氣浮工藝在自來水生產(chǎn)中的應(yīng)用

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摘要：本文介紹了氣浮凈水工藝在開平供水集團(tuán)龍山水廠改造工程中的成功應(yīng)用，系統(tǒng)地闡述了氣浮在處理水庫(kù)水、低濁水方面的有效作用，提出了在自來水生產(chǎn)上新的處理思路，具有一定的推廣價(jià)值。

　　關(guān)鍵詞：氣浮 接觸室 分離區(qū) 回流比 溶氣罐

　　一、氣浮工藝簡(jiǎn)介

　　1.1 氣浮工藝原理

　　氣浮法凈水的原理是設(shè)法在水中通入或產(chǎn)生大量做氣泡，使其粘附于水中雜質(zhì)絮粒上，依靠浮力浮至水面，從而達(dá)到固液分離的凈水目的。其型式有多種：電解氣浮法、壓力溶氣氣浮法、分散氣浮法等等。本文著重介紹給水生產(chǎn)中常用的壓力溶氣氣浮法在水庫(kù)水處理上取得的成功。

　　1.2 氣浮工藝應(yīng)用現(xiàn)狀

　　到目前為止，氣浮工藝在國(guó)內(nèi)外于污水處理、給水凈化方面都有了廣泛的應(yīng)用，技術(shù)日漸成熟，在國(guó)內(nèi)以污水處理應(yīng)用較廣，在自來水生產(chǎn)上僅有昆明自來水公司。蘇州昆山水廠、武漢東湖水廠、團(tuán)山水廠等幾家，應(yīng)用不是很多，據(jù)筆者了解，目前廣東省暫無一家給水生產(chǎn)應(yīng)用氣浮工藝。

　　一般來講，低濁度及含藻水的凈化是較困難的事，由于水中膠體雜質(zhì)很少、凝聚碰撞的機(jī)會(huì)很少，比重又接近子水，因此不易形成絮粒，即使形成，也輕而疏松，易破碎，且難沉，加大投藥量也很少見效，而采用氣浮法，就能化不利因素為有利，使輕飄的絮粒迅速上浮分離。下面將介紹開平供水集團(tuán)龍山水廠成功應(yīng)用氣浮工藝的實(shí)例，望能起到拋磚引玉的作用，提供一個(gè)新的處理水庫(kù)水、低濁水的思路。

　　二、氣浮工藝在龍山水廠的應(yīng)用

　　2.1 龍山水廠簡(jiǎn)介

　　開平供水集團(tuán)公司龍山水廠為開平市北城區(qū)主要的供水廠，規(guī)模15000m³／d，建于80年代初，原工藝流程：

　　水源為龍山水庫(kù)，原水特點(diǎn)為常年濁度低，有時(shí)為10度以下，較難處理。

　　隨人們生活水平提高，對(duì)水質(zhì)要求也不斷提高，另加原工藝陳舊有時(shí)會(huì)不適應(yīng)水庫(kù)水質(zhì)變化而出現(xiàn)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的情況。公司決定對(duì)其進(jìn)行改造，以網(wǎng)格反應(yīng)池十氣浮池取代原來的脈沖澄清池工藝。同時(shí)也是為集團(tuán)公司即將上馬的第四水廠氣浮工藝提供一個(gè)實(shí)踐的依據(jù)。

　　根據(jù)原澄清池狀況，為充分利用其士建結(jié)構(gòu)，盡可能節(jié)省投資，提高水處理效果，參考有關(guān)資料、文獻(xiàn)采用了豎流式溶氣氣浮池，并在其前序增加網(wǎng)格反應(yīng)池。

