【正文】 7〗 。接觸角 越大，疏水性越強(qiáng)，粘附性越好。視碰撞動(dòng)能的大小，氣泡可以粘附在絮粒外圍，也可擠幵絮 粒中的自由水而粘附在內(nèi)部。見圖 44[20】 24 圖 44 絮粒 ■Lj氣泡的碰撞粘附 _絮體對氣泡的包卷、網(wǎng)捕和架橋作用 動(dòng)能較大的微氣泡撞進(jìn)大絮粒網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的四槽內(nèi)，被游動(dòng)的絮粒所包 卷，見圖 45(a)。 己粘附有氣泡的絮粒之間互撞時(shí)，通過絮粒、氣泡或兩者的吸附架橋而 結(jié)大，成為夾泡性帶氣絮粒，見圖 45(c)。當(dāng)表面活性劑的劑量適中時(shí)，絮粒的附加憎水基團(tuán)增加，并因此而 提高氣浮凈水效果。 C)氣泡與絮粒聚集體在水中上浮規(guī)律 氣泡與絮粒聚集體顆粒在水中上浮，受到浮力 F1。假設(shè)氣泡與絮粒的聚集體顆粒為球形，直 徑為d,則上浮速度為： 26 中國 A 油人學(xué)（華永 ） 碩十論文 ’ =叫 P； ? d 在層流區(qū) (Rel)， F3 為 : 則上浮速度： 39。對于確定流態(tài)的水流，提高 絮凝體顆粒水的密度差越大和提高顆粒的特征直徑，都會(huì)提高上浮速度 笫 4 章 1:藝研究 (式 4 一 5) (式 4— 6) 1 (式 4 一 7) d v = (式 4— S) 中國 :油人學(xué)（華東 ） 碩十論文 ________________________________ 第 4 章「 .藝研究 4)共聚作用 a) 微氣泡與微絮粒之間的共聚作用 微絮粒與微氣泡的碰撞粘附，往往在它們上浮過程中因有速度梯度而引 起繼續(xù)并大。運(yùn)用共聚作用可以簡化水處理工藝流程和節(jié)省混凝劑投加量，因此 具有很大的實(shí)用性。最后一種粘附方式充分發(fā)揮了共聚作用。 改善共聚作用的途徑有以下幾點(diǎn) 正確選擇混合、反應(yīng)所需的 G、 T值。 改善釋放器的釋氣性能，進(jìn)一步減小氣泡尺寸。 b) 共聚氣浮與常規(guī)氣浮區(qū)別 為了創(chuàng)造共聚條件，原水加藥后，須采取快速混合和中速反應(yīng) (不用慢 速反應(yīng) )，歷時(shí)約 3 分鐘，使形成的微絮粒的當(dāng)量直徑大致等于微氣泡直徑 2050/im.在此條件下，經(jīng)共聚后，夾氣絮粒在 100/171。這種共聚作用 良好的氣浮，稱為?共聚氣浮?。 28 中國 :ff 油人 (華 /jo 碩十論文 2 引進(jìn)氣浮除油工藝流程、流程說明及關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù) 1)引進(jìn)氣浮除油工藝流程 按生產(chǎn)微細(xì)氣泡的方法，氣浮工藝可分為：分散空氣氣浮法、電解凝聚 氣浮法、生物及化學(xué)氣浮法、加 ffi溶氣氣浮法、葉輪氣浮法。 引進(jìn)工藝釆用的最為常用的回流溶氣流程，見圖 所示。171。 絮凝水和已溶解空氣的溶氣水混合進(jìn)入氣浮池，帆花在氣浮池中與空氣 微泡聚集在一起，在氣浮池表面形成均勻的油泥餅，然后油泥被輕輕刮入收 集槽中，同時(shí)經(jīng)過處理后的水流入吸水井中，進(jìn)入下游氣浮池入口。通過溶氣 _循 環(huán)至氣浮池入口。 3)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù) 3 對氣浮除油工藝關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的分析 1)豎流式氣浮池的選用 在氣浮池的布置形式上，一般可分為三大類，平流式、豎流式和綜合式。隨著氣浮凈水技術(shù)的發(fā)展 ,氣浮池的工藝形式向多樣化發(fā)展， 混凝池水力停留時(shí)間 ： 3niin 絮凝池水力停留時(shí)間 ： 6mm 混凝池?cái)嚢铏C(jī) G值： 275S1 混凝池?cái)嚢铏C(jī)轉(zhuǎn)速： ISOOipm 絮凝池?cái)嚢铏C(jī)轉(zhuǎn)速： ISOOrpm 絮凝池?cái)嚢?