一體化廢水處理溶氣氣浮裝置
       廢水治理作為一個(gè)老大難問題，一直困擾著各個(gè)企業(yè)，尤其是一些中小型企業(yè)，如造紙、印刷、食品、石油化工等，由于資金和技術(shù)等方面的制約，進(jìn)口設(shè)備投資太大，中小型企業(yè)難以承受，即便投巨資購買的處理設(shè)備，往往也因?yàn)榫揞~的運(yùn)行費(fèi)用而不得開開停停，以應(yīng)付環(huán)保部門的檢查，針對(duì)目前這種現(xiàn)狀，我公司參考國外技術(shù)，研制開發(fā)了一體化廢水處理溶氣氣浮技術(shù)與成套設(shè)備，其處理效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前傳統(tǒng)常規(guī)氣浮。


一體化廢水處理溶氣氣浮設(shè)備技術(shù)關(guān)鍵與特點(diǎn)
1、處理效率高：
      氣浮處理效率的高低，取決于單位體積溶氣水所能浮起的浮粒子的大絕干重量，我們將其定義為單位浮量，這是度量溶氣水質(zhì)好壞的一項(xiàng)客觀指標(biāo)?？諝鈱儆陔y溶于水的物質(zhì)，常壓下空氣在水中的溶解度約為1.8%，在0.3%Mpa的壓力下，溶解度可達(dá)到5.4%，如何讓這些有限的溶解空氣充分發(fā)揮作用，是氣浮技術(shù)的關(guān)鍵。而縮小氣泡的直徑、氣泡群密度、改良?xì)馀萑壕鶆蚨?，是提高氣浮效率的關(guān)鍵，三者互相關(guān)聯(lián)、相互制約。1個(gè)100UM的氣泡如果變成等體積的1UM的氣泡，其微量可以達(dá)到1000000個(gè)，所以，在溶解空氣總量一定的前提下，縮小單個(gè)氣泡的直徑，即可氣泡群密度，同時(shí)氣泡群的均勻性也可以得到改善，傳統(tǒng)氣浮效率低，其重要的原因就是因?yàn)樗a(chǎn)生的氣泡直徑過大，主體氣泡群氣泡的直徑一般50UM以上，氣泡群的密度（消能后單位體積溶氣水中所含氣泡個(gè)數(shù)）一般在108\M3以下，氣泡群均勻性（主體氣泡群數(shù)量占總氣泡數(shù)量的比例）差，直徑大于100UM的氣泡占85%以上，這些氣泡都屬于無效浮選氣泡，而且由于氣泡直徑過大導(dǎo)至氣泡上升速度過快，致使絮凝體遭到?jīng)_擊面破裂，浮選效果降低。而本機(jī)所產(chǎn)生的微氣泡直徑在1UM左右，密度高于102\CM3同時(shí)氣泡大小均勻，這就保證了較高的處理效率和理想的處理效果。
2、溶氣利用率高
      本機(jī)的溶氣利用率近，傳統(tǒng)的凹式浮只有10%左右，而早期的氣浮僅為6%左右，氣浮效率的高低，同溶氣效率沒有太大的關(guān)系，終取決于溶氣利用率的高低，同溶氣效率沒有太大的關(guān)系，終取決于溶氣利用率的高低。以溶氣壓力為例，從0.3Mpa提高到0.5Mpa，其溶氣效率多也只能提高一倍，但能耗卻高出好幾倍，以溶氣效果為例，若從50%的溶氣效率提高到，其氣浮效率多也只能提高一倍，但相應(yīng)的溶氣設(shè)備在構(gòu)造上就要復(fù)雜的多，檢修也相應(yīng)復(fù)雜。
       研究表明，只有比漂浮粒子（絮凝前有單個(gè)粒子）直徑小的氣泡，才能與該懸浮粒子發(fā)生有效的吸附作用，在自然水體中，短時(shí)間內(nèi)難以沉淀的懸浮粒子，其直徑大多在10-30UM，50UM以上的固態(tài)懸浮粒子經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的靜置，可以自然下沉或浮出水面，乳化液粒子徑在0.25-2.5UM之間，其中少量大顆粒直徑約10UM左右，所以1UM左右微氣泡對(duì)絕大多數(shù)粒子都有很好的吸附作用，這也是本機(jī)溶氣利用率高的直接原因。
