高效浅层气浮系统技术说明.doc

高效浅层气浮系统技术说明
气浮净水技术在国内外应用广泛。国内应用的气浮装置有分散空气气浮法、电解气浮法、压力溶气气浮法等(以下简称传统气浮法)，目前压力溶气气浮法应用最广。但是近年来刚刚进入中国市场的浅层气浮装置后来居上，该装置由美国克拉福达(Krofta)公司经过几十年研究开发，我公司在该技术的基础上进行改造、研制的新产品。
1、工作原理
　　浅层气浮装置的结构如图1所示。

原水通过泵1进入气浮装置2的中心管3，通过可旋转的水力接头4和可旋转的分配管5均匀地配入气浮池底部，溶气水经过中心管7进入可旋转的分配管8，与原水同步进入气浮池底部。9亦为一个可旋转的水力接头。饱含微气泡的溶气水与原水在气浮装置的底部充分碰撞、粘附，使原水中的微粒形成比重<1的浮渣上升到水面而被除去。原水的分配管5和溶气水的分配管8被固定在同一旋转装置10上，其旋转方向与原水进入气浮池底部的水流方向相反，但速度相等。本装置的关键部分是成功地利用“零速度”原理，使进水对原水不产生扰动，固液分离在一种静态下进行。
　　表面形成的浮渣层由螺旋撇渣装置11收集，然后经过排渣管12将其排到池外。澄清后的水由旋转集水管13收集后排到池外，集水管13与中央旋转部分14连在一起，这样原水在气浮池中的停留时间就是中央旋转部分的回转周期。
　　连在旋转行走装置上的刮板将池底和池壁上的沉泥刮到泥斗6中，定期排放
　　另外一项重要的改进就是固定在旋转行走架10上相互之间有一定间距的一组同心锥形板装置15，与配水部分一起沿气浮池同步旋转。每相邻两块锥形板组成一个倾斜的环行气浮区域16，该区域内水时刻处于层流状态，加速了颗粒杂质随微气泡的上升速度。
　　浅层气浮装置还包括一对并联运行的溶气管20(简称ADT’S)，进水泵17的压力较低，只需202.6 kPa。进水首先通过与两个ADT’S连接的三通阀18，ADT’S的另一端布置溶气出水口。压缩空气也经过一个三通阀19与压力水在同一端进入ADT’S，压缩空气的压力一般为707.8 kPa。所有的三通阀靠一只调节器联动，正常运行时，一只ADT的进、出水口均被打开释放溶气水，而进气口被关闭；同时另一只ADT的进水口和出水口被关闭，压缩空气通过20～40 μm的微孔不锈钢板进入ADT，靠压缩空气的压力将空气溶于水中，而不是靠水的压力。水沿着切线方向高速进入ADT中，流速可达10 m/s，压力水在ADT中呈螺旋状前进，达995 r/min，进水口可以调节，以便控制流量和流速。
2、浅层气浮与传统气浮装置的比较
① 传统气浮装置中，池深一般为2.0～2.5 m，这是因为设备是静止的，水体是运动的。水体从反应室进入接触区时会产生流向的改变和流速的重新分布，即把水流转变成均匀向上的流动，这就需要有一定的时间和高度来完成这一变化，其高度一般不低于1.5 m。而浅层气浮由于“零速度”原理的应用，实现了设备是运动的，水体是静止的，消除了由于水体的扰动对悬浮颗粒与水分离的影响，降低了对高度的要求；另外在传统气浮装置中，难免有泥砂或絮粒沉于池底，为防止带出池底的泥砂，出水管一般悬高300 mm，而在浅层气浮装置中，由于池底设置了刮泥装置，因此不需设置悬高段。通过以上分析，浅层气浮装置的有效水深一般为400～500 mm。
　　② 传统气浮装置中，水体的停留时间一般控制在10～20 min；而浅层气浮装置中，停留时间只需2～3 min。
　　③传统气浮装置中，溶气系统配备的是溶气罐，若按溶气罐的实际容积来计算，其水力停留时间为2～4 min；而浅层气浮装置中，溶气系统采用的是溶气管，取消了填料，使溶气管的容积利用率达100%，其水力停留时间只有10～15 s。
