水污染控制工程 24廢水的隔油破乳氣浮課件

油的狀態(tài)呈懸浮狀態(tài)的可浮油呈乳化狀態(tài)的乳化油呈溶解狀態(tài)的溶解油油滴的粒徑較大，可以依靠油水密度差而從水中分離出來，對于石油煉廠廢水而言，這種狀態(tài)的油一般占廢水中含油量的60%-80%左右。粒徑：80μm以上平流分離：100～150μm；斜板：80μm以上非常細小的油滴，由于其表面上有一層由乳化劑形成的穩(wěn)定薄膜，阻礙油滴合并，故不能用靜沉法從廢水中分離出來；若能消除乳化劑的作用，乳化油劑可轉(zhuǎn)化為可浮油，稱為破乳，乳化油經(jīng)過破乳之后，就能用沉淀法分離。細分散油粒：10～60μm；乳化油：粒徑<10μm油品在水中的溶解度非常低，只有幾個毫克每升。溶解油：5～15mg/L油呈懸浮呈乳化呈溶解油滴的粒徑較大，可以依靠油水密度1水污染控制工程24廢水的隔油破乳氣浮課件2西班牙西北部海岸被污染的海灘巴哈馬籍油輪“威望號”燃料油泄漏西班牙西北部海岸被污染的海灘巴哈馬籍油輪“威望號”燃料油泄3西班牙一名志愿者在清理被污染的海灘

西班牙一名志愿者在清理被污染的海灘4新西蘭北島海面上發(fā)生漏油事件新西蘭北島海面上發(fā)生漏油事件5為防石油污染企鵝也得穿毛衣

海里的油污染危及海鳥的生存

為防石油污染企鵝也得穿毛衣海里的油污染危及海鳥的生存6上海浦江特大油污染事故2003年

該事故為1996年以來在黃江水域發(fā)生的最大船舶污染事故，事故溢油量為85噸，受污染岸線長度約8公里上海浦江特大油污染事故該事故為1996年以來在黃江水域發(fā)生的7海上油污染及處理①撈取法：主要對能結(jié)塊的原油進行網(wǎng)撈;②吸取法：主要對液體態(tài)的成品油和油制品進行吸取;③化油法：是將化油劑噴入液態(tài)油中,使油乳化成微小顆粒,加速微生物的降解過程。海上油污染及處理①撈取法：主要對能結(jié)塊的原油進行網(wǎng)撈;8黃河蘭州段遭遇罕見污染蘭州機車廠污水處理設施停運期間生產(chǎn)處于正常狀態(tài)

黃河蘭州段遭遇罕見污染蘭州機車廠污水處理設施停運期間生產(chǎn)處于9廣州番禺珠崗有色金屬軋延廠廢油泄漏20公頃農(nóng)田被染黑絕收

(生產(chǎn)鋁材)廣州番禺珠崗有色金屬軋延廠(生產(chǎn)鋁材)10油污染危害：水體：形成油膜，阻礙復氧，乳化油耗氧，水體二氧化碳濃度升高酸度上升，生物死亡。土壤：形成油膜，空氣難以進入，破壞土層團粒結(jié)構(gòu)，植物死亡。對污水廠處理效果有影響處理方法：就近處理：成分已知，資源回收，不易乳化。主要方法：浮油、重油：重力分離；

乳化油：氣浮、電解、混凝沉淀。油污染危害：111.隔油分離裝置

平流式隔油池1.隔油分離裝置

平流式隔油池12平流式隔油池平流式隔油池13斜板隔油池斜板隔油池14小型隔油池小型隔油池15除油罐除油罐16水污染控制工程24廢水的隔油破乳氣浮課件17

隔油池生物降解處理系統(tǒng)