3、處理負(fù)荷高
      本機(jī)可以處理懸浮物（SS）含量高達(dá)5000-20000mg/L的廢水，這個(gè)指標(biāo)是任何傳統(tǒng)氣浮所不能達(dá)到的。傳統(tǒng)常規(guī)氣浮所能分離在（SS）含量一般在1000mg/L左右，僅對(duì)SS含量在幾百mg\L左右的廢水具有一定的實(shí)用價(jià)值。
4、簡便實(shí)用的壓力溶氣
      本機(jī)溶氣罐的設(shè)計(jì)采用了與傳統(tǒng)理論不同的設(shè)計(jì)依據(jù)，否定了以水力停留時(shí)間為主要依據(jù)的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了小容積大處理量，為氣水接觸面積采用了預(yù)混合機(jī)構(gòu)，氣、水在極短的時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到均相狀態(tài)。
5、率的氣泡發(fā)生器
      傳統(tǒng)氣浮由于期釋放器本身的缺陷和局限性，也對(duì)浮選效果產(chǎn)生了致命的影響：如窩凹?xì)飧〔捎玫氖抢酶咚傩D(zhuǎn)的葉輪將吸入的空氣打碎而產(chǎn)生氣泡，且不論高速旋轉(zhuǎn)的葉輪會(huì)同時(shí)將絮體攪碎，破壞懸浮物，僅是這種產(chǎn)生氣泡的方式，就決定了這種結(jié)構(gòu)無法產(chǎn)生10微米以下的微氣泡，因?yàn)橐ㄟ^機(jī)械剪切產(chǎn)生微氣泡，首先要克服的是氣泡的表面張力，氣泡越小，其表面張力就越大，要消耗的能量就越高，目前獲得的氣泡直徑小的方法是電解，其次就是壓力溶氣，本機(jī)所采用的氣泡發(fā)生器，以其合理的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了空氣從溶氣水到微氣泡的的轉(zhuǎn)化，具有以下優(yōu)勢(shì)：
（1）可以大限度的消除溶氣水的能量，也就是說，可以大限度的使溶氣從溶解平衡的高能值降到幾乎接近常壓力的低能值。溶氣水的消能是能量的轉(zhuǎn)移，而不是能量的消失。大消能，是指獲得物理性能優(yōu)良的微氣泡的前提下，能量轉(zhuǎn)換的高值。本機(jī)所采用的氣泡發(fā)生器的消能比可達(dá)99.9%，而普通氣泡發(fā)生器高只能達(dá)到95%。
（2）在獲得大消能比的前提下，具有快的能量消減速度，也就是說具有短的能量消減時(shí)間，即可以在短的能量消減時(shí)間內(nèi)獲得大能量消減比。本案所采用的氣泡發(fā)生器的消能時(shí)間僅為0.01-0.03秒，而普通氣泡發(fā)生器快也得0.3秒。
（3）溶氣水從高能值降到低能值的過程中沒有渦流反沖之類的流態(tài)產(chǎn)生。眾所周知，微氣泡自形成以后，就伴隨著一系列的氣泡合并作用，合并作用是由表面能的自發(fā)減少所決定的，兩個(gè)體積相同的氣泡合并后，其表面能減少20.63%。若在釋放器中存在有利于氣泡合并的結(jié)構(gòu)的話，那通過該裝置獲得理想的微氣泡是不可能的。只能杜絕溶氣的渦流，反沖，才能從根本上避免微氣泡的合并。

斜管沉淀池是指在沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)有斜管的沉淀池。組裝形式有斜管和支管兩種。在平流式或豎流式沉淀池的沉淀區(qū)內(nèi)利用傾斜的平行管或平行管道(有時(shí)可利用蜂窩填料)分割成一系列淺層沉淀層，被處理的和沉降的沉泥在各沉淀淺層中相互運(yùn)動(dòng)并分離。