機(jī) G值： 96 S1 氯化鐵投藥量： 10~20mg/L 聚合物投藥量： （ U? 39。 a)平流式氣浮池的缺點(diǎn)分析 通常采用反應(yīng)池與氣浮池串聯(lián)的形式，其構(gòu)造簡單，但是占地較多，分 離區(qū)容積利用率低。水流表面負(fù)荷通常為 5? 7m/h， 水流由接觸區(qū)沿 30? 45176。 傳統(tǒng)氣浮池最大 的缺點(diǎn)在于，微氣泡層在分離區(qū)分布不均勾，進(jìn)口端氣 泡顆粒厚度為 30? 50cin,沿池長方向逐漸變薄，較薄的氣泡層使得氣泡和 絮凝體接觸幾率和穩(wěn)定性減小，同時(shí)也致使已經(jīng)粘附在氣泡表面的絮粒容易 脫落，沉淀在氣浮池底部。 2 b) 豎流式氣浮池 引進(jìn)工藝應(yīng)用豎向流氣浮理論，從而從理論上解決了平流式氣浮池所帶 來的微氣泡層沿長方向分布不均的脾端，因而可以有效地提高氣浮效率。應(yīng)‘備觸室：氣浮分室 I 菜水管及済水管 7梓慶槽： 84nffi 蛋： 9故氣進(jìn)： 10190。而混凝預(yù)處理則可顯著降低膠體顆粒表面的 t 值，故能大大減弱由靜電 排斥作用產(chǎn)生的不利影響。三是混凝過程形成的絮體顆粒尺寸較原膠體狀污染物質(zhì)大得多，有利于 它與微氣泡發(fā)生碰撞。 因此可以這樣說，良好絮凝作用對于氣浮來講，就象絮凝沉淀過程一樣第 4 章 1:藝研究 ▼ 0 S ；。但氣浮對混凝的要求與反應(yīng)沉淀并不完全一樣，雖然兩者都是在混凝 劑的作用下，通過改變水中雜質(zhì)等懸浮物的表面性質(zhì) ,使得顆粒在水中脫穩(wěn)， 脫穩(wěn)的顆粒在水中通過碰撞粘結(jié)在一塊，形成一定大小的絮體 ，但是混凝沉 淀要求形成的絮體密實(shí)，顆粒大，沉降速度快，與氣浮要求形成比較松散、 小而輕絮體相反。正是因?yàn)闅飧『头磻?yīng)沉淀對絮 體的要求不同，使得氣浮對混凝劑的要求有所不同，在混凝劑的投加量、攪 拌梯度 G 值、停留時(shí)間等方面的不同。 b) 氣浮對反應(yīng)撥摔強(qiáng)度的要求 由于氣 浮工藝不需要大尺寸絮體顆粒，因此可適當(dāng)提高反應(yīng)攪拌強(qiáng)度 (提高 G值 )。 d)氣浮對混凝藥劑及加藥量的要求 氣浮可以明顯的降低混凝劑的投加量，減少水廠藥耗，從而對降低水廠 運(yùn)行成本。 3)微氣泡大小對氣浮凈水效果的影響 以往，人們都認(rèn)為微氣泡越小則氣浮效果越好。顯然，微氣泡越小 則能耗就越大（伍差越大）；三是微氣泡越小則所受浮力就越小，越容易因 水流攜帶作用而流失；四是微氣泡大小還受分離區(qū)表面負(fù)荷制約。顯然，粘附一定數(shù)量的小氣泡比粘附同樣數(shù)量的較大氣 泡具有更大的表觀相對密度和更小的上浮速率，因此不利于增大氣浮池表面 負(fù)荷。引進(jìn)工藝選擇了控制氣泡顆粒大小為 SO/mi。當(dāng)原水中的堿度不能滿足要求 時(shí)，混凝劑水解反應(yīng)緩慢，將影響混凝效果，需投加一定量的堿，常用 CaO, Namp。時(shí)需 投加 (當(dāng)采用其它化學(xué)藥品調(diào)節(jié)溶液堿度時(shí)，該值需重新計(jì)算）。碩十論文 __________________________________ 第 4 聿 I:藝研究 無可爭議的做法是：將這部分含水率高達(dá) %污泥，輸送至污泥濃縮池或 濃縮機(jī)單獨(dú)進(jìn)行處理，濃縮后的污泥進(jìn)入脫水裝置。該流程的優(yōu)點(diǎn)：一是，節(jié)省了污泥濃縮單元的投資 和占地。 但是，如果在設(shè)計(jì)中釆用這種工藝路線，需注意的問題回流剩余污泥量 的大小問題，防止因回流污泥量過大，導(dǎo)致氣浮池表面負(fù)荷超高，造成氣浮 池出水懸浮物濃度過高，適得其反。 我們注意到：引進(jìn)工藝在溶氣罐出水線上，連接了一條 DN32 的陰離子 聚兩稀酷 銨的加藥線，作用是：增強(qiáng)微氣泡的穩(wěn)定性。 的確，潔凈的氣泡本身具有自動(dòng)降低表面自由能的傾向，即所謂氣泡合 并作用。 