隔油池生物降解處理系統(tǒng)182.乳化油及破乳乳化類型：水包油（W/O）：分散相是油滴油包水（O/W）：分散相是水乳化油來源：人為配制：加入乳化劑（表面活性劑、固體粉末等）“自然”形成：含油廢水與含有乳化劑的廢水混和而成2.乳化油及破乳乳化類型：19破乳方法投加換型乳化劑（如肥皂液加入氯化鈣）投加鹽類投加酸類（鈉皂轉(zhuǎn)化為有機酸和鈉鹽）投加不能成為乳化劑的表面活性劑（如異戊醇）劇烈攪拌、振蕩、離心進行油水分離攔截粉末狀乳化劑及油滴(以粉末為乳化劑)改變溫度破壞乳狀液穩(wěn)定性（加熱、降溫）破乳方法投加換型乳化劑（如肥皂液加入氯化鈣）20五廢水的氣浮

水和廢水的氣浮法處理技術(shù)是將空氣以微小氣泡形式通入水中，有時在投加混凝劑或浮選劑的條件下，使微氣泡與水中的懸浮顆粒粘附，形成水—氣泡—顆粒三相混合體系，顆粒粘附上氣泡后，集團的密度小于水即上浮水面，從水中分離出去，形成浮渣層。

五廢水的氣浮水和廢水的氣浮法處理技術(shù)是將空氣21氣浮工藝條件及應用范圍條件：向水中提供足夠量的細微氣泡污水中的污染物質(zhì)能行成懸浮狀態(tài)氣泡與懸浮物質(zhì)產(chǎn)生黏附作用范圍：分離地面水中的細小懸浮物、藻類及微絮體回收工業(yè)中的有用物質(zhì)（紙漿、填料等）替代二沉池，分離和濃縮剩余活性污泥分離含有廢水中的乳化油、懸浮油回收分子或離子形態(tài)的目的物（表面活性劑、金屬離子）氣浮工藝條件及應用范圍條件：22氣浮工藝流程氣浮工藝流程23

氣浮是一個技術(shù)集成度較高的單元1.1氣浮的類型氣浮的核心在于氣泡的制造和系統(tǒng)的穩(wěn)定按生產(chǎn)微細氣泡的方法，氣浮法分為（1）電解氣?。?）機械分散空氣氣浮（微氣泡曝氣氣浮和剪切氣泡氣浮）（3）加壓溶解空氣氣浮等方法（最為常用，問題最多）此外，還有射流氣浮、超聲流體造泡等新開發(fā)的方法

氣浮是一個技術(shù)集成度較高的單元1.1氣浮的類型氣浮的核心24

1.2氣浮的原理氣浮的微觀問題涉及界面化學和多相流體力學

1.2氣浮的原理氣浮的微觀問題涉及界面化學和多相流體力學25氣浮分離模式圖氣浮分離模式圖26界面張力平衡圖示界面張力平衡圖示27界面能E與界面張力的關(guān)系如下：界面能與受力θ小，親水性，界面能降低，顆粒不易與氣泡吸附θ大，憎水性，界面能變大，顆粒容易與氣泡吸附對于氣－液表面張力很小的體系，有利于形成氣泡，但是界面能很小，不利于吸附。界面能E與界面張力的關(guān)系如下：界面能與受力θ小，親水性，界面28顆粒的相界面受力情況微氣泡與懸浮顆粒的三種黏附方式分別為：吸附、氣泡頂托、氣泡裹挾。顆粒的相界面受力情況微氣泡與懸浮顆粒的三種黏附方式分別為：29化學藥劑對氣浮效果的影響混凝劑：改變顆粒親水性能，增大顆粒大小，提高氣浮效率浮選劑：松香油、表面活性劑、硬脂酸鹽等。利于氣泡黏附助凝劑：提高懸浮顆粒表面的水密性，提高顆粒的可浮性。抑制劑：抑制某些物質(zhì)的浮上性能，選擇的去除物質(zhì)。如選礦。調(diào)節(jié)劑：調(diào)節(jié)pH，改變氣泡分散度，提高顆粒與氣泡黏附力?；瘜W藥劑對氣浮效果的影響混凝劑：改變顆粒親水性能，增大顆粒大301.3氣浮實驗裝置1.3氣浮實驗裝置31空氣在純水中的溶解度空氣在純水中的溶解度32空氣在水中的溶解數(shù)量和時間空氣在水中的溶解數(shù)量和時間33壓力溶氣系統(tǒng)（溶氣罐）壓力溶氣系統(tǒng)主要包括：加壓水泵、壓力溶氣罐、空氣供給設備、其它附屬設備。壓力溶氣罐主要參數(shù)：過流密度：2500-5000m3/（m2d）填料層高度：0.8-1.3m液位控制高度：0.6-1.0m溶氣罐壓力：〉0.6Mpa溶氣方式：水泵吸水管吸氣溶氣；射流溶氣；空壓機供氣。壓力溶氣系統(tǒng)（溶氣罐）壓力溶氣系統(tǒng)主要包括：壓力溶氣罐主要參34射流造泡器射流造泡器35射流的設計參數(shù)射流的設計參數(shù)36內(nèi)循環(huán)式射流加壓溶氣內(nèi)循環(huán)式射流加壓溶氣371.4幾種氣浮技術(shù)

