趙曉衛(wèi) 方 舒 強 星
(1.河南油田規(guī)劃計劃處,河南 南陽 473132;2.河南油田采油二廠,河南 南陽 473132)
氣浮法處理污水就是在一定條件下,向污水通入空氣,產(chǎn)生微氣泡,利用氣泡吸附污水中攜帶的油珠和懸浮物,上浮分離,達到凈化污水目的。常規(guī)氣浮工藝按氣泡產(chǎn)生途徑可分為:加壓溶氣氣浮、葉輪氣浮、噴射氣浮三種。加壓溶氣氣浮是將污水提升至溶氣罐,加壓0.3~0.55MPa,注入壓縮空氣,使之過飽和,然后瞬間減壓釋放氣泡,使氣泡和被去除物的結(jié)合體迅速上浮水面,實現(xiàn)分離。
DAF氣浮裝置是一種用于固-液或液-液分離的污水處理設備。該裝置通過高壓回流溶氣水減壓產(chǎn)生大量的微氣泡,使其與污水中的固體或液體微粒粘附,形成密度小于水的氣浮體,上浮至水面,進行固-液或液-液分離。
DAF氣浮裝置組成:混合反應段;溶氣系統(tǒng)(溶氣泵、溶氣罐、壓縮空氣系統(tǒng)、溶氣釋放器);池體(接觸區(qū)、分離區(qū)(包括集渣區(qū)、布水區(qū)、斜板分離區(qū)、集水區(qū)、集泥區(qū)))。
工作原理:原水與通過釋放器進入接觸區(qū)的回流溶氣水及其釋放的微氣泡充分混合,形成氣浮體,進入布水區(qū),較大氣浮體上升至集渣區(qū),較小的氣浮體進入斜板分離區(qū),根據(jù)淺池原理,這些氣浮體中的大部分氣浮體將在此被去除。密度較大的顆粒將下沉至氣浮裝置底部,通過刮泥機將其排出。處理后的污水一部分作為回流水回到系統(tǒng)中,大部分水(出水)將進入下一級處理單元。
混凝是通過投加混凝劑(PAC)和助凝劑(PAM)使污水中的污染物變得不穩(wěn)定,形成的微小粒子,加入藥劑后通過節(jié)流措施和縮小管徑獲得強烈的攪拌效果,也可加入部分溶氣回流水。
污水進入分離區(qū),與氣水混合物中釋放的微小空氣氣泡(氣泡直徑范圍30~50um)混合。這些微小氣泡粘附在污水中的絮體上,形成比重小于水的氣浮體??焖偕仙臍飧◇w將浮到水面,上升較慢的氣浮體在波紋斜板中分離,重粒子下沉,通過底部刮渣機收集,定期開啟排泥閥排出。
在浮選分離室內(nèi),水中懸浮顆粒能被氣泡夾帶上浮分離,要滿足以下條件:(1)顆粒與氣泡有機會碰撞接觸,且各自所具有的能量足以克服表面電荷形成的能壘,兩者才有可能進一步靠攏;(2)互相靠攏的顆粒與氣泡,必須能擠破兩者之間的水化膜,顆粒才有可能進入氣泡;(3)進入氣泡的顆粒其大部分體積必須能粘附在氣泡內(nèi),顆粒才能隨氣泡一起浮升。
污水水質(zhì)處理的好壞與浮渣液面高低有關系。浮渣液面通過出水閘口調(diào)節(jié),閘口越大,浮渣液面越厚,對提高浮選機處理能力有利,但是浮渣不及時排出,污水中顆粒沉淀物將增多,處理后污水水質(zhì)會較差;閘口過小,浮渣層變薄,可能出現(xiàn)刮水現(xiàn)象,導致浮渣量增大。
溶氣系統(tǒng)對浮選機處理效率和效果起著重要作用。原水總流量的20%將通過循環(huán)泵用于溶氣,泵出口壓力0.5~0.7MPa。在溶氣罐入口通過節(jié)流使空氣與水劇烈混合,溶入大量空氣。充氣量不足,氣泡數(shù)量少,影響雜質(zhì)與氣泡結(jié)合機會,處理效率降低;充氣量過大,造成液面翻花,影響浮渣層穩(wěn)定。循環(huán)溶氣水在進入氣浮池之前將通過一定數(shù)量的釋放器減壓,一個或多個釋放器配有開關球閥。壓縮空氣盤上的空氣壓力需要調(diào)到高于循環(huán)泵壓力0.5MPa,多余空氣通過放氣管釋放,以保持溶氣罐液位穩(wěn)定。