所以當(dāng)原水中缺少表面活性劑或是有機(jī)污染物念量不多時(shí)，泡沫的穩(wěn)定 性可能成為影響氣浮效果的主要因素。ff 油人學(xué)（華碩 +論文 第 4 章 1:藝研究 機(jī)高分子物 質(zhì)是合適的。 3) 關(guān)于溶氣方式的選擇的問題。近年來，圍繞著溶氣方式的問 題，產(chǎn)生了不少的新型技術(shù)，比如： CAF、 EDUR, JAF 等，這些技術(shù)在實(shí)際 中也有應(yīng)用。 在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)污水的實(shí)際情況，占地情況合理選擇溶氣方式。如果在管材的選擇上不細(xì)心考慮，將會(huì)造成的管材的迅速破損，影響 裝置的正常運(yùn)行。 5 氣浮部分小結(jié) 國外技術(shù)比國內(nèi)幵發(fā)早，發(fā)展較快，自動(dòng)化程度較高，出水效果好。 在引進(jìn)工藝中釆用了適中的氣泡尺寸 （ 80/im) ’氣浮效果好，同時(shí)也 節(jié)約了由于過分強(qiáng)調(diào)產(chǎn)生過細(xì)的微氣泡而增加的能耗。 溶氣釋放闊后采用了襯塑碳鋼管，解決了溶氣釋放閥的管道易損問題。學(xué)（華 /〗 、）碩十論文 __________________________笫 4 章 I:藝研究 個(gè)參數(shù)處于最佳狀態(tài)下工作將是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。目前我們對引進(jìn)工藝工藝參數(shù)的分析只是停留在定性 基礎(chǔ)上，并沒有通過試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，這是研究中的不足，還需要做進(jìn)一“步的 工作。 為了穩(wěn)定生化池進(jìn)水水質(zhì)，釆用了催化氧化的除硫工藝。 生物處理部分工藝研究 氮是生命有機(jī)體中最重要的元素之一，它是構(gòu)成生物體中的蛋白質(zhì)、 DNA、RNA等這樣一些重要組分中必不可少的一種元素，其含量約占生物 重量的 10%。氧又可經(jīng)確化作用被亞銷 酸菌、硝酸菌轉(zhuǎn)化為亞銷酸鹽、硝酸鹽。 工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的含氮廢水及生活污水排入收納水體，土壤中的氮 肥隨爾水神淋入江河，給水體帶來的危害性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。當(dāng)污水場進(jìn)水 氨氮為 20? 50mg/L時(shí)，氣氮氧化所需氧量約為 總需氧量的 40%。亞硝酸鹽與胺作用生成的亞硝酸胺有致癌、致畸作用。 氮是使水體形成?水華?的營養(yǎng)元素之一，確化本身并不意味著營養(yǎng)物含 量發(fā)生了變化，因?yàn)橹参锿瑯訒?huì)吸收確酸鹽但如果要去除污水中的氮， 則必須進(jìn)行反躺化反應(yīng)（這是經(jīng)濟(jì)的做法），因?yàn)閷N酸鹽轉(zhuǎn)化為游離氮的 反確化反應(yīng)要求氨氮化合物必須先氧化為硝酸鹽后才能還原為氣態(tài)氮。因此脫氮問題在二級處理普及率較高的發(fā)達(dá)國家中 受到了高度重視 [24]。至于氮、憐只能靠細(xì)菌細(xì)胞由于生理上的需要而攝 取的數(shù)量，這樣氮的去除率為 20? 30%，而憐的去除率為 5%? 10% (由于 大多數(shù)煉化企業(yè)污水處理場并無憐去除的問題，因此磷的去除不再贅述）， 這樣的氣攝去除率往往達(dá)不到要求，因此隨著環(huán)保要求的不斷提高和污水回 用量越來越大的背景下，近年來開發(fā)了不少脫氮技術(shù)，大致可以分為物理化 學(xué)脫氮和生物脫氮兩種技術(shù)。但由于在生物脫氣工程中需 要自氧菌和異氧菌兩種不同類型的微生物參與，因而在生物硝化和反硝化過 程和條件中存在以下矛盾 對有機(jī)物的要求：銷化要求低的有機(jī)物濃度，反硝化要求高的有機(jī) 物濃度； 對供氧的要求，確化要求高 D0， 反確化要求低 DO。 