加壓溶氣氣浮工藝圖1.4幾種氣浮技術(shù)

加壓溶氣氣浮工藝圖38氣浮工藝流程全溶氣加壓氣浮氣浮工藝流程全溶氣加壓氣浮39氣浮工藝流程2部分(回流)加壓氣浮氣浮工藝流程2部分(回流)加壓氣浮40平流式氣浮池平流式氣浮池41平流式氣浮池優(yōu)點：池深淺、造價低、構(gòu)造簡單缺點：分離部分容積利用率不高。設計一般規(guī)定：有效水深2.0-2.5m，單格寬小于10m，長小于15m，長寬比不小于0.3，一般建議取1.5：1---1：1。反應池停留時間5-15分鐘，廢水進入時流速小于0.1m/s。氣浮分離室停留時間10-20分鐘，表面負荷6-8m3/m2h。設計計算過程：平流式氣浮池優(yōu)點：池深淺、造價低、構(gòu)造簡單設計一般規(guī)定：設計42豎流式氣浮池豎流式氣浮池43加壓溶氣氣浮系統(tǒng)加壓溶氣氣浮系統(tǒng)44高效淺池氣浮設備系統(tǒng)特點：1.利用零速原理：水從池中心進水，布水管順時針旋轉(zhuǎn)，水從管內(nèi)反向噴出；這樣水相對池壁速度接近零速，對池中的水無攪動，使得水中的顆粒在靜態(tài)下上浮或沉降。2.利用淺池理論：水深一般為650mm；上浮路徑短、阻力小、速度快。3.利用溶氣理論：采用壓力較高的溶氣管；單位體積內(nèi)溶氣量較高，氣浮效果好。4.先進的撇渣斗：螺旋渣斗撇渣攪動小，效果好。5.先進的出水管：出水管旋轉(zhuǎn)；清水隨時排出。6.刮泥板的設置：使得下沉的污泥隨時排除。1.氣浮池

2.溶藥罐3.加藥泵4.空壓機

5.溶氣管6.原水池7.原水泵

8.浮渣池

9.清水池10.溶氣水泵

11.污泥排除口12.排空口高效淺池氣浮設備系統(tǒng)特點：1.利用零速原理：水從1.氣浮池45淺層氣浮池淺層氣浮池46葉輪氣浮裝置葉輪氣浮裝置47機械剪切氣浮機械剪切氣浮48水污染控制工程24廢水的隔油破乳氣浮課件49油的狀態(tài)呈懸浮狀態(tài)的可浮油呈乳化狀態(tài)的乳化油呈溶解狀態(tài)的溶解油油滴的粒徑較大，可以依靠油水密度差而從水中分離出來，對于石油煉廠廢水而言，這種狀態(tài)的油一般占廢水中含油量的60%-80%左右。粒徑：80μm以上平流分離：100～150μm；斜板：80μm以上非常細小的油滴，由于其表面上有一層由乳化劑形成的穩(wěn)定薄膜，阻礙油滴合并，故不能用靜沉法從廢水中分離出來；若能消除乳化劑的作用，乳化油劑可轉(zhuǎn)化為可浮油，稱為破乳，乳化油經(jīng)過破乳之后，就能用沉淀法分離。細分散油粒：10～60μm；乳化油：粒徑<10μm油品在水中的溶解度非常低，只有幾個毫克每升。溶解油：5～15mg/L油呈懸浮呈乳化呈溶解油滴的粒徑較大，可以依靠油水密度50水污染控制工程24廢水的隔油破乳氣浮課件51西班牙西北部海岸被污染的海灘巴哈馬籍油輪“威望號”燃料油泄漏西班牙西北部海岸被污染的海灘巴哈馬籍油輪“威望號”燃料油泄52西班牙一名志愿者在清理被污染的海灘

