氣浮工藝在自來水生產(chǎn)中的應(yīng)用

    一、氣浮工藝簡介

　　1.1氣浮工藝原理

　　氣浮法凈水的原理是設(shè)法在水中通入或產(chǎn)生大量做氣泡，使其粘附于水中雜質(zhì)絮粒上，依靠浮力浮至水面，從而達到固液分離的凈水目的。其型式有多種：電解氣浮法、壓力溶氣氣浮法、分散氣浮法等等。本文著重介紹給水生產(chǎn)中常用的壓力溶氣氣浮法在水庫水處理上取得的成功。

　　1.2氣浮工藝應(yīng)用現(xiàn)狀

　　到目前為止，氣浮工藝在國內(nèi)外于污水處理、給水凈化方面都有了廣泛的應(yīng)用，技術(shù)日漸成熟，在國內(nèi)以污水處理應(yīng)用較廣，在自來水生產(chǎn)上僅有昆明自來水公司。蘇州昆山水廠、武漢東湖水廠、團山水廠等幾家，應(yīng)用不是很多，據(jù)筆者了解，目前廣東省暫無一家給水生產(chǎn)應(yīng)用氣浮工藝。

　　一般來講，低濁度及含藻水的凈化是較困難的事，由于水中膠體雜質(zhì)很少、凝聚碰撞的機會很少，比重又接近子水，因此不易形成絮粒，即使形成，也輕而疏松，易破碎，且難沉，加大投藥量也很少見效，而采用氣浮法，就能化不利因素為有利，使輕飄的絮粒迅速上浮分離。下面將介紹開平供水集團龍山水廠成功應(yīng)用氣浮工藝的實例，望能起到拋磚引玉的作用，提供一個新的處理水庫水、低濁水的思路。

　　二、氣浮工藝在龍山水廠的應(yīng)用

　　2.1龍山水廠簡介

　　開平供水集團公司龍山水廠為開平市北城區(qū)主要的供水廠，規(guī)模15000m3／d，建于80年代初，原工藝流程：

　　水源為龍山水庫，原水特點為常年濁度低，有時為10度以下，較難處理。

　　隨人們生活水平提高，對水質(zhì)要求也不斷提高，另加原工藝陳舊有時會不適應(yīng)水庫水質(zhì)變化而出現(xiàn)水質(zhì)不達標(biāo)的情況。公司決定對其進行改造，以網(wǎng)格反應(yīng)池十氣浮池取代原來的脈沖澄清池工藝。同時也是為集團公司即將上馬的第四水廠氣浮工藝提供一個實踐的依據(jù)。

　　根據(jù)原澄清池狀況，為充分利用其士建結(jié)構(gòu)，盡可能節(jié)省投資，提高水處理效果，參考有關(guān)資料、文獻采用了豎流式溶氣氣浮池，并在其前序增加網(wǎng)格反應(yīng)池。

　　2.2改造工程的具體介紹

　　(1)改造后池型處理

　　原澄清池分兩格，為對稱的形式，單格尺寸為6m×6m，中間部分為直徑為1.1m的圓筒結(jié)構(gòu)，即傳統(tǒng)的脈沖澄清池結(jié)構(gòu)。池總高度為8.3m，經(jīng)核算，若采用平流式氣浮池，原池形及尺寸很難適用，于是順應(yīng)原池，我們對原進出水管做了改動，原清水出水管改作浮渣排出管，增加集水箱，通過集水箱上的蓋板閥控制氣浮池水位以控制排出浮渣，清水集水則在池底增加多孔管。

　　(2)本工藝基本工作原理

　　原水經(jīng)反應(yīng)池后由池底部的進水管進入氣浮池中間的圓筒形接觸室，在這里反應(yīng)形成的礬花與釋放器釋放出來的微氣泡粘附浮至水面，清水是由周圍分離區(qū)的底部集水管流經(jīng)集水箱，而往濾池。當(dāng)水面浮渣達到一定厚度時，關(guān)小集水箱上集水管處的蓋板閥，使氣浮池水位上升，浮渣即由上部水平的堰排到排渣渠，排渣完畢后，開大閘板閥。

　　(3)主要工藝參數(shù)的選用

　　主要工藝參數(shù)采用：

　?、倩亓鞅?%

　?、诮佑|室上升流速25mm／s

　?、劢佑|室高度1.8m

　?、芊蛛x區(qū)分離速度3mm／s

　?、萑軞夤奕軞鈮毫?kg/cm2

　　氣浮工藝中對加壓溶氣水經(jīng)釋放器釋放產(chǎn)生微氣泡的要求相當(dāng)高，微氣泡直徑要求穩(wěn)定在20-50μm，這也是工藝成功的關(guān)鍵。經(jīng)空氣壓縮機加壓的空氣和經(jīng)回流泵加壓的回流水同時進入溶氣罐經(jīng)填料后形成均勻的溶氣水，經(jīng)釋放器而形成微氣泡。原理如圖2所示。

　　其中壓力溶氣罐的設(shè)計尤其重要，其容積的確定一般有兩種方法，一是通過橫斷面的過流量即負荷率來確定，一是通過溶氣水在罐中停留時間來確定。經(jīng)比較，我們采用了后者，以停留時間1分鐘，根據(jù)填料高度及傳感器的要求等因素確定高度后而得出直徑。壓力溶氣罐的構(gòu)造如圖3所示。

　　另一重要的設(shè)備是溶氣釋放器，據(jù)考察了解，目前應(yīng)用較多的是同濟大學(xué)及武漢東湖水廠的產(chǎn)品，因本工程目的之一是為大型的第四水廠做個試驗，所以兩格分別采用了兩家的產(chǎn)品，都取得了良好的效果。

　　以上是本工程氣浮工藝的基本情況，因篇幅所限，有關(guān)蓋板閥的控制、集水管的情況這里不再詳細介紹。此外，前序網(wǎng)格反應(yīng)池的設(shè)計，也取得了成功，因氣浮的原理與沉淀恰恰相反，所以對礬花的要求不是很高，只要形成能夠與微氣泡相粘附的中、小礬花即可，于是我們適當(dāng)?shù)乜s短了反應(yīng)時間，采用時間僅為9分鐘，同時對投加絮凝劑的量也做了調(diào)整，降低了藥耗。實踐證明是成功的。

　　經(jīng)過近一年的運行實踐證明，此次改造相當(dāng)成功，經(jīng)氣浮處理后的待濾水濁度為1.5-3NTU，且大大降低了藥耗，出廠水水質(zhì)進一步提高，得到有關(guān)專家、教授的高度評價，為即將開工的第四水廠氣浮工藝提供了有力的實踐依據(jù)。