A/0 工藝合理的解決了上述矛盾，并具有以下優(yōu)點(diǎn)：流程 簡審運(yùn)行費(fèi)用 低占地面積少；以原污水中的含碳物質(zhì)和內(nèi)源代謝產(chǎn)物作為反銷化的碳源物 質(zhì)，即節(jié)省了投加外碳源的費(fèi)用也可保證較高的 C/N 比，從而達(dá)到充分反 確化，不需或減少投加外碳源；好氧池在缺氧池后，可以進(jìn)一少去除反輞化 殘余的有機(jī)物，使出水水質(zhì)得以改善；缺氧池在好氧池之前，由于反銷化消 耗了一部分有機(jī)碳源，有利于減輕好氧池的有機(jī)負(fù)荷，減少好氧池中碳氧化 的需氧量；反確化產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)充原水喊度不足以及確化過程中對堿度 的消耗； A/0 工藝只有一個(gè)污泥系統(tǒng)，缺氧池在好氧池之前，起到生物選擇 器的作用，浪合菌群交 替處于缺氧和好氧狀態(tài)，有利于控制污泥膨脹；脫氣 系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥較少且易于脫水。 成功應(yīng)用于大連石化污水處理場的得利滿生物除氮工藝正是采用 A/0 工藝是目前國內(nèi)少有的 A/0 工藝成功應(yīng)用于實(shí)踐的案例，盡管國內(nèi)近年來 廣泛開展了的對 A/0 工藝的研究，但應(yīng)用于工程實(shí)踐的國內(nèi) A/0 技術(shù)，卻 難以取得滿意的出水效果。 _ 引進(jìn)工藝流程介紹 ? 選擇合適的藥劑及堿度投加量； ? 調(diào)整缺氧段、好氧段比例； ? 選擇合適的生化池好氧段混合液的回流比和二沉池污泥回流比； ‘ 調(diào)節(jié)曝氣池多點(diǎn)進(jìn)水和曙氣量。 得利滿的 A/0 生物除氮工藝 M 來水 出水進(jìn)二沉池 — ^ 回流污泥 至混騷反應(yīng)池 i9 弓丨進(jìn) I:藝 A/0 流程圖 m m H： .稅氣地 ⑩0 。 缺氧區(qū)出水進(jìn)入到好氧區(qū)，在這里，污水繼續(xù)進(jìn)行好氧生化反應(yīng)。在 生物反應(yīng)的過程中，氮和碟都是微生物生長所必需的成分，但污水中的憐含 量太少，因此需投加憐酸。 泥齡應(yīng)足以保證硝化細(xì)菌的生存，稍化細(xì)菌的生長非常緩慢，隨出水溫 度以及特定的污染物而變化，煉油廠污水中念盼，則需要更長的泥齡。 污水和污泥混合液流入一個(gè)脫氣區(qū)，然后進(jìn)入二沉池。{[油大學(xué)（華東）碩十論文 污泥濃度： 3000? 4000mg/L 缺氧池與好氧池的體積之比： 1: 缺氧池溶解氣： 缺氣池 pH: ,0 好氧池溶解氧： 2020? 4000 mg/L 好氧池 pH: 好氧池出水的堿度控制值 lOOmg/L 隣酸加藥量： ? 內(nèi)回流比： 300% 外回流比： 100190。所有這些應(yīng)用的共同特性 就是實(shí)時(shí)性，即在一定的有效時(shí)間內(nèi)對所發(fā)生事件進(jìn)行及時(shí)處理，否則經(jīng)導(dǎo) 致嚴(yán)重后果，因此，實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)比一般控制系統(tǒng)更嚴(yán)謹(jǐn)、更全面。近年 來實(shí)時(shí)控制在芙國、歐洲和 R本的污水生物處理中都有典型的成功應(yīng)用 125】 ?？梢詮囊韵氯齻€(gè) 方面考慮在線檢測的控制參數(shù)；一是從控制出水水質(zhì)滿足污水排放標(biāo)準(zhǔn)方面 考慮，如 COD、 氣氮和硝酸鹽可以作為直接控制參數(shù)，二是能間接反應(yīng)出 水水質(zhì)或底物降解情況的環(huán)境變量 ORP, pH 值可以作為間接變量；三是從 第 4 章丨 :藝研究 中國 t 油人學(xué)（華 /jO 碩士論文 ________________________________ 笫 4 章丨：藝研究 能耗控制方面考慮， DO與曝氣量密切相關(guān)，是重要控制參數(shù)。