浅层气浮设计

～浅层气浮池的主要设计参数1.气浮池有效水深0.5～0.6m，圆形2.接触室上升流速下端取20mm/s，上端取5～10mm/s。水量接触时间1～1.5min。3.分离区表面负荷3～5m3/（m2·h），水力停留时间12～16min。4.布水机构的出水处应设整流器，原水与溶气水德配水量按分离区单位面积布水量均有的原则设计计算。5.布水机构的旋转速度应满足微气泡浮升时间的要求，通常按8～12mim选转一周计算6.溶气水回流比应计算确定，一般应大于30%。溶气罐通常可设计成立式。溶气水水力停留时间应计算确定，一般应大于3min。设计工作压力0.4～0.5MPa。7.浅层气浮的其它设计方法基本同压力溶气气浮法。主要工艺设备与材料1.溶气泵应选用压力较高的多级泵，其工作压力为0.4～0.6MPa。2.溶气罐为压力溶气设备，设计工作压力一般为0.6MPa，溶气罐定都应设安全阀。溶气底部应设排污阀，溶气罐进水管应设除污器，溶气罐应具压力容器试验合格证方可使用。3.溶气罐供气采用空压机，其工作压力为0.6～0.7MPa，供气量应满足溶气罐最大溶气量的要求。4.溶气罐的压力与水位均应自动控制，并与溶气水泵联动。5.释放器应满足水流量的要求，其与溶气罐连接管道应安装快开阀，释放管支管应安装快速拆卸管件，以利清洗。6.气浮池应设刮渣机，并设可调节行程开关及调速仪表自动控制。设计计算：1.气浮池所需空气量gQ1.1释放的空气量的计算，根据设计资料的数据知：Q=49003m/d，aS=15003g/m，a=0.006AaSaSQS00064900150044100aAasaQS.g/d式中：S——为悬浮物固体干重g/d；Q——气浮处理的废水量3m/d；aS——废水中的悬浮固体浓度3g/m；A——减压至101.325KPa是释放的空气量，g/d；a——为气固比，无试验资料时一般取值0.005～0.006。1.2加压溶气水的流量的计算，取平均温度T=12℃，则空气密度=1.200g/L，Q=204.173m/h,P=0.5MPa，f=0.85，sC=22.5mL/（L·atm）1SrACfp/pQ33441001222508205100010011526882195rSAQ..../Cfp/p.m/d.m/h式中：——空气密度，g/L，见表3；sC——在一定温度下，一个大气压时的空气溶解度，mL/（L·atm），见表3P——溶气压力，绝对压力，atm；f——加压溶气系统的溶气效率，f=0.8～0.9见表表1空气的密度及在水中的溶解度温度（℃）空气密度（g/L）空气溶解度sCmL/（L·atm）01.25229.2101.20622.8201.16418.7301.12715.7401.09214.2表2阶梯环填料罐（层高1m）的水温、压力与溶气效率关系水温/℃51015溶气压力/MPa0.20.30.4～0.50.20.30.4～0.50.20.30.4～0.5溶气效率/%768380708481808683水温/℃202530溶气压力/MPa0.20.30.4～0.50.20.30.4～0.50.20.30.4～0.5溶气效率/%8590908892929398981.3所需空气量gQ，查表得TK=0.027736736219508205002717884grTQQfPK.....3m/h式中：gQ——气浮池所需空气量，3m/h；TK——溶解度系数，可根据水温表4而得。表4不同温度下得TK值温度（℃）01020304050TK值0.0380.0290.0240.0210.0180.016气浮池本体1.气浮接触室1)接触室表面积cA，可按公式计算：23178842195558360036001010rccQQ..A.mv式中：cA——接触室表面积，2m；cv——水流平均速度，通常取10～20mm/s2)接触室长度L，可按公式计算：取接触室宽度cB=1.2m55846512ccA.L.mB.式中：L——接触室长度，m；cB——接触室宽度，m。3）接触室堰上水深2H,可按公式计算：212cHB.式中：2H——接触室堰上水深，m。4）接触室气水接触时间ct，可按公式计算：取1H=2.0m123212801010ccHH.tsv式中：ct——接触室气水接触时间，要求ct60s1H——气浮池分离室水深，通常为1.8～2.2m。