废水治理溶气气浮机设备
1. 核心概述
溶气气浮机通过在高压下将空气强制溶解于水中，随后在常压释放条件下产生大量极其细密的微气泡。这些微气泡与废水中的污染物颗粒粘附，形成“气泡-颗粒”复合体，其整体表观密度远小于水，从而在浮力作用下快速上升至水面，形成浮渣层，最终被刮除，实现净化。
2. 核心工作原理
其工作流程是一个“溶气-释放-吸附-分离”的循环过程，具体如下：
1. 溶气水制备：
· 一部分经过处理的清水（通常来自气浮池出水，称为回流水） 被引入一个密闭的溶气罐。
· 同时，空气经由空压机压缩后注入溶气罐。
· 在高压（通常0.3-0.5MPa） 环境下，空气被强制溶解于这部分回流水中，制成饱和溶气水。
2. 减压释放：
· 饱和溶气水通过减压阀或特制释放器，从高压环境进入常压的气浮池接触室。
· 压力骤降导致水中过饱和的空气以极其细密、均匀的微气泡（直径20-40μm） 形式析出。
3. 气泡吸附：
· 富含微气泡的溶气水与加入混凝剂（如PAC） 和絮凝剂（如PAM） 后的待处理废水在接触室内充分混合。
· 废水中的污染物（悬浮物、油脂）经絮凝作用形成微小的“矾花”絮体。
· 这些微气泡与“矾花”絮体发生碰撞和吸附，形成稳定的“絮体-气泡”共聚体。
4. 固液分离：
· 共聚体在浮力作用下迅速上浮至水面，形成厚厚的浮渣层。
· 清水则向下分离，从气浮池底部的集水管汇集排出。
· 水面的浮渣被链板式刮渣机缓慢刮入浮渣槽，最终排入污泥池。
下图展示了溶气气浮机（DAF）的完整工作流程和内部结构：
```mermaid
flowchart TD
A[待处理废水] --> B[与混凝剂/絮凝剂混合反应]
B --> C[进入气浮池接触室]
D[回流水（清水）] --> E[溶气罐]
F[压缩空气] --> E
E -- 饱和溶气水 --> G[通过减压阀/释放器]
G --> H[释放出大量微气泡]
H --> C
C --> I[微气泡与絮体结合形成共聚体]
I --> J[共聚体在浮力作用下上浮]
J --> K[形成浮渣层]
K --> L[刮渣机将浮渣刮入排渣槽]
J --> M[清水向下分离]
M --> N[从底部集水管排出]
N --> O[一部分作为回流水<br>一部分作为净化出水]
O --> D
```
3. 核心组件
· 气浮池体：设备主体，通常分为接触室（气泡与絮体结合）和分离室（浮升与清水分离）。
· 溶气系统：核心部件，包括：
· 溶气罐：耐压钢罐，用于在高压下溶解空气。
· 空压机：提供压缩空气。
· 高压泵：将回流水加压送入溶气罐。
· 减压释放器或释放阀：将溶气水减压，产生微气泡。
· 刮渣系统：包括减速机、链轮、刮板，用于连续或间歇地清除水面浮渣。
· 加药系统（可选但重要）：包括加药泵、搅拌机、药箱，用于定量投加混凝剂和絮凝剂，形成矾花，提高气浮效果。
· 电控柜：集中控制所有电机、泵、刮渣机的运行。
· 集水管/出水堰：位于池体底部或下部，用于收集和排出分离后的清水。
4. 性能特点
· 高效分离：对悬浮物（SS）、油脂（FOG）的去除率高达95%以上。
· 水力停留时间短：处理速度快，池容小于沉淀池，占地面积相对较小。
· 表面负荷高：单位面积处理能力大。
· 出水水质好：出水中SS和油脂含量极低。
· 污泥含水率低：浮渣含水率通常在97%-99%之间，低于沉淀污泥，减少了污泥处理体积和成本。
· 可调性强：通过调节回流比、压力、药剂量可适应不同的水质水量变化。
5. 主要应用领域
溶气气浮机广泛应用于需要高效去除悬浮物和油脂的行业：
· 食品加工废水：肉类加工、乳制品、饮料、淀粉、油脂厂等，处理高浓度有机物和油脂。
· 屠宰与养殖废水：高效去除血污、毛发、脂肪和粪便悬浮物。
· 石油化工废水：分离石油类物质和悬浮物。
· 造纸废水：去除纤维、填料（如高岭土）、胶体物质（树脂酸皂）。
· 印染废水：去除染料颗粒、浆料和纤维屑。
· 市政污水：用于初沉池前强化预处理（除油除SS）或用于剩余污泥的浓缩。
· 生化后处理：作为二沉池的替代或补充，深度处理难以沉降的活性污泥碎片。
6. 优势与注意事项
优势：
· 分离效率和速度远高于自然沉降。
· 能处理那些接近或等于水密度的轻质颗粒。
· 产生的浮渣浓度高，易于后续处理。
· 设备集成度高，安装调试相对方便。
注意事项：
· 能耗较高：需要运行空压机和高压泵。
· 需投加化学品：通常需要配合混凝剂和絮凝剂使用，增加了运行药耗。
· 维护要求：释放器有堵塞风险，需定期清洗；溶气罐需定期检查安全阀。
· 设计参数关键：回流比、溶气压力、气固比等参数需根据水质精确设计，否则影响效果。
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总结来说，溶气气浮机是一种极其高效且应用广泛的固液分离物理化学设备。 它特别擅长处理含油、含轻质悬浮物和胶体的废水，是许多工业废水预处理和深度处理工艺中的核心单元，为后续的生化处理提供良好保障，或直接使出水达标。
