气浮池设计计算及注意事项 一、气浮池设计计算 : 由于原水和工业废水多种多样，即使是同类型废水，其水质变化也很大，至今尚无法提出确切的设计参数，故可靠的办法是通过实验室或现场小型试验来取得设计参数和重要依据。 设计条件：设计流量 Q ，采用 DAF 法，回流比为 R （５％～１０％） , 则回流量 Q R=Q × R 。 设备选择： １、计算气浮所需空气量 Q g ： Q g= QR ′ ae ｋ， 式中 R ′ ae 值为试验条件下的回流比和释气量。 ｋ为水温校正系数，取１．１～１．３。 ２、计算加压溶气水量Ｑｐ Q ｐ = Ｑｇ／７３６ｓＰＫＴ、 其中Ｐ――选定的溶气压力（ｋｇ／ｃｍ２），一般为２～３ｋｇ／ｃｍ２ ｓ――溶气效率 ＫＴ－－溶解度系数，可查表。 ３、根据 Q ｐ 选择回流水泵： 回流水泵一般取三台，２用１备。气浮系统的电耗主要产生于回流泵房和
空压机房 , 因此视进水水质变化情况 , 优化调节回流水量和溶气气量对于生产的节能意义重大。如在冬季水质较好的时候，开启一台回流泵，可以有效降低运行能耗约。 ４、压力溶气罐尺寸计算： 过流密度Ｌ一般对于空罐选用１０００～２０００ｍ３／ｄ．ｍ２，对填料罐选用２５００～５０００ｍ３／ｄ．ｍ２。 溶气罐直径Ｄ＝（４× Q ｐ ／∏Ｌ）０．５（ｍ） 溶气罐高度Ｚ＝２Ｚ１＋Ｚ２＋Ｚ３＋Ｚ４ 池体尺寸计算： １、 分离区： 平流气浮池的长度宜控制在 15 米 以内，因为带气絮粒的上浮速度很快，约 1~2cm/s ，一般在 10 米 处，浮渣已完成上浮，因此再增加池长就显得没有必要。反之，池子过短而水流前冲力很大，浮渣还不能完全上浮，水流即因池端壁的阻碍产生撞击返流。因此，池长宽比一般在 1 ： 1~1.5 。池宽也不宜过大，以免布水不均，一般池宽在 6 米 左右较恰当，如过宽，宜设分隔墙。气浮停留时间Ｔ一般控制在１０～１５ｍｉｎ，也可缩短到７～８ｍｉｎ，对废水要适当延长，一般要２０～３０ｍｉｎ。 所以，可根据分离区流速Ｖ分＝２～３ｍｍ／ｓ求得Ａ＝Ｑ（１＋Ｒ）／Ｖ分，再根据Ｌ：Ｂ＝１： 1~1.5 得Ｂ，Ｌ。 深度Ｈ＝Ｖ分×Ｔ（一般认为分离区深度２ｍ已经足够） ２、 接触区： 设计参数： 一般接触区上升流速ｖｓ以控制在１０～２０ｍｍ／ｓ为宜，接触区高度Ｈ以１．５～２．０ｍ为宜。对于接触区出口处的堰上水深Ｈ２，一般选用Ｈ２＝Ｌ，Ｌ为接触区长度。 所以，可根据接触去上升流速ｖｓ＝１０～２０ｍｍ／ｓ求得Ａ＝Ｑ（１＋Ｒ）／ｖｓ，再根据分离区的Ｂ求得接触的长Ｌ＝Ａ／Ｂ 校核： （１）接触区的长度Ｌ＞０．５ｍ（最小安装检修距离），且要考虑释放器的作用半径。若不符合，则调整分离区的长宽比例。 （２）时间校核 接触室汽水接触时间ｔ＝（Ｈ－Ｈ２）／ｖｓ＞６０ｓ ３、 释放器的布置与选择： 释放器安装方向分 ： 逆向接触式（如ａ图），可加速微气泡均匀扩散，有利于黏附捕捉，目前为止最为常用，但该布置对易打碎絮粒而又很难重新凝聚的水不宜采用。 同向推流式（如ｂ图），可减少絮粒破碎，一般要求释放器对准孔口的中心，且宜插入孔口，以免微气泡直接上升在反应池内产生浮渣。 垂直辐射式（如ｃ图），此形式适合接触室宽的大型气浮池以及竖流式气浮池 释放器选择与布置： 综合所选溶气压力Ｐ以及回流溶气水量Ｑｐ，并考虑堵塞问题，查释放器的各类规格，选用释放器。个数Ｎ＝Ｑｐ／ｑｐ，并参考接触区宽度和运行条件（水质，堵塞等）选择布置格式，单排，双排交错，三排交错等。 溶气水的选择： 若设计采用气浮池出水为溶气水 , 而未采用滤池出水 , 其优点是不增加滤池负荷，缺点是回流水管路及溶气释放器易堵塞，虽然在回流管路前加装滤网并及时清理可使喷嘴堵塞频率大大降低，但从方便运行管理的角度出发 , 新厂或有条件的老厂改造宜采用滤池出水为溶气水。