氣浮除油資料

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 氣浮工藝一、氣浮技術(shù)的概述隨著我國油田開發(fā)的不斷深入，油田污水處理問題也隨之而生，其中氣浮作為一種凈水技術(shù)，越來越受到石油化工行業(yè)的重視。目前，海上平臺、煉油及石油化工等含油污水的處理都采用了氣浮作為中間處理單元，天然氣處理廠也增加了氣浮裝置。氣浮法通常作為對含油污水隔油后的補充處理，即為生化處理之前的預處理，經(jīng)過氣浮處理，可將含油量降到30mg/L以下，再經(jīng)過生化處理，出水含有可達到10mg/L以下。含油量較少的時，可直接進行氣浮，污染嚴重時可經(jīng)過絮凝沉淀、除油后進行氣浮。氣浮技術(shù)基本原理是向水中通入空氣，使水中產(chǎn)生大量的微細氣泡，并促使其粘附于雜質(zhì)顆粒上，形成比

2、重小于水的浮體，上浮水面，從而獲得分離雜質(zhì)的一種凈水方法。按氣泡產(chǎn)生的方式，氣浮可分為溶氣氣浮、充氣氣浮、電解氣浮等。氣浮過程包括氣泡產(chǎn)生、氣泡與顆粒（固體或液體）附著以及上浮分離等連續(xù)步驟。實現(xiàn)氣浮法分離的必要條件有兩個：第一，必須向水中提供足夠數(shù)量的細而均勻的微細氣泡，微氣泡量越多則氣泡與被浮物質(zhì)的接觸、粘附的機會也越多，氣浮效果越好。氣泡理想尺寸為15 30m；第二，必須使目的物呈懸浮或疏水性質(zhì)，從而附著于氣泡上浮。對于親水性物質(zhì)，需在混凝脫穩(wěn)劑的作用下變?yōu)槭杷苑侥鼙粴馀菡掣?。影響氣浮的效果有以下四個因素：（1）微細氣泡的尺寸，決定于溶氣方式和釋放器的構(gòu)造；（2）氣固比，決定于向水中釋

3、放的空氣量；水中的空氣溶解度受溫度與壓力影響，遵循亨利定律（3）進水濃度、工作壓力、上浮停留時間；（4）藥劑的作用：表面活性劑、絮凝劑等2 氣浮工藝原理 氣浮除油原理主要是利用油水間表面張力大于油氣間表面張力，油疏水而氣相對親水的特點，將空氣通人污水中，同時加人浮選劑（主要為表面活性劑和聚合物）使油粒粘附在氣泡上，氣泡吸附油及懸浮物上浮到水面從而達到分離的目的，氣浮法主要去除的是殘余浮油和不含表面活性劑的分散油。 采用高效溶氣裝置，將空氣（或其它凈化過的氣體）溶入部分凈化過的水（回流水）中，然后通過高效率的釋放器，將溶于水中的氣體釋放成粒徑小于10m的微氣泡。使這些微氣泡迅速吸附到污水中的懸浮

4、物或油粒的表面上，減輕絮體的整體比重，從而達到迅速上浮，與水分離，便可達到凈化水質(zhì)的目的。 這一過程大體由四個步驟完成向處理水中投加混凝劑-反應池（沉底池）使污水中微細油粒及懸浮物凝聚成為大的含油絮凝體溶入空氣的水減壓時放出大量分散的細微氣泡細微氣泡與油及懸浮物組成的絮凝體碰撞粘附（接觸池）；粘附的絮凝體在氣泡的帶動下，漂浮于處理水的表面，刮渣機除雜。三、氣浮工藝的形式 氣浮凈水工藝已開發(fā)出多種形式。按其產(chǎn)生氣泡方式可分為：布氣法氣浮、溶解空氣法氣浮、電解氣浮，生物氣浮法3.1.布氣法氣浮包括轉(zhuǎn)子碎氣法、微孔布氣法，葉輪散氣浮選法等，利用機械剪切 力，將混合于水中的空氣碎成細小的氣泡，以進行氣

