，提高了油滴的去除效率。其結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。
20世紀(jì) 80年代已經(jīng)有學(xué)者嘗試將 ASH 用于污水處理領(lǐng)域，主要處理含油污水和去除揮發(fā)性有機(jī)物，有的學(xué)者也嘗試將ASH用于其他類型污水處理中。在希臘羅德島某網(wǎng)板印刷廠的廢水處理過程中，通過浮選槽和兩級ASH的組合流程后，總懸浮物(TSS)和銅的去除率分別達(dá)到了79%和 56%，處理后的水可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。美國國防部2003年的一份報(bào)告中記錄，某海軍基地利用一套處理能力為50g/min的兩級 ASH浮選裝置可將油、油脂和總有機(jī)物(TRPH) 的去除率均達(dá)到或超過 87%，水成膜泡沫(AFFF)的平均去除率超過 90%。
雖然 ASH 具有很多優(yōu)勢，但是也存在一些問題。氣液體積比、分流比在很大程度上影響ASH的處理效果，而且ASH內(nèi)部流場的建立必須有足夠的進(jìn)料速度，以產(chǎn)生足夠的離心加速度。ASH的多孔管有被堵塞的危險(xiǎn)，而且難于進(jìn)行完全徹底的清洗疏通，這也就使其無法進(jìn)行長時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。除此之外，ASH所能分離最小粒徑為 4 μm左右，小于 4 μm的懸浮物質(zhì)，無法達(dá)到分離的效果，而且在油水分離方面，若參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，油滴很容易破碎乳化成更小的顆粒，增加分離的難度。研究表明，進(jìn)料量 5.0 m3/h、氣液體積比為 0.30-0.35、分流比為0.16-0.18 能夠得到較好的分離效果。在油水分離、水中揮發(fā)性有機(jī)物的去除等方面ASH表現(xiàn)出高去除率、高選擇性、短停留時(shí)間以及低成本等優(yōu)勢都使其顯示出巨大的應(yīng)用潛力，然而ASH要想真正在工業(yè)上成功應(yīng)用，尚需進(jìn)行大量的研究工作。
來源:環(huán)保易交易 作者:宋衛(wèi)強(qiáng)
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