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CAF气浮技术在轧钢废水处理中的应用

发布时间:2009-8-19 10:16:37  中国污水处理工程网

        关于钢厂热轧废水处理,国内外有不少成果已见报导,其中气浮工艺在含油污水处理中发挥了较大的作用。目前钢厂通常采用混凝沉降的方法加以处理,但对于水温较高、含油和悬浮物,比重与水接近并且乳化严重的热轧废水,混凝沉降的效果较差。而常规含油污水处理的气浮工艺由于本身存在的技术缺陷,不能适应热轧废水处理的需要。常规加压溶气气浮(DAF)的不足之处是释放头易堵塞、水温高溶气效果差、操作维护要求高、工程造价和日常运行费用较高。因此针对上述传统溶气气浮的缺点,我们采用了涡凹气浮(CAF)技术。

CAF涡凹气浮设备的工作原理和优点

        CAF涡凹气浮系统完全摒弃了过去溶气气浮系统中的压力溶气罐、电耗很高的空压机、循环以及易堵塞的喷嘴或释放器,具有结构简单、设备整体性好、占地小、能耗低、操作维修简单、去除率高、无噪音、安装方便等优点。

        CAF系统主要有曝气区、气浮区、回流系统、刮渣系统及排水系统等几部分组成,其工作原理为:加药混凝后的污水首先进入装有涡凹曝气机的曝气区,该区设有独特的曝气机,通过底部的中空叶轮的快速旋转在水中形成了一个真空区,此时水面上的空气通过中空道抽送至水下,并在底部叶轮快速旋转产生的三股剪切力下把空气粉碎成微气泡,微气泡与污水中的固体污染物有机地结合在一起上升到液面。到达液面后固体污染物便依靠这些微气泡支撑并浮在水面上,通过刮渣机将浮渣刮入污泥收集槽,净化后的水由溢流槽溢流排放。

        CAF涡凹气浮系统的工作原理完全不同于DAF(压力溶气气浮)。它是通过特制的曝气机来产生微气泡的,因此不需要空压机、循环、压力溶气罐、释放器或喷嘴、絮凝剂预反应池等附属设备。尽DAF也用来去除废水中的SS、油和COD,但DAF存在着许多缺点和操作上的问题。由于CAF产生的微气泡是DAF的4倍,确定CAF的尺寸只需要考虑流量这一参数,不像DAF还需要考虑污染物的浓度。

        CAF的优点:

        (1)操作简单,没有复杂的机器设备,自动化程度高,不需要过多的人工参与。
        (2)效率高。
        (3)投资省,为CAF配套的土建工程和附属设备特别少,从而大大减少污水处理的投资费用。
        (4)运行费用低,CAF系统的能耗特别低,例如:每小时处理150t水CAF设备的功率只有3HP(2.25kW),仅相当于DAF的1/8~1/10,节省运行成本的40%~90%。
        (5)配套完整性好,占地面积小,地面、地下或高处皆可安装。
        (6)消除臭气。
        (7)无噪音。

CAF气浮处理效果

        鞍钢给水厂11#水站过滤间对中板污水进行处理,处理水量1600m3/h,采用CAF涡凹气浮。由于平面位置所限,气浮池为一、二层上下布置,每池处理水量800m3/h,每池的曝气区安装6台曝气机、1台刮渣机。气浮池进水:水温:20~35℃,含油≤50mg/L,悬浮物≤150mg/L;气浮池出水:含油≤10mg/L,悬浮物≤50mg/L。

        工艺流程如图1;

        中板来水经厂区道流入集水井,在集水井中投加PAC药剂,原水经提升至CAF气浮池,提升的叶轮起快速混合的作用,在CAF气浮池的入口投加PAM药剂,来水中的油和悬浮物形成浮渣或絮体分别上浮和下沉。浮渣经刮渣板刮走,沉泥通过底部排泥排走。CAF的出水由提升至核桃壳过滤器,过滤后的出水回用。因种种原因,目前过滤器没有使用,CAF出水直接回用。每台CAF-800涡凹气浮设备的技术参数描述如下:

        外形尺寸:24.0m×5.0m×3.5m
        曝气区尺寸:0.6m×0.6m×1.7m
        气泡量约:168L/s
        停留时间约:17min
        设计处理能力:800m3/h
        曝气机电机功率:2.2kW×6台
        刮渣机电机功率:0.75kW×1台
        螺旋推进器电机功率:0.75kW×1台
        总功率:14.7kW

        气浮工艺如图2所示:

效果

        11#水站CAF气浮池2005年的检测数据见表1所示。

结论

        1 从以上数据中可知CAF气浮对钢厂的热轧废水去除效果较好,出水的油能够保持在5mg/L左右,而悬浮物能够保持在30mg/L左右,去除效率分别达28%及71%,特别是在进水有较大波动时也能保证稳定的出水。

        2 从分析数据上看出水的油及SS都不是十分满意,主要原因是因为条件所限,进水破乳不好,进水经集水井直接打入气浮池,因此水量、水质波动很大。集水井较小,药剂反应不完全,没有反应时间,这些原因都造成了进水条件不好,系统不完善。尽如此,气浮还是能够稳定运行。

        3 目前,该系统正常运行的加药量PAC在100mg/L左右;PAM的加药量在2mg/L左右;PAC的投加量有些偏大,主要是由于前面缺少了混凝反应的工艺段,絮凝体形成时间短,加之来水中含有氧化铁皮和铁屑,导致浮渣上浮困难。今后设计若能够创造良好的进水条件,气浮的加药量将会进一步下降,出水水质进一步提高。

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