根據(jù)其相互運(yùn)動(dòng)方向分為逆(異)向流、同向流和側(cè)向流三種不同分離方式。每兩塊平行斜板間(或平行管內(nèi))相當(dāng)于一個(gè)很淺的沉淀池。
適用范圍
斜管沉淀池既可以作為氣浮法，升化法等水工藝的配套設(shè)備，也可以單級(jí)處理多種污水。
（1）電鍍廢水中含多種金屬離子的混合廢水、銘、銅、鐵、鋅、鎳等去除率高，一般電鍍廢水經(jīng)處理后均可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
（2）煤礦、選礦廢水可使?jié)岫仍?00-1500 mg/L降至50 mg/L。
（3）印染、漂染等廢水色度去除率70-90%，COD去除50-70%
（4）制革、食品等行業(yè)廢水大量有機(jī)質(zhì)的去除，COD去除率50-80%，雜質(zhì)固體去除率90%以上。
（5）化工廢水的COD去除率60-70%，色度去除60-90%，懸浮物達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。

洗煤廢水中含有大量的懸浮物、煤泥和泥砂，故又稱煤泥水，未經(jīng)處理的煤泥水其懸浮物濃度可以達(dá)到5000mg/L以上。由于煤炭本身具有疏水性，洗煤廢水中的一些微小煤粉在水中特別穩(wěn)定，一些超細(xì)煤粉懸浮于水中，靜置幾個(gè)月也不會(huì)自然沉降。
洗煤廢水是呈弱堿性的膠體體系,主要特點(diǎn)是顆粒表面帶有較強(qiáng)的負(fù)電荷，濃度和CODcr濃度都很高；細(xì)小顆粒含量高；粘度大；污泥比阻大,過濾性能差。
采用一體化凈水器為主的處理工藝
洗煤廢水處理及精煤回收處理系統(tǒng)選用污水凈化及精煤回收一體化處理設(shè)備。洗煤水首先匯入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池污水經(jīng)泵提升，在泵后管道上設(shè)置混凝混合器，在混凝混合器前后分別投加助凝劑、混凝劑，然后進(jìn)入凈化器中，首先經(jīng)過精煤分選裝置分選出精煤，排出設(shè)備，經(jīng)脫水篩篩分出精煤回收；精煤回收后的廢水經(jīng)離心分離、重力分離、動(dòng)態(tài)把關(guān)過濾及污泥濃縮等過程從凈化器頂部排出經(jīng)處理后的清水送入清水池，回用或排放，從凈化器底部排出的濃縮煤泥排至煤泥滲濾干化池或用干化設(shè)備干化后使用。本所設(shè)計(jì)的煤泥滲濾干化池使用效果明顯，可以使泥水快速分離，煤泥迅速干化。該工藝針對(duì)該類廢水處理成熟可靠、運(yùn)行穩(wěn)定，是目前經(jīng)濟(jì)適用的新工藝。
石灰混凝法
石灰-聚丙烯酰胺混凝沉淀法對(duì)洗煤廢水具有較好的處理效果，但石灰的投加方式、聚丙烯酰胺的性質(zhì)以及投藥順序?qū)μ幚硇Ч加幸欢ǔ潭鹊挠绊?，尤其是投藥順序與傳統(tǒng)投加順序不同。
濕投石灰時(shí)，石灰溶液的濃度對(duì)處理效果有影響。當(dāng)石灰投加量一定時(shí)，濃度越低，沉速越快，合液的清水分離率越高，但從洗煤廢水中實(shí)際分離出的清水量卻隨著石灰溶液濃度的降低而略有減少。沉速隨石灰溶液濃度的降低而提高，主要是因?yàn)槭胰芤簼舛鹊慕档?，?dǎo)致了加藥后混合液體積的增加，從而使混合液中33濃度降低，同時(shí)對(duì)煤泥起到了水力淘洗的作用，使粘度下降，因此，沉速有所提高。先投聚丙烯酰胺后投石灰效果好，不僅沉速快，而且清水分離率也高。另外，從絮凝體的外觀來看，先投聚丙烯酰胺生成的顆粒粒度大，強(qiáng)度也高，有利于進(jìn)一步脫水。加藥后ph值的變化對(duì)聚丙烯酰胺的絮凝性能有較大影響。一般來說，聚丙烯酰胺在ph值很寬的范圍內(nèi)效能都很高，但隨著56值的變化，聚丙烯酰胺的作用也發(fā)生很大變化。
