加壓式溶氣氣浮的自動運(yùn)行設(shè)計(jì)

摘要：文章對加壓式溶氣氣浮在污水處理項(xiàng)目中的工藝流程、運(yùn)行條件、控制方式等進(jìn)行介紹，同時(shí)重點(diǎn)研究在污水處理項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)氣浮工藝設(shè)施全自動運(yùn)行，為求達(dá)到無人值守的效果。

關(guān)鍵詞：溶氣氣浮;自動運(yùn)行;污水處理

中圖分類號：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）10-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.10.056

Abstract：This paper introduces the process flow， operation conditions and control mode of pressurized dissolved air flotation in sewage treatment project， and focuses on the realization of automatic operation of air flotation process facilities in sewage treatment project， in order to achieve unattended effect.

Key words： DAF;Automatic operation;Sewage treatment

氣浮是一項(xiàng)從水及廢水中分離固體顆粒以及不溶性COD高效快速的方法，它的工作原理是處理過的部分廢水循環(huán)流入溶氣罐，在加壓空氣狀態(tài)下，空氣過飽和溶解，然后在氣浮池的入口處與加入絮凝劑的原水混合，由于壓力減小，過飽和的空氣釋放出來，形成了微小氣泡，迅速附著在懸浮物上，將它提升至氣浮池的表面[1]。

實(shí)現(xiàn)氣浮工藝全自動穩(wěn)定運(yùn)行，甚至達(dá)到無人值守的效果，將能進(jìn)行一步保證整個(gè)污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證污水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

1 氣浮主要類型及適用條件[2]

1.1 電解氣浮

電解氣浮可對工業(yè)廢水進(jìn)行氧化還原、混凝等多種處理，對水質(zhì)的適應(yīng)性好，過程易調(diào)整，裝置設(shè)備化，結(jié)構(gòu)緊湊占地少，無噪音，耗電量較大。適用于小水量工業(yè)廢水處理，在處理含鹽量高、電導(dǎo)率高、含有毒有害污染物的污水時(shí)具有顯著的效果。

1.2 葉輪氣浮

葉輪氣浮的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡單，分離速度快，對高濃度懸浮物分離效果好。供氣量易于調(diào)整，對廢水適應(yīng)性較好，裝置設(shè)備化，結(jié)構(gòu)緊湊占地少，對混凝預(yù)處理要求較高。適用于處理水量中等，對較高濃度懸浮物及表面活性物質(zhì)的工業(yè)廢水的處理具有較好的優(yōu)勢。

1.3 淺層氣浮

淺層氣浮表面負(fù)荷高，分離速度快，效率高，高程易于布置，占地小池深淺，鋼設(shè)備可多塊組合或架空布置。適用于各類水量及含懸浮物、纖維、活性污泥、油類物質(zhì)的分離。

1.4 加壓溶氣氣浮

加壓溶氣氣浮工藝成熟，工程經(jīng)驗(yàn)豐富，負(fù)荷率高，處理效果好，處理能力大，可全自動連續(xù)運(yùn)行。泥渣含水率低，出水水質(zhì)好。對不同懸浮物濃度的廢水可分別采用全溶氣或部分回流溶氣等方式，適應(yīng)性好，工藝復(fù)雜管理要求高。適用于不同水量，較高濃度懸浮性污染物，油類、微生物、紙漿、纖維的處理。

2 加壓溶氣氣浮的構(gòu)成

2.1 加壓溶氣氣浮的工藝流程

污水先進(jìn)入氣浮池體中的反應(yīng)槽，在反應(yīng)槽中添加各類藥劑，經(jīng)過反應(yīng)后進(jìn)入接觸區(qū)，同時(shí)自溶氣罐加壓后汽水混合后的溶汽水在此釋放，形成大量微小氣泡與污水接觸，然后進(jìn)入分離區(qū)通過氣泡把大量懸浮物帶到池面進(jìn)行泥水分離，清水從底部的布管收水裝置排放，泥渣通過刮渣機(jī)排放至污泥槽。

2.2 加壓溶氣氣浮的運(yùn)行條件

首先，反應(yīng)區(qū)藥劑添加量滿足污水反應(yīng);期次，接觸區(qū)內(nèi)釋放出來的氣泡量穩(wěn)定，細(xì)小且量夠;最后，在分離區(qū)能及時(shí)排除泥渣保證氣浮運(yùn)行的效果穩(wěn)定。