　　2.2 改造工程的具體介紹

　?。?）改造后池型處理

　　原澄清池分兩格，為對(duì)稱的形式，單格尺寸為6m×6m，中間部分為直徑為1.1m的圓筒結(jié)構(gòu)，即傳統(tǒng)的脈沖澄清池結(jié)構(gòu)。池總高度為8.3m，經(jīng)核算，若采用平流式氣浮池，原池形及尺寸很難適用，于是順應(yīng)原池，我們對(duì)原進(jìn)出水管做了改動(dòng)，原清水出水管改作浮渣排出管，增加集水箱，通過集水箱上的蓋板閥控制氣浮池水位以控制排出浮渣，清水集水則在池底增加多孔管。

　?。?）本工藝基本工作原理

　　原水經(jīng)反應(yīng)池后由池底部的進(jìn)水管進(jìn)入氣浮池中間的圓筒形接觸室，在這里反應(yīng)形成的礬花與釋放器釋放出來的微氣泡粘附浮至水面，清水是由周圍分離區(qū)的底部集水管流經(jīng)集水箱，而往濾池。當(dāng)水面浮渣達(dá)到一定厚度時(shí)，關(guān)小集水箱上集水管處的蓋板閥，使氣浮池水位上升，浮渣即由上部水平的堰排到排渣渠，排渣完畢后，開大閘板閥。

　　（3）主要工藝參數(shù)的選用

　　主要工藝參數(shù)采用：

　?、倩亓鞅?％

　?、诮佑|室上升流速25mm／s

　?、劢佑|室高度1.8m

　?、芊蛛x區(qū)分離速度3mm／s

　?、萑軞夤奕軞鈮毫?kg/cm²

　　氣浮工藝中對(duì)加壓溶氣水經(jīng)釋放器釋放產(chǎn)生微氣泡的要求相當(dāng)高，微氣泡直徑要求穩(wěn)定在20-50μm，這也是工藝成功的關(guān)鍵。經(jīng)空氣壓縮機(jī)加壓的空氣和經(jīng)回流泵加壓的回流水同時(shí)進(jìn)入溶氣罐經(jīng)填料后形成均勻的溶氣水，經(jīng)釋放器而形成微氣泡。原理如圖2所示。

　　其中壓力溶氣罐的設(shè)計(jì)尤其重要，其容積的確定一般有兩種方法，一是通過橫斷面的過流量即負(fù)荷率來確定，一是通過溶氣水在罐中停留時(shí)間來確定。經(jīng)比較，我們采用了后者，以停留時(shí)間1分鐘，根據(jù)填料高度及傳感器的要求等因素確定高度后而得出直徑。壓力溶氣罐的構(gòu)造如圖3所示。

　　另一重要的設(shè)備是溶氣釋放器，據(jù)考察了解，目前應(yīng)用較多的是同濟(jì)大學(xué)及武漢東湖水廠的產(chǎn)品，因本工程目的之一是為大型的第四水廠做個(gè)試驗(yàn)，所以兩格分別采用了兩家的產(chǎn)品，都取得了良好的效果。

　　以上是本工程氣浮工藝的基本情況，因篇幅所限，有關(guān)蓋板閥的控制、集水管的情況這里不再詳細(xì)介紹。此外，前序網(wǎng)格反應(yīng)池的設(shè)計(jì)，也取得了成功，因氣浮的原理與沉淀恰恰相反，所以對(duì)礬花的要求不是很高，只要形成能夠與微氣泡相粘附的中、小礬花即可，于是我們適當(dāng)?shù)乜s短了反應(yīng)時(shí)間，采用時(shí)間僅為9分鐘，同時(shí)對(duì)投加絮凝劑的量也做了調(diào)整，降低了藥耗。實(shí)踐證明是成功的。

　　經(jīng)過近一年的運(yùn)行實(shí)踐證明，此次改造相當(dāng)成功，經(jīng)氣浮處理后的待濾水濁度為1.5-3NTU，且大大降低了藥耗，出廠水水質(zhì)進(jìn)一步提高，得到有關(guān)專家、教授的高度評(píng)價(jià)，為即將開工的第四水廠氣浮工藝提供了有力的實(shí)踐依據(jù)。