［１］ ４、 集水方式选择及计算： 固，液相能否分离分离，决定于分离区水流的向下平均流速，故出流水的集水越均匀，因局部出流速度过大而拉吸絮粒向下的可能性就越小，，即出水水质也越好。因此，可采用池下部设置多孔板，虑头或穿孔管集水等形式。为了避免前后净水构筑物之间不产生很大的高差，气浮池的穿孔集水系统一般只允许有０．２～０．５ｍ的水头损失。 因此，可选择穿孔水头损失ｈ，然后利用ｖ＝ｕ（２ｇｈ）０．５，求得孔口流速，从而求得孔口面积ｗ，选择孔口直径后就可求得孔口数，一般穿孔管底距池底２０～４０ｃｍ处，采用向下４５度交错开孔集水，孔距以２０～３０ｃｍ为宜。 ５、 出水形式选择： 对气浮池出水部分，要求高度可以调节，以控制池中水位，因升高池中水位有利于浮渣的刮除，有时甚至可以通过抬高水位而实现水利刮渣。对中小型气浮池推荐水位调节管，大型气浮池采用堰板的升降控制水位。如下图： ６、 排渣设计： 一般在浮渣含水率为９５％左右，厚度控制在１０ｃｍ左右时排查，周期视浮渣量而定。 为防止刮渣时的落渣，ａ在集渣槽上增设导渣板，如下图；ｂ刮渣板插入深度应大于渣层厚度，但应略小于导渣板深度。且刮渣板采用Ｌ型。ｃ采用反向刮渣，但是施工叫复杂，若无落渣之虑时，不一定采用。图中导渣板也应该闭合，以防出现死角。 二、反应池设计： 反应池出口： 气浮池一般宜与反应池合建，以隔墙导流。故反应池的设计应考虑到与气浮池的衔接，尽量是反应池末端的水流处于稳定，避免急弯与折冲，流速宜控制在 0.1~0.15m/s 之间。一般可在底部均布矩形或方形孔口，孔眼流速宜控制在 0.1m/s 以下，孔数最好能与释放器的数目相配合。 混凝剂选用： 由于气浮不像
沉淀池那样要求通过絮凝产生一种密实的，粗大的絮凝体，而实密实，微小的絮体。一般认为气浮所需絮体粒径范围在 10~1000 微米、 400~1000 微米，针尖 ( 约几十微米 ) 大小，较大的絮体是不必要的。所以在絮凝时间和混凝剂上与沉淀工艺有所区别。有研究表明 [2], 铝盐
絮凝剂比其他无机絮凝剂更适宜于气浮工艺 , 其最佳 G 值范围为 55~100 Ｓ -1 。最近的研究试验了各种类型的原水 , 表明对于铝类絮凝剂 , 通过提高搅拌强度均可使出水浊度进一步降低 , 最佳 G 值范围为 55~100s-1; 并且絮凝池设计应尽量提供活塞流状态，可以确保较好的气浮效果 " ［４］ 絮凝时间： 由于气浮池对絮体的要求没有沉淀池那么严格，故絮凝时间可以缩短。有研究认为当反应池分别设置 5min 和 20min 的停留时间时气浮效果相差不大 [4], 实践运行也证实确实如此。设计手册上推荐的絮凝时间为 6~15min, 在实际运行中考虑节约成本建议采用 5min 的停留时间［３］；美国学者 (1996)[44] 则认为溶气气浮工艺的絮凝时间低于 5min 。 参考文献： ［１］ 李永红 , 汪立飞等，气浮处理含藻水库水的工艺设计，中国给水排水 2006 年 3 月 ［２］ 王毅力 , 汤鸿霄，气浮净水技术研究及进展，环境科学进展 ,1999,7(16):94-103. ［３］ 刘 军 , 余国忠等，气浮除藻的工艺设计及运行经验，中国给水排水 2003Vol.19 ［４］ 王毅力 汤鸿霄，气浮净水技术研究及进展，环境科学进展 1999 年 12 月 Vol.7,No.6 ［５］ 陈翼孙 , 胡斌 , 气浮净水技术的研究与应用 , 上海科学技术出版社 ,1985 关继海 徐景颖 韩 超，侧向流斜板浮沉池的设计