含油污水中由于油滴與氣泡表面均帶負電荷而在其周圍形成雙電層,只有當二者所具有的能量能克服由雙電層所形成的能壘,二者接近時才能實際接觸而形成有效碰撞。其有效碰撞強度由絮體表面的疏水性、氣泡大小及水力條件決定。絮體表面的疏水性越強、氣泡越小,其粘附率越高。為增加有效碰撞,提高除油效率,就需要能提供壓縮雙電層、增大細小油滴絮凝聚結(jié)能力的、與油滴表面具有很大親和力的、能減少氣泡直徑、增大氣泡密度的藥劑,這種藥劑兼具陽離子型、具有破乳和起泡作用的復合制劑。
所提供的加藥方案有下面三種:
加藥方案 藥劑費用
經(jīng)現(xiàn)場實驗,選擇出最適合本聯(lián)合站污水處理的藥劑,采用方案一投加藥劑。
上升較慢的氣浮體在波紋斜板中分離,一旦一個粒子接觸到波紋斜板,它能夠逆著水流方向上升。浮選機中的斜板決定了上升較慢的氣浮體浮選的效果,合理調(diào)整斜板傾斜角度,使浮選機的表面負荷小于2.5m/hr,能提高了油水浮選分離的效果;(斜板為親油疏水玻璃鋼材料)
浮渣液面通過出水閘口調(diào)節(jié)浮渣液面。閘口越大,浮渣液面越厚,對提高浮選機處理能力有利,但是浮渣不能及時排出,污水中顆粒沉淀物將增多,處理后污水水質(zhì)會較差;閘口過小,液面增高,浮渣層變薄,可能出現(xiàn)刮水現(xiàn)象,導致浮渣量增大。制定合理的出水閘口調(diào)節(jié)方案,根據(jù)出水水質(zhì)及時調(diào)整浮渣液面的高低。
站外來液量不穩(wěn),影響處理效果。液位較低,氣體隨污水進入浮選機,使浮選機內(nèi)翻花,破壞了浮選機內(nèi)部氣液平衡,使浮選機產(chǎn)生的氣泡不能細密、均勻分布,導致浮選機氣沖,氣沖使漂浮在表面的浮渣打碎,浮渣隨著污水排出,進而使浮選機的出水質(zhì)變差,加大了污水處理難度。
在浮選機的配氣鋼處安裝排氣管線,加裝排氣閥。排氣閥的位置應在浮選機之上。當原水進口管線內(nèi)有空氣時,可以自動通過排氣閥排出。
現(xiàn)將優(yōu)化前后浮選機運行參數(shù)列表:
優(yōu)化前 優(yōu)化后出水含油(mg/l)8 5
優(yōu)化前 優(yōu)化后出水含機雜(mg/l)31 22稀渣量(m3)320 380 180 140處理能力(m3/h/臺)
從上表可以看出:
(1)出水含油明顯的下降,減輕了生化污水和鍋爐回用污水的處理壓力,延長了鍋爐回用濾罐的反洗和再生時間。
(2)機雜下降到22 mg/l,保證二級過濾罐濾后水質(zhì),避免了配水器濾網(wǎng)、水咀堵塞而產(chǎn)生的配注量不足、測試工作量增加等問題。
(3)在干渣量不變的情況下,每天減少稀渣量了40m3。稀渣經(jīng)后端的板框壓濾機壓濾,壓濾出水再回系統(tǒng)循環(huán),避免了因污水重復處理而產(chǎn)生費用。
(4)浮選機的處理能力有了明顯提高,減輕了浮選機的處理壓力。
實踐證明,通過優(yōu)化氣浮選工藝,在一定程度上降低了污水的含油、含機雜率,污水水質(zhì)有了明顯的改善,稀渣產(chǎn)生量也得到了減少。對維持污水系統(tǒng)穩(wěn)定有較大的貢獻。