浅层气浮机
时间：2013-06-04 阅读：4727
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1、引言
该技术由KILOS KROFTA博士发明，随之被广泛应用于污水处理行业，简称为KROFTA工艺。
2、气浮工艺原理
超效浅层气浮设备采用溶气原理，是在待处理的水中通入部分溶气水，利用溶气水中释放出的微小气泡，将水中的悬浮物或油脂浮出水面，从而达到固液分离之目的。
KROFTA气浮工艺在气理论上的三大突破。
A、“零速原理”
在我公司SQF气浮装置中，除池体溢流圈，*污泥井外，其他各部分都以与进水流速相同的速度沿池体旋转。原水配水器转动时，在池体中腾出的空间有原水进水来补充；同时清水出水、应按挤走的水体空间，有澄清水派出管同步排除，池内的其它水体不会因为进水和出水而因起扰动。而且是保持零速。即所谓“零速原理”，该理论的应用是ZC气浮装置的关键。
静态进水，静态出水使得颗粒的悬浮和沉降在静态下进行，浮选体在相对静止的环境中垂直上浮，不仅能使浮选体的上浮速度达到或接近理论的zui大值,且水流速在理论上可不受限制,它意味着气浮效率可以接近理论上的极限。
此外，随着布水装置的旋转，事先与污水充分混合的气泡能均匀的充满整个气浮池，微细气泡与絮粒的粘附发生在整个气浮分离过程中，没有“气浮死区”。
B、“浅池理论”
传统气浮分离区的有效水深通常为2.1M-2.4M, 而ZC气浮装置的有效水深只有0.42M，因此相对而言称其为“浅池，这一浅池结构的应用，称为“浅池理论”。该理论的应用大幅度减少了设备制造费用，缩小了设备占用空间，以同样处理量7000m3/d的造纸废水为例，传统气浮的占用面积为155m2, ZC气浮池的占用面积为51m2.
因为“零速原理”的应用和进出水的*分开，所以当出水管开始出水时，气浮的过程已完成，对应常规气浮池的高度分布图来看，即安全段h3悬浮物低密区h4两段不需要设置，因此可以说没有“零速度”就没有浅池。
若按絮粒上升的速度为6mm/s, 0.42m有效水深所零上升时间仅为70s，ZC气浮装置的停留时间为2-3min，已经考虑了很大的工作容量。
C、新的溶气机理
在SQF工艺中，通过溶气管（IR DISSOHINGTUBE，ADT）来提高溶气效率，先把压缩空气切割成微细胞，然后在搅动非常剧烈的情况下与加压水混合和溶解，空气在容器管内以两种形式存在，一种形式是在溶解水中（停留时间是8-12s）；另一种形式是微细胞以游离状态夹裹混合在水中，形成的微细胞数量远大于常规DAT工艺。溶气管的特殊结构使其没有填料堵塞的问题，也没有控制溶气罐内水位高低的问题。
原水、溶气和药剂再加入气浮池本体前，已在一段管道内充分混合，气泡及时均匀地弥散在悬浮颗粒中，避免了常规DAF工艺中因多个阀门或溶气释放器开启度不一而造成的气泡不均匀现象，也避免了因设置反映室而带来的浮浆腐烂问题。
3、层气浮设备主机结构原理
浅层气浮设备主机是指气浮设备中的分离部分，其中包括池体，浮渣，收集装置，静止圈，溢流调节装置，行走架，旋转进水管，旋转布水结构等。
主机的旋转部分包括进口、出口和污泥去除机构，这部分和螺旋浮渣斗以和进水速度一致的速度沿池旋转。
原水从池中心的旋转进水管进入，通过旋转部分水管布水，布水管的移动速度和进水流速相同，这样就产生了“零速度”，这一原理的应用是本设备的关键。这样进水就不会对池水产生扰动，使得颗粒的悬浮和沉降在一种相对静止的环境下进行，从而缩短了停留时间。
浮渣收集装置中的螺旋渣斗具有自转和公转两个运动，自转撇走液面上的浮渣，公转使得渣斗能够覆盖整个液面。
清水由集水管排出，集水管与隔离圈连接并与其一起旋转，集水管与布水管之间由旋转布水机构隔开，这样原水的气浮分离时间就是*旋转部分的回转周期。
安装在移动的旋转布水机构上的刮板将池底和池壁上的污泥刮集到泥斗中定期排放。
行走部分和浮渣收集装置的移动分别有各面的调速电机驱动、中心集电环供电。
4、性能特点
利用零速原理—水从池中心进水、布水管顺时针旋转，水从管内反向喷出，这样水相对池壁速度接近零速，使得水中的颗粒在静态下上浮或沉降。
利用浅池理论—水深一般为650mm；上浮路径短，阻力小，速度快。
利用溶气理论—采用压力较高的溶气管，单位融气内容器量较高，气浮效果更好。
*的撇渣斗—螺旋渣斗撇渣搅动小，效果好
*的出水管—出水管旋转，清水随时排出。
刮泥板的设置—使得下沉的污泥随时排出。
5、应用范围
该设备以*的设计、优良的性能，可广泛应用于造纸、化工、皮革、矿业，制药、钢铁、炼油、船舶电力、纺织、食品、啤酒、市政、印染、淀粉等行业是传统气浮设备的替代产品。
6、产品简介
特点
有效水深400-500 mm.。
池内水力停留时间（3-5min）。
净化量大，即表面负荷高。
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，也可多层组装。
安装维修费用低，易于清扫。
净化程度，高悬浮物去除率达90%以上。
该装置采用RFA型溶气系统申请国家，它结构巧妙，溶气效率高大90%，体积仅为一般溶气系统的五分之一。
7、主要结构
SQF型浅层气浮装置集凝聚，气浮，撇渣，沉淀，刮泥为一体。整体呈圆柱体，结构紧凑，池子较浅。装置主体由五大部分组成：池体，旋转布水结构，溶气释放机构，框架机构，集水机构等。进水口，出水口与浮选渣排出紧密连接在一起，围绕池体中心转动。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*运行状态。
SQF型浅层气浮设备