西班牙一名志愿者在清理被污染的海灘53新西蘭北島海面上發(fā)生漏油事件新西蘭北島海面上發(fā)生漏油事件54為防石油污染企鵝也得穿毛衣

海里的油污染危及海鳥的生存

為防石油污染企鵝也得穿毛衣海里的油污染危及海鳥的生存55上海浦江特大油污染事故2003年

該事故為1996年以來在黃江水域發(fā)生的最大船舶污染事故，事故溢油量為85噸，受污染岸線長度約8公里上海浦江特大油污染事故該事故為1996年以來在黃江水域發(fā)生的56海上油污染及處理①撈取法：主要對能結(jié)塊的原油進行網(wǎng)撈;②吸取法：主要對液體態(tài)的成品油和油制品進行吸取;③化油法：是將化油劑噴入液態(tài)油中,使油乳化成微小顆粒,加速微生物的降解過程。海上油污染及處理①撈取法：主要對能結(jié)塊的原油進行網(wǎng)撈;57黃河蘭州段遭遇罕見污染蘭州機車廠污水處理設施停運期間生產(chǎn)處于正常狀態(tài)

黃河蘭州段遭遇罕見污染蘭州機車廠污水處理設施停運期間生產(chǎn)處于58廣州番禺珠崗有色金屬軋延廠廢油泄漏20公頃農(nóng)田被染黑絕收

(生產(chǎn)鋁材)廣州番禺珠崗有色金屬軋延廠(生產(chǎn)鋁材)59油污染危害：水體：形成油膜，阻礙復氧，乳化油耗氧，水體二氧化碳濃度升高酸度上升，生物死亡。土壤：形成油膜，空氣難以進入，破壞土層團粒結(jié)構(gòu)，植物死亡。對污水廠處理效果有影響處理方法：就近處理：成分已知，資源回收，不易乳化。主要方法：浮油、重油：重力分離；

乳化油：氣浮、電解、混凝沉淀。油污染危害：601.隔油分離裝置

平流式隔油池1.隔油分離裝置

平流式隔油池61平流式隔油池平流式隔油池62斜板隔油池斜板隔油池63小型隔油池小型隔油池64除油罐除油罐65水污染控制工程24廢水的隔油破乳氣浮課件66

隔油池生物降解處理系統(tǒng)

隔油池生物降解處理系統(tǒng)672.乳化油及破乳乳化類型：水包油（W/O）：分散相是油滴油包水（O/W）：分散相是水乳化油來源：人為配制：加入乳化劑（表面活性劑、固體粉末等）“自然”形成：含油廢水與含有乳化劑的廢水混和而成2.乳化油及破乳乳化類型：68破乳方法投加換型乳化劑（如肥皂液加入氯化鈣）投加鹽類投加酸類（鈉皂轉(zhuǎn)化為有機酸和鈉鹽）投加不能成為乳化劑的表面活性劑（如異戊醇）劇烈攪拌、振蕩、離心進行油水分離攔截粉末狀乳化劑及油滴(以粉末為乳化劑)改變溫度破壞乳狀液穩(wěn)定性（加熱、降溫）破乳方法投加換型乳化劑（如肥皂液加入氯化鈣）69五廢水的氣浮

水和廢水的氣浮法處理技術(shù)是將空氣以微小氣泡形式通入水中，有時在投加混凝劑或浮選劑的條件下，使微氣泡與水中的懸浮顆粒粘附，形成水—氣泡—顆粒三相混合體系，顆粒粘附上氣泡后，集團的密度小于水即上浮水面，從水中分離出去，形成浮渣層。

