優(yōu)化浮選工藝，提高浮選效率

趙曉衛(wèi) 方 舒 強(qiáng) 星

(1.河南油田規(guī)劃計(jì)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(dá)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(shí)現(xiàn)分離。

1 DAF氣浮裝置簡介

DAF氣浮裝置是一種用于固-液或液-液分離的污水處理設(shè)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(jìn)行固-液或液-液分離。

DAF氣浮裝置組成:混合反應(yīng)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(jìn)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(jìn)入布水區(qū)，較大氣浮體上升至集渣區(qū)，較小的氣浮體進(jìn)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(jī)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(jìn)入下一級處理單元。

2 影響氣浮選處理效果的因素分析

2.1 混合反應(yīng)系統(tǒng)

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(qiáng)烈的攪拌效果，也可加入部分溶氣回流水。

2.2 分離過程

污水進(jìn)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。快速上升的氣浮體將浮到水面，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(jī)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(jī)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(jìn)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(jìn)入氣泡;(3)進(jìn)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。

2.3 表面浮渣收集

污水水質(zhì)處理的好壞與浮渣液面高低有關(guān)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(jī)處理能力有利，但是浮渣不及時(shí)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(dǎo)致浮渣量增大。

2.4 溶氣系統(tǒng)

溶氣系統(tǒng)對浮選機(jī)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(jī)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(jìn)入氣浮池之前將通過一定數(shù)量的釋放器減壓，一個(gè)或多個(gè)釋放器配有開關(guān)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。

3 浮選工藝優(yōu)化

3.1 混合反應(yīng)系統(tǒng)篩選優(yōu)質(zhì)藥劑

含油污水中由于油滴與氣泡表面均帶負(fù)電荷而在其周圍形成雙電層，只有當(dāng)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(shí)才能實(shí)際接觸而形成有效碰撞。其有效碰撞強(qiáng)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(qiáng)、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(xì)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(fù)合制劑。

所提供的加藥方案有下面三種:

加藥方案 藥劑費(fèi)用

經(jīng)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，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。

3.2 分離過程調(diào)整斜板角度

上升較慢的氣浮體在波紋斜板中分離，一旦一個(gè)粒子接觸到波紋斜板，它能夠逆著水流方向上升。浮選機(jī)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(jī)的表面負(fù)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)

3.3 合理調(diào)節(jié)浮渣液面

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(jī)處理能力有利，但是浮渣不能及時(shí)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(dǎo)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(shí)調(diào)整浮渣液面的高低。

3.4 浮選機(jī)進(jìn)口加裝排氣管線

站外來液量不穩(wěn)，影響處理效果。液位較低，氣體隨污水進(jìn)入浮選機(jī)，使浮選機(jī)內(nèi)翻花，破壞了浮選機(jī)內(nèi)部氣液平衡，使浮選機(jī)產(chǎn)生的氣泡不能細(xì)密、均勻分布，導(dǎo)致浮選機(jī)氣沖，氣沖使漂浮在表面的浮渣打碎，浮渣隨著污水排出，進(jìn)而使浮選機(jī)的出水質(zhì)變差，加大了污水處理難度。

在浮選機(jī)的配氣鋼處安裝排氣管線，加裝排氣閥。排氣閥的位置應(yīng)在浮選機(jī)之上。當(dāng)原水進(jìn)口管線內(nèi)有空氣時(shí)，可以自動(dòng)通過排氣閥排出。

4 優(yōu)化前后效果對比

現(xiàn)將優(yōu)化前后浮選機(jī)運(yùn)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(jī)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(shí)間。

(2)機(jī)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(jī)壓濾，壓濾出水再回系統(tǒng)循環(huán)，避免了因污水重復(fù)處理而產(chǎn)生費(fèi)用。

(4)浮選機(jī)的處理能力有了明顯提高，減輕了浮選機(jī)的處理壓力。

5 結(jié)論

實(shí)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(jī)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(xiàn)。