5、浮的方法。優(yōu)點是設(shè)備簡單，易于實現(xiàn)。但其主要的缺點是空氣被粉碎的不夠充分，形成的氣泡粒度較大，一般都不小于0.1mm。這樣，在供氣量一定的條 件下，氣泡的表面積小，而且由于氣泡直徑大，運動速度快，氣泡與被去除污染物質(zhì)的接觸時間短，這些因素都使布氣浮達不到高效的去除效果。3.2.溶解空氣氣浮包括真空氣浮法、壓力氣浮法的全溶氣式、部分溶氣式及部分回流溶氣式，加壓溶氣氣浮法在國內(nèi)外應用最為廣泛此處主要介紹加壓溶氣氣浮法。3.2.1主要工藝設(shè)備壓力溶氣氣浮法工藝主要由三部分組成，即壓力溶氣系統(tǒng)、溶氣釋放系統(tǒng)及氣浮分離系統(tǒng)。 （A）壓力溶氣系統(tǒng)。它包括水 泵、空壓機、壓力溶氣罐及其它附屬設(shè)備。其中壓力溶

6、氣罐是影響溶氣效果的關(guān)鍵設(shè)備。 采用空壓機供氣方式的溶氣系統(tǒng)是目前應用最廣泛的壓力溶氣系統(tǒng)。氣浮法所需空氣量較少，可選用功率小的空壓機，并采取間歇運行方式。此外空壓機供氣還可以保證水泵的壓力不致有大的損失。一般水泵至溶氣罐的壓力約0.5MPa，因此可以節(jié)省能耗。（B）溶氣釋放系統(tǒng)。它一般是由釋放器（或穿孔管、減壓閥）及溶氣水管路所組成。溶氣釋放器的功能是將壓力溶氣水通過消能、減壓，使溶入水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來，并能迅速而均 勻地與水中雜質(zhì)相粘附。 （C）氣浮分離系統(tǒng)。它一般可分為三種類型即平流式、豎流式及綜合式。其功能是確保一定的容積與池的表面積，使微氣泡群與水中絮凝體充分混合、接觸

7、、粘附，以保證帶氣絮凝體與清水分離。 3.2.2工作方式（）全流程溶氣氣浮法 全流程溶氣氣浮法是將全部 廢水用水泵加壓，在泵前或泵后注入空氣。在溶氣罐內(nèi)，空氣溶解于廢水中，然后通過減壓閥將廢水送人氣浮池。廢水中形成許多小氣泡粘附廢水中的乳化油或懸浮 物而逸出水面，在水面上形成浮渣。用刮板將浮渣連排入浮渣槽,經(jīng)浮渣管排出池外,處理后的廢水通過溢流堰和出 水管排出。 全流程溶氣氣浮法的優(yōu)點：溶氣量大，增加了油?；驊腋☆w粒與氣泡的接觸機會；在處理水量相同的條件下，它較部分回流溶氣氣浮法所需的氣浮池 小，從而減少了基建投資。但由于全部廢水經(jīng)過壓力泵，所以增加了含油廢水的乳化程度，而且所需的壓力泵和溶氣

8、罐均較其他兩種流程大，因此投資和運轉(zhuǎn)動力消 耗較大。 （2）部分溶氣氣浮法 部分溶氣氣浮法是取部分廢 水加壓和溶氣，其余廢水直接進入氣浮池并在氣浮池中與溶氣廢水混合。其特點為：較全流程溶氣氣浮法所需的壓力泵小，故動力消耗低；壓力泵所造成的乳化油量較全流程溶氣氣浮法低：氣浮池的大小與全流程溶氣氣浮法相同，但較部分回流溶氣氣浮法小。 （3）部分回流溶氣氣浮法部分回流溶氣氣浮法是取一 部分除油后出水回流進行加壓和溶氣，減壓后直接進入氣浮池，與來自絮凝池的含油廢水混合和氣浮?；亓髁恳话銥楹蛷U水的25100。其特點為：加壓的水量少，動力消耗??；氣浮過程中不促進乳化；礬花形成好，出水中絮凝也少；氣浮池的