　　④ 在传统气浮装置中，刮渣器定期对浮渣层进行清除，无法根据浮渣的浮起时间进行有选择性的清理，因此不但对水体有较大的扰动，而且浮渣的含水率也较大；在浅层气浮装置中，螺旋撇渣器安装在配水系统的前部，清除的浮渣总是气浮池内浮起时间最长(2～3 min)的浮渣，即固液分离最彻底、含水率最小的浮渣。
3、性能特点
1）.有效水深400-500mm。
2）.池内水力停留时间(3-5min)。
3）.净化量大，即表面负荷高。
4）.占地面积小，单位负荷轻，全部预制构件组装，不需要操作室，设备可以架空安装，也可多层组合。
5）.安装维修费用低，易于清扫。
6）.净化程度，高悬浮物去除率达90%以上。
4、适用范围
该设备广泛应用于给排水处理工程。用途在给水处理工艺程序中，固液分离技术及其设备是关键项目之一。对于比重接近于水的微小悬浮颗粒的去除，气浮是最有效的方法之一。
第一，应用于湖泊水为水源的自来水除藻降浊；
第二，应用于工业污水处理工程，如烟草、石油化工、纺织、印染、电镀、制革、食品工业等领域；
第三，应用于污水中有用物质的回收，如：造纸、浆水中的纤维回收等领域。
5、主要机构
高效浅层气浮装置集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体，整体成圆柱形，结构紧凑，池子较浅。装置主体由五大部分组成：池体、旋转布水机构、溶气释放机构、框架机构、集水机构等。进水口，出水口与浮渣排出口全部集中在池体中央区域内，布水机构、集水机构、溶气释放机构与框架紧密连接在一起，围绕池体转动。
6、技术参数
1）设备型号： QF-120
2）池径： Φ6500
3）处理水量： 120m3/h
4）主机总功率： 3.3KW
5）有效水深: 500mm
6）溶气水压力： ≥0.4MP；
7）释气量： 45ml/L；
8）回流比： 30%；
9）水力表面负荷： 6m3/m2.h
10）行走功率： 0.75KW
11）撇渣功率： 0.37KW
12）进水管管径: DN125
13）出水管管径: DN200
配套：
◎ 溶气水泵
型 号： CDL65-30-1
水 量： 50m3/h
扬 程： 63米
电机功率： 15KW
生产厂商： 杭州南方（丹麦格兰富）
◎ 空压机
型 号： Z-0.05/0.6
气 量： 0.05m3/min
气 压： 0.6MPa
生产厂商： 上海空压机
7、主要结构及电气控制
1）、主要结构
1.1 QF型高效浅层气浮装置集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体，整体呈圆柱形，结构紧凑，池子较浅。装置主体由五大部分组成：池体、旋转布水机构、溶气释放机构、框架机构、集水机构等。进水口、出水口与浮渣排出口全部集中在池体中央区域内，布水机构、集水机构、溶气释放机构都与框架紧密连接在一起，围绕池体中心转动。
1.2 本装置提供成套设备总成及控制系统，通过集中控制与分散控制相结合，以使设备达到最佳运行状态。
2）、电气控制
本系统电气控制部分有溶气和气浮池控制两部分组成。溶气部分有一台工作泵和一台加气泵两台电机组成，由于工作泵功率比较大，常采用降压起动，减少起动时对电网的影响；浮选池控制部分有行走电机和撇沫电机两台电机组成。