五廢水的氣浮水和廢水的氣浮法處理技術(shù)是將空氣70氣浮工藝條件及應用范圍條件：向水中提供足夠量的細微氣泡污水中的污染物質(zhì)能行成懸浮狀態(tài)氣泡與懸浮物質(zhì)產(chǎn)生黏附作用范圍：分離地面水中的細小懸浮物、藻類及微絮體回收工業(yè)中的有用物質(zhì)（紙漿、填料等）替代二沉池，分離和濃縮剩余活性污泥分離含有廢水中的乳化油、懸浮油回收分子或離子形態(tài)的目的物（表面活性劑、金屬離子）氣浮工藝條件及應用范圍條件：71氣浮工藝流程氣浮工藝流程72

氣浮是一個技術(shù)集成度較高的單元1.1氣浮的類型氣浮的核心在于氣泡的制造和系統(tǒng)的穩(wěn)定按生產(chǎn)微細氣泡的方法，氣浮法分為（1）電解氣?。?）機械分散空氣氣浮（微氣泡曝氣氣浮和剪切氣泡氣?。?）加壓溶解空氣氣浮等方法（最為常用，問題最多）此外，還有射流氣浮、超聲流體造泡等新開發(fā)的方法

氣浮是一個技術(shù)集成度較高的單元1.1氣浮的類型氣浮的核心73

1.2氣浮的原理氣浮的微觀問題涉及界面化學和多相流體力學

1.2氣浮的原理氣浮的微觀問題涉及界面化學和多相流體力學74氣浮分離模式圖氣浮分離模式圖75界面張力平衡圖示界面張力平衡圖示76界面能E與界面張力的關(guān)系如下：界面能與受力θ小，親水性，界面能降低，顆粒不易與氣泡吸附θ大，憎水性，界面能變大，顆粒容易與氣泡吸附對于氣－液表面張力很小的體系，有利于形成氣泡，但是界面能很小，不利于吸附。界面能E與界面張力的關(guān)系如下：界面能與受力θ小，親水性，界面77顆粒的相界面受力情況微氣泡與懸浮顆粒的三種黏附方式分別為：吸附、氣泡頂托、氣泡裹挾。顆粒的相界面受力情況微氣泡與懸浮顆粒的三種黏附方式分別為：78化學藥劑對氣浮效果的影響混凝劑：改變顆粒親水性能，增大顆粒大小，提高氣浮效率浮選劑：松香油、表面活性劑、硬脂酸鹽等。利于氣泡黏附助凝劑：提高懸浮顆粒表面的水密性，提高顆粒的可浮性。抑制劑：抑制某些物質(zhì)的浮上性能，選擇的去除物質(zhì)。如選礦。調(diào)節(jié)劑：調(diào)節(jié)pH，改變氣泡分散度，提高顆粒與氣泡黏附力。化學藥劑對氣浮效果的影響混凝劑：改變顆粒親水性能，增大顆粒大791.3氣浮實驗裝置1.3氣浮實驗裝置80空氣在純水中的溶解度空氣在純水中的溶解度81空氣在水中的溶解數(shù)量和時間空氣在水中的溶解數(shù)量和時間82壓力溶氣系統(tǒng)（溶氣罐）壓力溶氣系統(tǒng)主要包括：加壓水泵、壓力溶氣罐、空氣供給設備、其它附屬設備。壓力溶氣罐主要參數(shù)：過流密度：2500-5000m3/（m2d）填料層高度：0.8-1.3m液位控制高度：0.6-1.0m溶氣罐壓力：〉0.6Mpa溶氣方式：水泵吸水管吸氣溶氣；射流溶氣；空壓機供氣。壓力溶氣系統(tǒng)（溶氣罐）壓力溶氣系統(tǒng)主要包括：壓力溶氣罐主要參83射流造泡器射流造泡器84射流的設計參數(shù)射流的設計參數(shù)85內(nèi)循環(huán)式射流加壓溶氣內(nèi)循環(huán)式射流加壓溶氣861.4幾種氣浮技術(shù)

加壓溶氣氣浮工藝圖1.4幾種氣浮技術(shù)

加壓溶氣氣浮工藝圖87氣浮工藝流程全溶氣加壓氣浮氣浮工藝流程全溶氣加壓氣浮88氣浮工藝流程2部分(回流)