電石渣和PAM
礦洗煤廢水是一個(gè)膠體分散體系，并且膠粒表面帶有較強(qiáng)的負(fù)電荷，所以，在處理這類洗煤廢水時(shí)，需要向廢水中投加混凝劑，降低電位，破壞膠體的穩(wěn)定性，從而達(dá)到泥水分離的目的。石灰和電石渣的處理效果為佳，但形成的顆粒粒徑較小，沉降速度緩慢，且凝聚體的過濾性能差，難于進(jìn)一步脫水，需投加絮凝劑。由于石灰和電石渣的化學(xué)成分基本一樣，而電石渣是工業(yè)廢渣，電石渣能破壞洗煤廢水的穩(wěn)定性．使煤泥顆粒凝聚沉降，但沉降速度比較緩慢，應(yīng)投加絮凝劑，提高沉降速度，改善沉淀性能。通過試驗(yàn)．并考慮經(jīng)濟(jì)因素，選非離子型PAM作為絮凝劑，考慮到電石渣與PAM的加入量以及加藥后的攪拌時(shí)間對(duì)沉速都有影響。影響沉降效果的*主要因素是PAM的投加量，其次是電石渣的投加量。

隨著對(duì)化工廢水排放污染的日益嚴(yán)重，人們對(duì)化工污水的處理變得越來越關(guān)注，倘若這些廢水不能得到妥善處理和排放，會(huì)對(duì)自然環(huán)境以及人們身體健康甚至是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成非常大的影響?？茖W(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，廢水處理的方法也變得越來越完善，其中膜技術(shù)是廢水處理技術(shù)中的一種，它的處理過程主要是物理過程對(duì)自然環(huán)境是無害的。為此，本文就膜技術(shù)在化工廢水處理中的應(yīng)用作出相關(guān)分析，希望對(duì)相關(guān)人士有所幫助。
1 化工廢水處理中膜技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
隨著化工行業(yè)的不斷興起，化工廢水的排放量也日益增長，倘若廢水處理不妥善，不僅對(duì)自然環(huán)境造成非常大的影響，使人們賴以生存的環(huán)境被不斷破壞，同時(shí)對(duì)人類身體健康也十分不利，為此為了進(jìn)一步提高化工廢水處理的效果，可以引入膜技術(shù)，該技術(shù)在操作過程中所涉及的方面較廣泛，例如，壓力、濃度、電勢(shì)梯度等，然而由于混合體大部分是由多組分構(gòu)成的，為此可以利用膜技術(shù)對(duì)其進(jìn)行選擇性滲透，同時(shí)利用化學(xué)位差作為推動(dòng)力，可以使混合物中的氣體、液體進(jìn)一步分離和提純[1]。在化工廢水處理過程中，膜技術(shù)是廣泛應(yīng)用的方法，不僅可以有效凈化降低廢水對(duì)自然環(huán)境、人體健康的威脅，同時(shí)也可將廢水中的污染物去除掉，并將廢水中有用的物質(zhì)進(jìn)行回收利用。膜技術(shù)相比以往傳統(tǒng)的過濾技術(shù)來講不僅可以降低企業(yè)廢水處理的經(jīng)濟(jì)支出，同時(shí)也進(jìn)一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)收益，這是因?yàn)槟ぜ夹g(shù)在對(duì)化工廢水處理過程中，它是一種物理過程且無需發(fā)生相的變化或者添加助劑，這也是膜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于化工廢水處理中的原因。