2.气浮分离室1)分离室表面积sA，可按公式计算：3600rssQQAv23178842195557836003600110rssQQ..A.mv（取整562m）式中：sA——分离室表面积，2msv——分离室水流向下平均速度，通常为1～1.5mm/s.2)分离室长度sL，可按公式计算：561125sssAL.mB式中：sL——分离室长度，m；sB——分离室宽度，m，设计中取5sBm。对于矩形池，长宽比一般取2:1～3:13）气浮池水深H，可按公式计算：取t=10min=600s1600600sHvtmm式中：H——气浮池水深，m；t气浮池分离室停留时间，一般取10～20min。4)气浮池容积W,可按公式计算：355856063695scsWAAH...m（取整337sWm）式中：sW——气浮池容积，3m。5）总停留时间T校核，可按公式计算：606037110178842195rWT.minQQ..式中：T——总停留时间，min。3.溶气设备溶气罐应设安全阀，顶部最高点应装排气阀。溶气水泵进入溶气罐的入口管道应设除污过滤器。溶气罐底部应装快速排污阀。溶气罐应设水位、压力仪表及自控装置。1）压力溶气罐直径dD，可按公式计算：442195053100rdQ.D.mI式中：dD——压力溶气罐直径，m；I——单位罐截面积的水力负荷，一般为80～15032m/mh，填料罐选用100～20032m/mh。2）溶气罐高度Z,可按公式计算：12342201021124ZZZZZ...式中：Z——溶气罐高度，m；1Z灌顶、底封头高度，m（根据罐直径而定）；2Z——布水区高度，一般去0.2～0.3m；3Z——贮水区高度，一般取1.0m；4Z——填料层高度，当采用阶梯环时，可取1.0～1.3m。3）溶气罐体积dV复核，可按公式计算:2230532405344ddD.VZ..m3219515055drdVQt...m式中：dV——溶气罐体积，3m；dt——溶气水在溶气罐内停留时间，min。当无填料时dt=3～3.5min；当有填料时dt=1～2min。4）溶气罐高径比2405345dZ/D./..dZ/D宜为2.5～44.气浮池集水管、集渣槽1）气浮池集水管气浮池集水采用16根集水管，每根支管流量q为：317884219512553486516rQQ..q.m/h.l/s查管渠水力计算表，可得支管直径dg为75mm，管中流速为1.287m/s。支管内水头损失为：gvdhg2)L(2支出变进支＝251287050020301018900752981.h(....).m..支＝出水总管直径Dg取200mm，管中流速为2.34m/s。总管上端装水位调节器。反应池进水采用顶部溢流堰进水，管径100mm，流速1.64m/s。2）集渣槽集渣槽断面设计可按单位时间的排泥量（包括抬高水位所带出的水量）进行选择。一般不小于200mm，当浮渣浓度较高时，集渣槽需有足够的坡度倾向排泥口，一般应大于0.03～0.05.当集渣槽长度超过5m时，应由两端向中间排泥。必要时可铺以冲洗水管。型号溶气水进水口抽真空管接口(mm)不同压力下流量（m3/h）作用直径(mm)1.52.02.53.03.54.04.55.0GTV-IDN15Φ100.951.041.131.221.311.41.481.51400GTV-IIDN25Φ1022.162.322.482.642.82.963.12600GTV-IIIDN40Φ104.084.454.815.185.545.916.186.64800空压机额定空气量Qg＇min/016.010006039.6874.11000603mQQgg式中ψ＇——安全系数，一般取1.2～1.5。选Z－0.05/6型空气压缩机。5.3.8气浮池前反应区容积V取废水在气浮池前反应区内停留时间t为10min，则：V=Qt=(204.17×10)/60=34.03m3反应池长L取4m，高度H为3m，则池宽B为：B=V/(L×H)=34.03/(4×3)=2.83m，取整为3m。气浮池排渣管直径取150mm。选用TQ－1型桥式刮渣机一台，驱动减速机型号为SJWD型，减速器附带电机电机功率为0.75KW。