溶气气浮设备(Dissolved Air Flotation,DAF)是一种常用的水处理技术,主要用于去除水中的悬浮物、油脂、化学药品、胶体物质以及某些溶解性污染物。它通过溶解空气并将其压缩到水中,形成微小气泡,然后这些气泡与水中的污染物结合,将其从水中分离出来。溶气气浮设备广泛应用于废水处理、饮用水净化、工业废水和污水处理等领域。
1.溶气气浮原理
溶气气浮设备的工作原理基于“气泡浮力法”,具体步骤如下:
-溶解空气:首先将空气溶解在水中。空气在高压下溶解到水中,并形成溶解气体。
-释放气体:当水中的气体通过减压装置或特定系统释放时,气体迅速形成微小的气泡。
-气泡与悬浮物结合:这些微小的气泡与废水中的悬浮物(如油脂、泥沙、细小颗粒)结合,形成更大的气泡聚合体。
-浮力分离:气泡带着污染物上浮,形成浮渣层。浮渣通过刮渣装置去除,清水则经过溶气气浮池底部的排水口排出,达到水质净化的效果。
2.溶气气浮的工作流程
-进水预处理:通常溶气气浮系统会配备预处理环节,如沉淀池、过滤器等,去除大颗粒污染物。
-溶气装置:水经过加压系统,将空气溶解在水中,形成微小气泡。
-气浮分离池:溶解了空气的水流进入气浮池,与废水混合,通过溶解气泡的浮力将污染物分离出来。
-分离和排除:通过气浮作用,污染物被气泡附着并浮至水面,形成浮渣。浮渣通过刮渣装置清除,净化后的水则从池底排出。
-排水系统:经过处理后的清水经过排水口排出,通常达到了排放标准。
3.溶气气浮的优点
-高效去除悬浮物:溶气气浮能有效去除水中的悬浮固体、油脂、胶体和其他轻质颗粒,特别适用于油水分离、乳化液的去除。
-处理能力强:设备能够处理高浓度的废水,且不需要特别复杂的操作和技术。
-占地面积小:相比传统的沉淀池,溶气气浮池的占地面积较小,能够节省空间。
-节能高效:在处理悬浮物、油脂等污染物时,溶气气浮比传统的沉降法具有更高的效率。
-操作简单:自动化程度高,操作和维护相对简单,适合大规模应用。
-适应性强:溶气气浮技术适用于多种类型的废水处理,如工业废水、生活污水、饮用水等。
4.溶气气浮设备的分类
根据不同的应用需求和设计方式,溶气气浮设备可以分为几种类型:
(1)溶气气浮常规设备
-气浮池:是最常见的一种设备,池体内部设计有多个气泡释放装置,气泡与废水充分接触,实现高效分离。
-压力式溶气气浮设备:通过高压溶气系统,将空气溶解在水中,然后快速释放气泡,适合处理含有高浓度悬浮物和油脂的废水。
(2)溶气气浮与其他设备组合
-溶气气浮-沉淀池组合:在溶气气浮设备的基础上,增加沉淀池,以提高处理效果,适用于大部分中低浓度废水的处理。
-溶气气浮-过滤组合:通过溶气气浮去除大部分污染物后,再进行深度过滤,进一步提高水质净化效果。
5.溶气气浮的应用领域
溶气气浮设备在多个领域得到了广泛应用,主要包括:
-工业废水处理:尤其适用于油水分离、乳化废水的处理。广泛应用于石油、化工、制药、食品加工等行业。
-市政污水处理:用于污水厂对含油、含悬浮物的城市污水的预处理或深度处理。
-饮用水处理:对饮用水中的悬浮物和浑浊物质进行去除。
-海水淡化:海水淡化过程中,溶气气浮可以有效去除海水中的沉淀物和杂质。
-河道水体净化:对污染较重的河道水进行净化,去除水中的油污、废水和固体悬浮物。
6.溶气气浮设备的组成部分
溶气气浮设备一般由以下几个主要部分组成:
-溶气系统:包括空气压缩机、气体溶解池和溶气罐。该系统将空气压缩并溶解到水中,为气浮过程提供必要的气泡。
-气浮池:是气浮分离的核心部分,通常为长方形或圆形水池,内设有气泡释放装置。
-溶解空气释放装置:气泡通过释放装置释放到水中,并与污染物结合。
-浮渣刮除装置:位于气浮池的顶部,用于定期刮除浮渣。
-清水排放装置:处理后的水从池底或侧面排出,达到处理效果。
7.溶气气浮的不足与挑战
-能耗较高:溶气气浮过程中,需要使用高压设备溶解空气,因此能耗较大,需优化运行方式以降低能耗。
-处理特定污染物有限:对于含有某些溶解性污染物(如溶解性盐类或部分有机物)的废水,溶气气浮处理效果可能不佳。
-操作要求高:虽然设备操作简单,但设备的维护和调节需要经验和技术支持,尤其在污水水质变化较大的情况下。
溶气气浮设备是一种高效的水处理技术,广泛应用于各类废水处理。它通过气泡浮力作用,有效去除水中的悬浮物、油脂和颗粒污染物,具有处理效果好、占地面积小、操作简便等优点。随着技术的发展,溶气气浮设备的能效和处理效果不断提升,适应性和应用范围也逐步扩大。