2 化工廢水處理中膜技術(shù)的應(yīng)用
2.1 微濾膜技術(shù)
微濾膜技術(shù)根據(jù)成膜材料分為無機(jī)膜和有機(jī)高分子膜，讓廢水經(jīng)過這些分子膜精細(xì)過濾的方式來對(duì)化工廢水中的病菌或者是有毒物質(zhì)進(jìn)行過濾，從而降低廢水對(duì)自然環(huán)境和人體健康的危害，使人們可以獲得一個(gè)優(yōu)良、潔凈的生存環(huán)境，進(jìn)一步開展工作以及生活。因?yàn)榇思夹g(shù)對(duì)廢水處理效果特別顯著，所以被很多石油化工行業(yè)所使用，它表面的孔隙率十分高，一般可以達(dá)到70%，是其他過濾濾紙的40 倍左右[2]。同時(shí)微濾膜的厚度比較小，使液體被過濾中的介質(zhì)所吸附，進(jìn)一步將損失降到。高分子類微濾膜為一均勻的連續(xù)體，過濾時(shí)沒有介質(zhì)脫落也不會(huì)造成二次污染，從而得到高純度的濾液，在很大程度上也減少了化工廢水處理問題上的成本支出，使企業(yè)能夠獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2 超濾膜技術(shù)
超濾膜技術(shù)是膜分離技術(shù)中的一種，它是以0.1~0.5MPa的壓力差為推動(dòng)力，利用多孔膜的能力和以物理截留的方式，將廢水中大小不同的物質(zhì)顆粒分開從而達(dá)到純化和濃縮、篩分溶液中不同組分的目的。它的工作原理是在靜壓差為推動(dòng)力的作用下，原料液中溶劑和小溶質(zhì)粒子從高壓的料液側(cè)透過膜到低壓側(cè)，而大粒子組分被膜所阻攔使它們?cè)跒V剩液中濃度。超濾膜技術(shù)程常用的操作模式有三種，種為單段間歇操作，在超濾過程中為了減輕濃差極化的影響，為此膜組件必須保持較高的料液流速，但膜的滲透通量較小，所以料液必須在膜組件中循環(huán)多次才能使料液濃縮到要求的程度，這也是工業(yè)過濾裝置基本的特征。間歇操作適用于實(shí)驗(yàn)室或小規(guī)模間歇生產(chǎn)產(chǎn)品的處理[3]。第二種為單段連續(xù)操作，與間歇操作相比其特點(diǎn)是超濾過程始終處于接近濃縮液的濃度下進(jìn)行，因此滲透量與截留率均較低，為了克服此缺點(diǎn)可采用多段連續(xù)操作。第三種為多段連續(xù)操作，各段循環(huán)液的濃度依次升高，后一段引出濃縮液，因此前面幾段中料液可以在較低的濃度下操作。這種連續(xù)多段操作適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。超濾膜技術(shù)被廣泛應(yīng)用在化工廢水處理中，例如，染料廢水處理、造紙廢水的處理、廢水的處理等。
2.3 納濾膜技術(shù)
納濾膜技術(shù)是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù)，其節(jié)流分子量在80~1000 的范圍內(nèi)，孔徑為幾納米，因此稱納濾。它包括源水、源水泵、機(jī)械過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器、高壓泵、納濾主過濾系統(tǒng)。其工作特點(diǎn)是過濾精度高、處理效果穩(wěn)定、維護(hù)簡單，設(shè)備外形美觀且制造精密。同時(shí)參數(shù)控制也比較，自控設(shè)計(jì)相對(duì)完善，可以根據(jù)客戶的要求做到完全自控[4]。