2.1 溶气系统部分：开车准备，确认接线准确，把热过载继电器调到准确的设定值，合上QF，电压表有电压指示，合上QM1，QM2，完成准备工作。开车，按下工作泵工作按钮，工作泵起动开始工作，按下工作停止按钮，工作泵停止工作；加气泵通过转换开关有手动和自动两种状态，选择手动时，按下加气泵工作按钮，加气泵起动开始工作，按下加气泵停止按钮，加气泵停止工作；选择自动时，加气泵会随溶气水的质量而自动工作，溶气不中空气少时，加气泵自动工作，溶气水中空气饱和时，加气泵停止工作。溶气系统操作状态：选择加气自动状态，按下工作泵工作按钮，溶气系统就可自动工作。溶气系统停止状态：按下工作泵停止按钮，把转换开关打在加气手动状态，就完成关溶气系统过程。当工作泵或加气泵工作时，相应的工作指示灯亮，当电机过载时，热继电器会动作，停止相应的电机，等排除故障后，把相应的热继电器复位，再可开溶气系统。
2.2 浮选池控制部分：开车准备，确认接线准确，把热过继电器调到准确的设定值，合上QF，电压表有电压指示，合上QM3，QM4，完成准备工作。开车，按下行走电机工作按钮，行走电机起动工作，行走电机工作指示灯亮，按下行走电机停止按钮，行走电机停止工作；按下撇沫电机工作按钮，撇沫电机起动工作，撇沫电机工作指示灯亮，按下撇沫电机停止按钮，撇沫电机停止工作。当电机过载时，热继电器会动作，停止相应的电机，等排除故障后，把相应的热继电器复位，再可重新工作。
8、设备的安装、试运行和调试
1）、设备的安装
1.1 设备安装前，须对土建池体检验合格后才可以进行设备总装，土建要求如下：
A. 池沿轨道面平整度要求±3（mm）；
B. 池体底平面的平整度要求±5（mm）；
C. 池体的圆度要求Φ5（mm）。
1.2 设备安装按照设备总装图中的要求，在厂家技术人员指导下，方可进行，安装时须注意以下三个方面：
落渣筒轨面的平面度要求±1.5（mm）；
落渣筒的圆心与池体圆心同轴度偏差±3（mm）；
中央旋转体的上体法兰平面，平面度要求±0.1（mm）；
2）、设备的调试
2.1 清除池中所有的杂物，以免引起堵塞。
2.2 对水泵、压空缩机及各传动部位应检查是否灵活，并按规定加好润滑油。如有异常应给予排除。
2.3 接通电源启动水泵，检查其转向是否正确，如反转，将其中的两根电线调换相位即可。
2.4 用手动位置后启动压缩机，检查其运行是否正常。发现异常应及时排除。
2.5 按驱动电机及撇油电机按钮，整机工作正常，无反转及噪音。
3）、设备的试运行
3.1 加水：气浮池中加满清水。气浮池水位的高低可用溢流堰上的调节装置进行调节。
3.2 溶气系统试运行：关闭控制阀及溶气水出水阀。将加气选择开关旋到自动位置，接通电源，启动工作水泵，然后打开工作泵控制阀。压力表1及压力表2的压力逐渐上升，一直达到泵所能达到的压力（压力表2的压力达到3~5kg/cm2），此时可打开溶气水出水阀。溶气水通过出水阀进入释放器，释放到气浮池。池水中出现大量微气泡使清水变白色，即可认定溶气系统正常。溶气水的压力可看溶气罐上的压力表读数，该压力的大小可用控制阀开启的大小来控制，在水泵可供压力范围内调整，一般取3.4~5kg/cm2。压力越高，溶气水量越大（即回流比，本设备的回流比为20~30%），微气泡密度越高。溶气系统的空气由空压机提供，由于溶气水不断地将罐内空气带走，罐内空气逐渐减少，水位不断上升；当水位上升到一定位置时，自动液位控制系统将控制空压机工作（相反则停止），以保持溶气罐内的空气量。
3.3 气浮运行：在溶气系统工作正常的前提下进行，具体做法如下：
a、 调整好污水的PH值，一般取7.5~8.5。
b、 根据污水的水质，选定好所用的混凝剂、絮凝剂。
c、 根据污水的浓度、SS、水量投加药剂。药剂的投加量一般为0.03~0.3%。
d、 将加药反应好的污水送入气浮池进行固液分离，处理量应从小逐渐增大，直至额定值。
e、 加气：一般选择自动加气。即将加气选择开关SA1置于自动位置。