3 加壓溶氣氣浮傳統(tǒng)控制方式

氣浮設(shè)備使用的機(jī)電設(shè)備主要分為加藥計(jì)量泵、溶藥及反應(yīng)攪拌機(jī)、溶氣水泵、空壓機(jī)以及刮渣機(jī)。

傳統(tǒng)控制方式包括：加藥計(jì)量泵和溶藥攪拌機(jī)采用手動方式，溶氣水泵采用手動方式開啟后一直運(yùn)行，溶氣系統(tǒng)的空壓機(jī)開啟后，在管路上安裝有一個(gè)電磁閥，采用溶氣罐內(nèi)的液位浮球控制液位，浮球達(dá)到高位時(shí)電磁閥開啟，開始進(jìn)氣，液位浮球處于低位時(shí)電磁閥關(guān)閉，停止進(jìn)氣，反應(yīng)攪拌機(jī)和刮渣機(jī)采用手動方式控制。

上述控制方式的弊端包括：溶氣系統(tǒng)是整個(gè)氣浮設(shè)備能否正常運(yùn)行的一個(gè)重要條件，采取傳統(tǒng)模式操作經(jīng)過一小段時(shí)間運(yùn)行后，溶氣罐釋放出來的溶汽水不穩(wěn)定，一會是水或一會是氣，無法保證形成有效溶汽水，需頻繁進(jìn)行人工氣液調(diào)整。

溶氣罐釋放出來只有水的主要是溶氣水泵與壓縮空氣的壓力不同，當(dāng)兩者壓力不同的介質(zhì)同時(shí)進(jìn)入溶氣罐后，當(dāng)溶氣罐釋放的氣液量與溶氣水泵進(jìn)水量相同，且水位處于溶氣罐浮球液位低位，則溶氣水泵一直開啟，達(dá)到平衡，浮球一直處于低位，壓縮空氣就無法進(jìn)入溶氣罐，最終溶氣罐的僅有水而無氣液混合物，氣浮無法達(dá)到需要的效果。

溶氣罐釋放出來只有氣的主要原因是壓縮空氣的壓力大于水泵的揚(yáng)程，當(dāng)溶氣罐內(nèi)的壓力大于溶氣泵揚(yáng)程時(shí)，溶氣泵無法進(jìn)水，雖溶氣罐的液位處于低位時(shí)，電磁閥關(guān)閉，停止進(jìn)氣，但壓力差使得溶氣水泵處于空轉(zhuǎn)無法泵入液體，最終出現(xiàn)氣浮接觸區(qū)出現(xiàn)高壓大氣泡的現(xiàn)狀，無法保證氣浮應(yīng)有的功能。

某些項(xiàng)目其產(chǎn)污量不穩(wěn)定，在運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)間斷無污水的現(xiàn)象，每出現(xiàn)一次間斷，進(jìn)行停機(jī)時(shí)就會出現(xiàn)接觸區(qū)出現(xiàn)大量氣泡，擾動分離區(qū)的泥渣，且重新開機(jī)時(shí)需要進(jìn)行重新啟動調(diào)整。使得污水操作人員勞動強(qiáng)度大，無法保證氣浮功能。

4 改進(jìn)后加壓溶氣氣浮控制方式

針對現(xiàn)有控制方式的弊端，在實(shí)踐中根據(jù)實(shí)際情況對氣浮設(shè)備的各類機(jī)電設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動設(shè)計(jì)，保證氣浮能穩(wěn)定自動運(yùn)行，是氣浮發(fā)揮重大作用的基礎(chǔ)。

對以下兩個(gè)案例分別進(jìn)行氣浮控制系統(tǒng)的自動運(yùn)行設(shè)計(jì)情況介紹。

案例一：

湖南益陽龍?jiān)醇徔椨邢薰臼且患颐砩a(chǎn)企業(yè)，在運(yùn)營過程中產(chǎn)生一定量的印染廢水，原有一套日處理1 000m3的混凝絮凝池，因效果不理想，業(yè)主方要求更換成氣浮工藝，設(shè)備24h運(yùn)行制，依項(xiàng)目實(shí)際情況提供一套60m?/h的氣浮設(shè)備，于2018年4月完成安裝調(diào)試。

