活性污泥工艺简明原理及设计计算

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气浮法分类及原理

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气浮法设计参数

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气浮法设计计算

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不同温度下的KT值和736KT值

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例：2×75m3 / h气浮池

气浮池设置在絮凝池侧旁，沉淀池上方。气浮类型较多，有全部压力溶气气浮、分散空气气浮、电解凝聚气浮、内循环射流气浮等，这里选择适用于城镇给水处理的部分回流压力溶气气浮。

气浮适用于含藻类及有机杂质、水温较低、常年浊度低于100NTU的原水；它依靠微气泡粘附絮粒，实现絮粒强制性上浮，达到固、液分离，由于气泡的重度远小于水，浮力很大，促使絮粒迅速上浮，提高固、液分离速度。气浮依靠无数微气泡去粘附絮粒，对絮粒的重度、大小要求不高，能减少絮凝时间，节约混凝剂量；带气絮粒与水的分离速度快，单位面积产水量高，池容及占地减少，造价降低；气泡捕足絮粒的机率很高，跑矾花现象很少，有利于后级滤池延长冲洗周期，节约水耗；排渣方便，浮渣含水率低，耗水量小；池深浅，构造简单，可随时开、停，而不影响出水水质，管理方便。

●结构尺寸：

取回流比R=20%，气浮池处理水量：Q3=（1＋R）Q2=1.2×75=90m3/h

接触区底部上升段纵截面为矩形，上升流速10~20mm/s，取UJ1=18mm/s=64.8m/h

接触区底部通水平面面积：FJ1=90/64.8=1.389≈1.4m2

接触区宽与絮凝池相同，B=2m，接触区底部平面池长方向尺寸：LJ1=1.4/2=0.7m

接触区上端扩散段纵截面为倒直角梯形，出口流速5~10mm/s，取UJ2=7.5mm/s=27m/h

接触区上端扩散出口通水平面面积：FJ2=90/27=3.333m2

接触区宽与絮凝池相同，B=2m，接触区上端扩散出口平面池长方向尺寸：

LJ2=3.333/2=1.6665≈1.7m

扩散段水平倾角α=35°，扩散段高：hK=（1.7－0.7）tan35°=0.7m

扩散段容积：VK=〔（1.7＋0.7）/2〕×0.7×2=1.68m3

接触区停留时间需大于60s，取tJ=90s=1.5min，接触区容积：VJ=90×1.5/60=2.25m3

接触区底部上升段高：hD=（VJ－VK）/FJ1=（2.25－1.68）/1.4=0.4m

分离区清水下降流速1.5~2.5mm，取U3=2.5mm/s=9m/h

分离区平面面积：FF=Q3/U3=90/9=10m2

分离区平面池长方向尺寸：LF=10/2=5m（＜沉淀池长5.5m）

气浮池长度方向尺寸：L=5.5m

取分离区液深hY=1.5m，分离区容积：VF=5.5×2×1.5=16.5m3

分离区清水下降时间：tF=hY/U3=1.5/9=0.167h=10min

取分离区安全超高hA=0.5m，气浮池高HF=1.5＋0.5=2m

复核分离停留时间：tF′=VF /Q3=16.5/90=0.183h=11min，满足停留10~15min的要求，并能满足清水到达池底所需时间。

●溶气泵：

溶气水量即回流水量，QR=RQ3=0.2×75=15m3/h，溶气压力P≈0.45MPa

溶气泵选用不锈钢离心泵，数量3台，2用1备；型号：DFHW50－200/2/5.5，流量：8.8~12.5~16.3m3/h，扬程：51~50~48.5m，电机功率：5.5Kw，外形尺寸：长×宽×高=602×400×425mm

●空压机：

水中空气溶解量与温度和压力有关，水温20°C，压力0.1MPa（1bar）时空气在水中的饱和溶解度CK=0.0187L气/L水，溶气效率与溶气罐结构、气液传质填料、溶气压力和时间有关。溶气罐进水压力（表压）P=0.4MPa=4bar≈4Kg/cm2；水温变化校正系数一般为1.1~1.3，取校正系数m=1.2；安全和空压机效率系数一般为1.2~1.5，取效率系数k=1.5。

气浮所需压缩空气量：QK2=mCKPQR=1.2×0.0187×4.5×15=1.515m3/h

空压机额定排气量：QP=kQK/60=1.5×1.515/60=0.038m3/min

选用无油空气压缩机，数量3台，2用1备；型号：ZW0.05/7，排气量：0.05m3/min，排气压力：0.7MPa，电机功率：0.75Kw，外形尺寸：长×宽×高=825×368×651mm。

●溶气罐：

溶气罐采用具有高效溶气效率的喷淋填料式，数量2台，碳钢制作；溶气接触停留时间2~4min，取TR=2.5min，溶气罐容积：VR=QRTR/60=15×2.5/60=0.625m3

填料式溶气罐断面负荷一般为1000~2000m3/（m2d），即40~80m3/（m2h），取q=75m3/（m2h）

溶气罐直径：DR=〔4×（15/75）/3.1416〕0.5=0.5m

溶气罐有效高：h=0.625/（0.52×3.1416/4）=3.2m

气液传质填料选用溶气效率较高的塑料阶梯环，规格：φ25（米字内筋），尺寸：外径×高×壁厚=25×17.5×1mm，装填高1.3m，容积0.25m3。

溶气罐内设置浮球液位传感器，型号：UQK－02，数量2只，用于自动控制罐内最佳液位。溶气水制备采用强制内循环措施，溶气罐内达到高水位时，开始内循环，进气电磁阀和设在溶气罐循环管上的电磁阀同时开启，在正压作用下，设在溶气泵吸水管上的止回阀立刻关闭，清水暂停吸入，溶气罐内的溶气水除继续受溶气泵循环加压外，亦在水泵叶轮的高速搅拌作用下，使空气能更充分地溶解到水中，没有空气溶解不足的缺点。溶气罐内低水位时，进气电磁阀和溶气罐循环管上的电磁阀均关闭，溶气泵仍继续运行，这时吸水管路产生负压，止回阀开启，清水被吸入，此时依靠溶气罐内填料，使水与罐内足量空气长时间接触，使空气在水中的溶解仍很充分。正常水位时，进气、吸水同时进行。整个过程自动运行。

●溶气释放器：

溶气释放器选用TV－Ⅲ型，其特点是圆盘径向全方位释放，与含絮粒水的接触条件更佳，释放器受堵时，接通压缩空气，下盘体向下移动，增大盘间水流通道，使堵塞物排出。其作用直径80cm，溶气水0.4MPa时单个释放器出流量q1=5.9m3/h

释放器个数：n′=QR/q1=15/5.9=2.54个

溶气水0.3MPa时单个释放器出流量q2=5.2m3/h

释放器个数：n″=15/5.2=2.88个，取n=3个，N=6个

●刮渣机：

采用逆向刮渣，行车行走速度3~5m/min，数量2台；减速机型号：BWD11－71－0.55链条、链轮传动，电机功率：0.55Kw。

●其它：

扶梯、平台、阀门、瞬时流量计、水表等

●各项性能参数略（相关数据见计算结果）。