f、 主机及溶气系统控制详见电气控制。
3.4 溶气水量的确定：一般溶气水水量控制在污水量的20~30%。由于各种废水的SS含量不同。从理论上讲，溶气水水量也应按污水SS含量来确定。
本设备采用释放器的流量是由释放器本身的释放能力所决定。其流量变化随溶气压力而变化，压力高流量大，压力低流量小（在出水阀全打开的情况下）。流量可用溶气水进水阀门来调节。
3.5 气浮池水位的调节：水位的高低将影响刮沫的效果。水位低，浮渣不易刮入落渣筒；水位高，大量的水将进入落渣筒。其水位调整可用溢流堰上四个螺杆来调整池内的液位，其液位应控制在500mm±10mm。
9、设备的操作规程
1）、设备使用前应按试运行方法，试运行后方可投入正常使用。
2）、先运行设备，即溶气系统运行5~10分钟，然后送入絮凝好的污水，污水量从小到大，逐渐增大，直到满负荷为止。
3）、运行中溶气水出水阀应全部打开。
4）、停止运行时，应先关闭气浮的进水，待设备运行10分钟，然后才能停止工作水泵和加气泵。
5）、设备运行过程中应经常注意到运行是否正常。发现问题应及时停止运行，进行检查。
6）、对水泵及空压机需定期加油。一般水泵一个月加一次润滑油，空压机两个月加一次油。半年换一次油。具体请按照该产品的使用说明书进行维护及保养。
7）、气浮池运行一段时间后应对池子进行清洗。一般夏季为10~20天，冬季为30~40天清洗一次，可根据实际情况灵活运用。
8）、水泵长期不用应将泵内水放空，冬季应注意防冻。
10、附 表
附表1：润滑部位及润滑油加注要求
润滑部位
润滑方式
润滑剂
用量
时间
撇渣及驱动摆
线针轮减速机
加入油箱
40#机油或90#工业齿轮油
油位线距
三个月更换一次
撇渣及驱动
变 速 机
加入油箱
专用油、由变速机厂直供
参见变速机
使用说明书
参见变速机
使用说明书

撇渣及驱动
链轮及链条
表面涂沫
钙基润滑脂(GB491-65)
适 量
15天一次
三只支撑
滚轮轴承
注入轴承座
钙基润滑脂(GB491-65)
适 量
三个月一次
附表2：气浮常见故障分析及排除
故 障
现 象
结 论
排除方法
无溶气水
1.工作泵正常
2.二表压力均在3.5kg以上
3.二压力表无压力差
1.释放器堵死
2.阀门没打开
1.排除释放器的堵塞物
2.检查阀门
无溶气水
1.二表压力均在3.5kg以上
2.二表压差0.6kg
3.压缩机常运行不停溶气
压缩机工作无力供气不起
1.调换压缩机进出气阀片

2.调换压缩机活塞环
3.检查气路、管道有无漏气
溶气水量小
1.二表压力均在3.5kg以上
2.二表压力差在0.3kg以下
3.工作泵运行正常
溶气释放器堵塞
1.检查释放器
2.排除堵塞物
溶气水量小
1.二表压力均在3kg以上
2.二表压力差正常0.6kg
3.工作泵出水阀已全打开
4.工作泵运行正常
1.工作泵进水网罩堵塞，进水量不足
2.工作泵叶轮有异物
1.排除进水堵塞物
2.排除叶轮异物
开机时溶气水
正常，半小时
后无溶气水
1.二表压力均在3.5kg以上
2.工作泵运行正常
3.压缩机在自动位不工作，手动时能启、停
供气自动电器部分有故障
1.检查手、自动转换开关有无放错到位
2.检查自动控制线路有无脱落
工作泵停止启
动后自动停机
1.启动运行一段时间后，自动停机
2.再一次启动，该路交流接触器不工作
该路热继电器保护电流设置不当
1.将热继电器电流调节到相应位置
2.按一下热继电器复位杆
长期不用，启
动后即停机
1.按启动按钮，该路设备能启动
2. 松开启动按钮即停机
1.该路自保线路已脱落
2.该自保线路接点的接触电阻过大
1.接好自保线路
2.排除自保接点的接触电阻