9、容積較前兩種流程大。 為了提高氣浮的處理效果，往 往向廢水中加入混凝劑或氣浮劑，投加量因水質(zhì)不同而異，一般由試驗確定。 3.2.3優(yōu)勢評價溶氣系統(tǒng)的技術(shù)性能指標主要有兩個：溶氣效率和單位能耗。與其他方法相比，它具有以下優(yōu)點： n 在加壓條件下，空氣的溶解度大，供氣浮用的氣泡數(shù)量多，能夠確保氣浮效果； n 溶入的氣體經(jīng)驟然減壓釋放， 產(chǎn)生的氣泡不僅微細、粒度均勻、密集度大、而且上浮穩(wěn)定，對液體擾動微小，因此特別適用于對疏松絮凝體、細小顆粒的固液分離； n 工藝過程及設(shè)備比較簡單，便于管理、維護； 特別是部分回流式，處理效果顯著、穩(wěn)定，并能較大地節(jié)約能耗。 3.3電解氣浮 氣浮工藝流程電解氣浮法對

10、廢水進行電解，這時在陰極產(chǎn)生大量的氫氣泡，氫氣泡的直徑很小，僅有20100微米，它們起著氣浮劑的作用。廢水中的懸浮顆粒粘附在氫氣泡上，隨其上浮，從而達到了凈化廢水的目的。與此同時，在陽極上電離形成的氫氧化物起著混凝劑的作用，有助于廢水中的污泥 物上浮或下沉。 電解氣浮法的優(yōu)點是：能產(chǎn)生大量小氣泡；在利用可溶性陽極時，氣浮過程和混凝過程結(jié)合進行；裝置構(gòu)造簡單，是一種新的廢水凈化方法。 這是最近幾年在水處理領(lǐng)域才出現(xiàn)的二種工藝，由于這種方法具有設(shè)備簡單；管理方便；運行條件易于控制、裝置緊湊、效果良好，因而發(fā)展很快。 四、溶氣浮法的設(shè)計與計算 (A)設(shè)計要點及注意事項 （1）要充分研究探討待處理水的

11、水質(zhì)情況，分析采用氣浮工藝的合理性和適用性； （2）在有條件的情況下，對需處理的廢水應進行必要的氣浮小型試驗或模型試驗。并根據(jù)試驗結(jié)果選擇適當?shù)娜軞鈮毫盎亓鞅龋ㄖ溉軞馑颗c待處理水量的比值）。通常溶氣壓力采用0.20.4MPa，回流比取5100%一之間，回流比的確定需和懸浮物的濃度聯(lián)系起來。濃度高回流比大，濃度小回流比小。（3）根據(jù)試驗時選定的混凝劑種類、投加量、絮凝時間、反應程度等，確定反應形式及反應時間，一般沉淀反應時間較短，以2一30分鐘為宜； （4）確定氣浮池的池型，應根據(jù)對處理水質(zhì)的要求、凈水工藝與前后處理構(gòu)筑物的銜接、周圍地形和構(gòu)筑物的協(xié)調(diào)、施工難易程度及造價等因素綜合地加以考慮

12、。反應池宜與氣浮池合建。為避免打碎絮體，應注意構(gòu)筑物的銜接形式。進人氣浮池接觸室的流速宜控制在0.1ms以內(nèi)； （5）接觸室必須對氣泡與絮凝體提供良好的接觸條件，同時寬度應考慮安裝和檢修的要求。水流上升流速一般取1020mms：，水流在室內(nèi)的停留時間不 宜小于60秒。（6）接觸室內(nèi)的溶氣釋放器，需根據(jù)確定的回流量，溶氣壓力及各種型號釋放器的作用范圍按下表來選定: (7)氣浮分離室需根據(jù)帶氣絮體上浮分離的難易程度和水質(zhì)的處理要求而定。選擇水流（向下）的流速，一般取1.53.0mms，即分離室的表面負荷率取 5.410.8m3/(m2.h)；（8）氣浮池的有效水深一般取2.02.5m，池中水流停留

13、時間一般為1020min； （）氣浮池的長寬比無嚴格要求；一般以單格寬度不超過10m，池長不超過15m為宜； （10）氣浮池的排渣一般采用刮渣機定期排除。集渣槽可設(shè)置在池的一端或兩端.;刮渣機的行車速度宜控制在5mmin以內(nèi)； （11）氣浮池集水應力求均勻， 一般采用穿孔集水管，集水管的最大流速宜控制在0.5ms左右； (B)設(shè)計程序 1、進行實驗室或現(xiàn)場試驗 由于廢水種類繁多，即使是同類型的廢水，其水質(zhì)變化也很大。通常的設(shè)計參數(shù)也只是經(jīng)驗統(tǒng)計值。因此可靠的辦法最好采用實驗室或現(xiàn)場小型試驗取得的結(jié)果作為設(shè)計依據(jù)。 2、確定設(shè)計方案在進行現(xiàn)場 查勘及綜合分析各種資料的基礎(chǔ)上，確定主體設(shè)計方案。