氣浮系統(tǒng)控制方式設(shè)計(jì)如下：溶氣罐中的液位用來控制高壓溶氣水泵，低液位時(shí)開啟高壓溶氣水泵，高液位時(shí)關(guān)閉高壓溶氣水泵，同時(shí)電磁閥采用常閉型電磁閥，與溶氣水泵進(jìn)行聯(lián)動，溶氣水泵開啟時(shí)電磁閥常閉，溶氣水泵停止時(shí)電磁閥常開。

實(shí)際運(yùn)行中溶氣系統(tǒng)能穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，無須人工操作，完美解決了溶氣系統(tǒng)中汽水比經(jīng)常失衡的問題，贏得了客戶的贊譽(yù)。

案例二：

廈門航空酒店管理有限公司福州洗滌分公司主要業(yè)務(wù)為各類布草的洗滌，產(chǎn)生洗滌廢水，依環(huán)評要求污水要達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的三級排放。設(shè)計(jì)項(xiàng)目運(yùn)營時(shí)間為10h/d，處理水量250m?/d。污水設(shè)施建成后僅配備一名兼職管理人員。工藝設(shè)計(jì)采用加壓溶氣氣浮。因此氣浮設(shè)備可以的自動運(yùn)行甚至無人值守。

該項(xiàng)目的自動控制要求設(shè)計(jì)為，以調(diào)節(jié)池液位作為主要控制點(diǎn)，調(diào)節(jié)池液位處于高液位時(shí)調(diào)節(jié)池提升泵開啟，同時(shí)，氣浮的所有機(jī)電設(shè)備也同時(shí)開啟，調(diào)節(jié)池液位處于低位時(shí)調(diào)節(jié)池提升泵則停止運(yùn)行，溶氣氣浮的所有機(jī)電設(shè)備也處于待機(jī)狀態(tài)。

氣浮的機(jī)電設(shè)備具體聯(lián)動如下：（1）加藥系統(tǒng)中的加藥泵、加藥攪拌機(jī)隨著調(diào)節(jié)池液位變化而變化，高位則開啟，低位則關(guān)閉。（2）氣液釋放管路上設(shè)置一電磁閥，調(diào)節(jié)池液位高位則開啟，低位則關(guān)閉;保證在氣浮停機(jī)的狀態(tài)下溶氣罐的氣液不會釋放到接觸區(qū)，同時(shí)能保持溶氣罐的壓力。（3）溶氣系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備與調(diào)節(jié)池液位聯(lián)動，高位開啟，低位關(guān)閉;在設(shè)計(jì)中用溶氣罐中的液位控制高壓溶氣水泵，低液位時(shí)開啟高壓溶氣水泵，高液位時(shí)關(guān)閉高壓溶氣水泵，同時(shí)電磁閥采用常閉型電磁閥，與溶氣水泵進(jìn)行聯(lián)動，溶氣水泵開啟時(shí)電磁閥常閉，溶氣水泵停止時(shí)電磁閥常開。（4）刮渣系統(tǒng)中刮渣機(jī)與調(diào)節(jié)池液位聯(lián)動;同時(shí)設(shè)置時(shí)間控制器控制停機(jī)及開機(jī)時(shí)間。

項(xiàng)目自2020年2月開機(jī)后，一直穩(wěn)定運(yùn)行，操作人員僅需及時(shí)添加藥劑，成功實(shí)現(xiàn)無人值守的要求，根據(jù)水質(zhì)檢測報(bào)告可知，經(jīng)過氣浮工藝處理后的各類污染物指標(biāo)的去除率達(dá)到50%以上，均能達(dá)到排放要求。

5 結(jié)論

通過對氣浮工藝的了解，設(shè)計(jì)好自動控制方式，可以滿足氣浮的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行以及達(dá)到無人值守的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]傅自強(qiáng).TCQ型系列氣浮水處理設(shè)備及在廢水治理中的應(yīng)用[J].四川環(huán)境，1991，10（4）：71-75.

[2]HJ2007-2010 污水氣浮處理工程技術(shù)規(guī)范[S].

[3]陸玉.染料廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].紡織科技進(jìn)展，2020（05）：1-4.

[4]劉慧，王濤.MBR膜生物處理技術(shù)處理桂林市醫(yī)療廢水脫氮效果的研究[J].建材與裝飾，2020（15）：292+296.

收稿日期：2020-08-21

作者簡介：林發(fā)泉（1978-），男，漢族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境工程設(shè)計(jì)施工。