2.4 反滲透技術(shù)
反滲透又稱逆滲透，它是一種以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因?yàn)樗妥匀粷B透的方向相反所以該技術(shù)又可以稱之為反滲透。工作根據(jù)各種物料的不同滲透壓，就可以使用大于滲透壓的反滲透壓力，從而達(dá)到分離、提取、純化和濃縮的目的。反滲透技術(shù)也是化工廢水處理中廣泛應(yīng)用的，該技術(shù)對(duì)化工廢水處理，不僅可以大幅度降低化工生產(chǎn)成本、保護(hù)環(huán)境，同時(shí)也進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)廢水資源化等諸多意義。而由于反滲透膜技術(shù)對(duì)進(jìn)水要求相對(duì)較高，為此工作人員在運(yùn)用反滲透技術(shù)對(duì)化工廢水進(jìn)行深度處理時(shí)，還需要結(jié)合沉降、混凝、微濾、超濾、活性炭吸收、pH 調(diào)節(jié)等預(yù)處理工藝，從而使廢水處理效果更佳。
2.5 電滲析技術(shù)
電滲析技術(shù)是利用半透膜的選擇透過性，來分離不同的溶質(zhì)顆粒的方法。該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在化工、輕工、造紙、醫(yī)藥工業(yè)，尤其是化工廢水處理上，電滲析技術(shù)在工作過程中是需要借助膜分離的[5]。例如、水處理通過利用半透膜的選擇滲透性原理，還有在外加直流電場的作用之下，使交流膜對(duì)陰離子進(jìn)行操控，這也是為了便于使那些游離子可以較好地滲透到另一側(cè)的水中，同時(shí)將另一側(cè)水濃度進(jìn)一步淡化，這種技術(shù)也適用于重金屬工業(yè)、工業(yè)的廢水處理，其主要工作原理是在原水細(xì)格柵、調(diào)理池中，利用毛發(fā)過濾器、加壓泵、各類消毒體系共同作用下來對(duì)廢水進(jìn)行反復(fù)排水，后再經(jīng)過膜出體系對(duì)化工廢水進(jìn)行處理。
2.6 聯(lián)合法工藝
在對(duì)化工廢水進(jìn)行處理過程中，由于有些工藝所選擇的膜技術(shù)不合理，是需要與其他技術(shù)相互聯(lián)合起來的，這樣做可以使廢水處理的效果非常好，對(duì)于渣油催化干氣氣烴別離膜技術(shù)以及深冷法聯(lián)合技術(shù)非常適用。該膜技術(shù)的工作原理主要是利用膜別離法將干氣中的氫分離出來，再采取深冷法別離將烴進(jìn)行分離，然而由于膜分離技術(shù)已經(jīng)將干氣中的大部分氫氣分離出來，此時(shí)干氣中的烴濃度也相對(duì)比較穩(wěn)定，此時(shí)應(yīng)采取脫甲塔對(duì)化工廢水進(jìn)行處理，因?yàn)橥ㄟ^經(jīng)膜分離所得濃度的烴是可以用于加工的。除此之外，還可以利用聯(lián)合法對(duì)催化裂化干氣進(jìn)行預(yù)處理，它對(duì)廢水處理技術(shù)要求并不高，只需要增加一些基礎(chǔ)設(shè)備就可以，比如，增設(shè)除霧沫設(shè)備，通過該設(shè)備脫出重組分中液滴即可，膜技術(shù)特別適用于氫氣資源短缺時(shí)使用，同時(shí)聯(lián)合法工藝也是目前化工廢水處理膜技術(shù)的主要途徑。
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