14、（1）溶氣方式采用全溶氣式還是 部分回流式； （2）氣浮池池型選用平流式還是 豎流式，取圓形、方形還是矩形；（3）在氣浮前或后是否需要用預處理或后續(xù)處理構(gòu)筑物，其形式怎樣，如何銜接（4）浮渣處理與處置途徑；（5）工藝流程及平面布置的初步 確定及合理性分析。 3、設(shè)計計算（不包括一般處理構(gòu)筑物的常規(guī)計算） 五、溶氣浮法的主要設(shè)備的設(shè)計 （一）溶氣釋放器 (1)釋氣完全，在0.15MPa以上能釋放溶氣量的99%左右; (2)能在較低壓力下工作，在0.2MPa以上時能取得良好的凈水效 果，節(jié)約電耗： (3)釋出的氣泡微細，氣泡平均 直徑為20-40微米，氣泡密集，附著性能 良好。 (二)壓力溶氣罐

15、：溶氣效率達80%以上六、技術(shù)經(jīng)濟分析 由于凈水工藝中沉淀法沿用了多年，人們選用氣浮法自然地要與沉淀法比較。其實，兩種方法各具特點，對于輕飄易浮的雜質(zhì)宜采用溶氣氣浮法；對于密實沉重的雜質(zhì)宜采用沉淀法。通常通過投藥、混合反應后形成的絮體，當上浮速度快于沉淀時，則選用氣浮法為好。因為氣浮法占地面積?。▋H為沉淀法的18一），池容積也小（僅 為沉淀法的），處理后出水水質(zhì)好，不僅濁度及低而且溶解氧高，排出的浮渣含水率遠遠低于沉淀法排出的污泥。一般污泥體積比為12，這給污泥的進一步處理和處 置既帶來了較大方便，又節(jié)約了費用。有些廢水同時含可沉、可浮的雜質(zhì)，單獨使用氣浮或沉淀效果都不理想。此時可將沉淀與氣浮

16、結(jié)合，發(fā)揮各自優(yōu)點，不僅會提高處理效果， 而且也節(jié)省投資和運行費用。 生產(chǎn)實踐表明，氣浮池不僅在除色、去濁上優(yōu)于沉淀池，而且在降低污染水的COD、木質(zhì)素以及提取氧等方面 都顯出極其獨特的優(yōu)點，其造價也比平流沉淀池、斜管沉淀池、水力或機械加速澄清池低，其運行費用也略低。七、研究方向盡管氣浮法凈水因其獨特優(yōu) 點而日露鋒芒，但要充分發(fā)揮其特點，目前還應重點在以下應三個方面進行研究開發(fā)。 1氣泡進一步微細化。 眾所周知，在相等的釋氣量 條件下，所產(chǎn)生的微氣泡越細，則氣泡個數(shù)越多越密集，粘附的絮粒也越小，凈水效果也就越好，而且形成的浮渣也越穩(wěn)定。因此。研究氣泡平均直徑更小的溶氣釋放器是當前提高氣浮凈水技術(shù)的一個途徑。它不僅能提高現(xiàn)有凈水對象的去除效果，而且還能開拓氣浮法凈水的應用范圍。2直接切割氣體制造微氣泡 壓力溶氣氣浮法凈水存在兩 個問題：第一是壓力溶氣相對能耗較大；第二是溶氣水量的加入增大了氣浮池內(nèi)的水力負荷，給分離帶來困難。解決這兩個問題的理想辦法是研制直接產(chǎn)生微氣泡的布氣裝置，通過該裝置將氣體切割成穩(wěn)定、微細、密集的微氣泡群，從而極大限度地降低能耗，而且不會增加氣浮池容積。盡管直接布氣法難度很大，但它是最有吸 引力的研究方向。 3固、液分離技術(shù)。為了提高固、液分離技術(shù)， 充分發(fā)揮氣浮凈水的優(yōu)勢，除上述氣泡進一