[发明专利]一种气浮水处理装置及其处理方法

说明书

本发明涉及一种气浮水处理装置及其处理方法，该装置集混凝、絮凝、浮选为一体，包括：混凝反应区、絮凝反应区、絮凝扰流区、导流区、气泡黏附区、固液分离区、污泥排放渠、净水导流渠、出水渠、混凝反应区搅拌器、堰板、絮凝扰流区隔板、微米曝气器、净水导流渠分流紊流板、导流墙、刮泥机、高位出泥堰。采用絮凝扰流区隔板和微米曝气器节省电耗70‑85％，降低运行费用；采用PTFE复合陶瓷颗粒的中空纤维膜曝气，悬浮物去除率90‑99％，出水浊度≤4NTU，气浮除浊处理效果好；PTFE复合陶瓷颗粒的中空纤维膜为高强度柔性膜，可以随着水流冲刷发生扰动，防止微米曝气器污堵；本发明的曝气方式为连续稳压曝气，随时启停，不影响设备使用寿命。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种气浮水处理装置及其处理方法。

背景技术

气浮是将大量高度分散的微小气泡通进水体中，使其与水中的轻质胶体相互粘附，形成比重比水小的浮渣上浮于水面，从而进行固液分离的一种净水方法。影响气浮工艺处理效果的关键点是气泡状态和流态设计。

根据气泡的产生原理，可以分为电解法气浮工艺、加压溶气减压释气法气浮工艺、分散空气法气浮工艺等。电解法气浮工艺主要是利用在电极两侧发生电解反应，通过产生的氢纳米气泡对水中的轻型絮体进行接触粘附，使之上浮并去除的方法，但该方法能耗大，需要及时更换电极片，所以一般适用于精密度要求较高的微气泡应用领域；加压溶气减压释气气浮工艺是最常用的，也叫溶气气浮工艺，该工艺是将气体在一定压力条件下溶解在水中，并达到该温度下该气体的饱和状态，然后将这部分高压高饱和的溶气水通过减压释气装置释放出来，压力的降低会促使这部分被高压溶解在水中的气体不断析出，进而形成微纳米气泡，在气浮接触室与絮体相粘附，然后上浮到水面上，利用刮渣机刮去浮渣的工艺，该工艺目前应用较为广泛；分散空气法气浮工艺是将空气通过高速旋转机械剪切混合溶解在水中，并将大气泡分裂成微小的气泡，然后在稳压罐中稳定后通入气浮池达到去除污染物的效果。行业中目前通常不采用微孔曝气，因为微孔曝气受限于曝气孔径微米以上，产生的气泡一般属于毫米级，浮选效果差。

浮选区是夹气絮体上浮至水面，利用刮泥设备刮除的功能。夹气絮体在水体中受到重力、浮力和阻力的相互作用。夹气絮体的整体密度随絮体中气泡含量的增多而减少，夹气絮体的体积会相对变大，上升速度也会提高，就越容易上浮至水面。浮选区根据结构类型分为平流式气浮池、竖流式气浮池、浅层高效气浮池、共聚气浮池、离子气浮池、圆形气浮池、逆向-同向流气浮池等形式。浮选区的结构设计影响水流流态，进而影响夹气絮体的上浮。若流态紊乱，夹气絮体会随水流进入产水，影响出水水质。

目前，广泛应用的气浮装置存在以下问题：

1.在进行气浮时，微气泡的粒径是影响处理效率的关键性因素，广泛应用的加压溶气减压释气法的溶气压力直接影响着气泡粒径的大小。溶气罐的工作压力在0.3～30MPa之间，溶气释放器的工作压力在0.1～5MPa之间，空气压缩机的工作压力在0.08～33MPa之间，并设置回流水作为溶气水，回流比在5～16％之间。因此，需要设置溶气空压机、回流泵等设备，主要电耗都在此部分。

2.压力释放器因压力变化，属于易损部件。填料式溶气罐内填料的种类和规格不同，进水浊度较高时易造成填料堵塞，使设备溶气效率降低；气浮工艺运行初期，水中杂质较多造成溶气水管路中泥沙沉积较多，会对释放器造成堵塞。

3.气浮池结构设计，池中存在紊流会对气泡的尺寸和气浮处理效果产生影响。

4.若气浮设备使用的时间不连续，空闲期较长，若清理不当会造成溶气罐和溶气管道内壁腐蚀；空压机会随稳压罐压力的波动而频繁启闭，设备损耗较大。

5.常规的微孔曝气受限于曝气孔径微米以上，产生的气泡一般属于毫米级，气泡并聚、破裂情况严重，浮选效果差。

发明内容