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zui有效的方法之一。该设备广泛应用于给排水处理工程。
应用于湖泊水为水源的自来水除藻降浊；
应用于工业污水处理工程，如石油化工、纺织、印染、电镀、制革、食品工业等领域;
应用于污水有用物质的回收，如：造纸、浆水中的纤维回收等领域。
8、产品主要工作原理
气浮分离技术是指空气与水在一定的压力条件下，使气体极大限度的溶入水中，力求处于饱和状态，然后把所形成的压力溶气水通过减压释放，产生大量的微细气泡,与水中的悬浮絮体充分接触,使其粘附在微气泡上,随气泡一起浮到水面,形成浮渣并被刮去,从而净化水质。
我公司开发SQF型浅层气浮装置,是一个*的快速气浮系统,在传统气浮理论的基础上,又成功地运用了“浅层理论”和“零速”原理,通过精心设计,集凝聚﹑气浮﹑刮渣﹑沉淀﹑刮泥于一体,是一种水质净化处理的设备。
9、工艺流程
原水经絮凝混合由池底中心管流入,水表面的浮渣用撇渣器收集起来,然后排入*污泥槽,排置于相匹配的污泥装置,沉于池底的污泥由刮板收集至排泥槽排出,清水由*集水机构收集排出。
絮凝好的原水是指在原水中加入絮凝药剂PAC或PAM（PAC为400-1000mg/l,PAM为PAC的1/5左右），经10-15分钟的有效地絮凝反应，形成的原水。具体药量及絮凝时间，絮凝效果须由实验测定。
10、主要结构
SQF型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﹑溶气稀放机构﹑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*区域内，布水机构集水机构溶气稀放机构与框架紧密连接在一起，围绕池体转动。
本装置体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*运行状态。
11、主要技术参数及尺寸
主要技术参数：
表中处理水量依据：
| 处理量 | 50-840 | 溶气水压力 | ≥0.4Mpa |
| 池深 | 600-780 | 设计转速 | （1/3）-（1/5）rpm |
| 有效水深 | 400-500 | 加药泵功率 | 0.18-1KW |
| 原水停留时间 | 3-5 | 主机总功率 | 1.2-6.2KW |
| 原水表面负荷 | 6-10 | 空压机功率 | 0.18-5KW |
| 回流比 | 污水≥30％净水≥10％ | | |
注：可根据具体水质而定。
SQF型系列气浮机
| 型号 | 池径 | 处理 量 | 主机 总功率 | 工作 负载 | 配 溶气 功率 | 反应器参数 | 加药搅拌功率 | ||
| （MM） | （M/H） | KW | T | KW | 反应罐尺寸 | 反应罐 功率 | 工作重量（T） | 2台 KW | |
| SQF25 | Φ3000 | 25 | 1.3 | 12 | 7 | Φ1.2X2.1 | 0.37 | 2.5 | 0.74 |
| SQF 45 | Φ4000 | 45 | 1.85 | 16.8 | 7 | Φ1.5X2.3 | 0.37 | 4.2 | 0.74 |
| SQF 70 | Φ5000 | 70 | 2.6 | 21.2 | 9 | Φ1.8X2.6 | 0.37 | 7.1 | 1 |
| SQF 110 | Φ6000 | 110 | 3.3 | 28 | 17 | Φ2.1X2.9 | 0.37 | 10.7 | 1.1 |
| SQF 150 | Φ7000 | 150 | 3.3 | 40 | 21 | Φ2.4X3.0 | 0.37 | 14.2 | 1.5 |
| SQF 200 | Φ8000 | 200 | 3.3 | 45 | 23.5 | Φ2.4X4.0 | 0.55 | 19.1 | 1.5 |
| SQF 250 | Φ9000 | 250 | 3.3 | 46 | 23.5 | Φ2.4X4.9 | 0.55 | 24.5 | 1.5 |
| SQF 300 | Φ10000 | 300 | 5.2 | 57 | 31.5 | Φ2.4X5.5 | 0.75 | 29.3 | 1.5 |
| SQF 400 | Φ11000 | 400 | 6.2 | 68 | 45 | 2-Φ2.4X4.0 | 2-0.55 | 2-19.1 | 2.2 |
| SQF 450 | Φ12000 | 450 | 6.2 | 81 | 45 | 2-Φ2.4X4.9 | 2-0.55 | 2-24.5 | 2.2 |
| SQF 500 | Φ13000 | 500 | 6.2 | 93 | 46.5 | 2-Φ2.4X4.9 | 2-0.55 | 2-24.5 | 2.2 |
| SQF 600 | Φ14000 | 600 | 6.2 | 110 | 46.5 | 2-Φ2.4X5.5 | 2-0.55 | 2-29.2 | 2.2 |
注:
表中处理水量依据,回流比R=30％,水力表面负荷:Q=6-8M/M³.H
表中处理量适合污水处理系统.
SQF 25—SQF 150为钢制池体,其工作负载指整机正常工作时间时,土建地基承受的总负荷.
SQF 200—SQF 600为土建池体,其工作负载指整机正常工作时间时,混凝土池体所承受的总负荷.
例: SQF 200其工作负载为45/37（T）
其中:45T是指池体钢制时, 土建地基承受的总负荷.
37T是指池体为混凝土时, 混凝土池体所承受的总负荷.