[发明专利]一种混合流气浮净水方法

说明书

技术领域

本发明涉及气浮水处理技术领域，特别涉及一种混合流气浮净水方法。

背景技术

气浮作为一种高效、快速的固液分离技术，始于选矿浮选技术。它是往水通入大量密集的微气泡，使其与杂质、絮粒相互粘附，形成整体比重小于水的浮体，并依靠浮力使其上浮至水面，从而完成固、分离的净水技术。最初，该技术主要用于各种物质的去除：如脂肪、油、纤维、油脂等密度小于水的物质。在20世纪60年代后期，此工艺在污水处理和饮用水处理中得到推广，在给水处理领域，目前已广泛应用于低温、低浊富藻类水体的处理。目前，给水处理领域主要采用加压溶气气浮工艺，该工艺可稳定产生小至10～100um(平均为40um左右)的微气泡，能很好地满足气浮要求。

传统气浮工艺一般采用平流式溶气气浮工艺和装置，装置设气浮接触室、气浮分离室及刮渣装置，它是将加压溶气水从加压状态（300～600kpa）减压时所产生的微气泡，与上向流动的原水进行相同方向流动，上升的悬浮物与上升的气泡同相接触，使气泡附着于悬浮物上成为有一定速率的颗粒，颗粒上浮到表面被刮渣机刮走而实现固液分离。

近年来，以气浮接触区气泡-颗粒粘附效率为核心的接触区粘附动力学研究日益得到国内外学者的重视，动力学研究从粘附行为的微观过程入手，研究颗粒与气泡的粘附速度问题。研究表明，加压溶气气浮工艺中微气泡与絮体颗粒粘附结合机理主要遵循碰撞粘附机理，可将气泡与絮体颗粒之间的相互作用过程分解为三个子过程：（1）碰撞过程，即两者间距逐步缩小至相遇的过程；（2）粘附，即两者之间液膜厚度变薄至破裂，最终形成稳定的三相接触角的过程；（3）脱附，即泡絮结合体的再分离，如果剪切动能（或其他形式的扰动能量）超过粘附能，气泡、颗粒便会再次分离。传统气浮工艺中加压溶气水的实际消耗量远远高于根据水中固体颗粒浓度确定的加压溶气水的理论消耗量。因此，传统气浮工艺在气泡-颗粒粘附效率方面有待改进，进一步提高加压溶气水利用效率。

传统平流式溶气气浮装置中，单设一级接触室，气泡与颗粒在接触室中完成碰撞与粘附过程，微气泡与向上流动的原水同向流动，气泡与悬浮物的接触时间较短，气泡的附着效果较差，特别是当原水中油或悬浮颗粒比较多以及絮体松散的情况，传统平流式气浮难以有效去除水中颗粒物，导致出水中的油、悬浮颗粒等仍然较高。要想得到更加澄清的水就需要对传统工艺及装置进行改进。

逆流式气浮装置单设一级接触室，其中向上的微气泡与向下流动的原水进行相反方向的流动，下降的悬浮物与上升的气泡逆向接触，使气泡与悬浮物粘附，过程中微气泡与颗粒物能完成很好的碰撞过程，但是由于原水向下的水流力作用，微气泡与颗粒不能很好的粘附形成稳定的泡絮体，或者粘附之后在原水异相水流力的作用下发生脱附现象，形成的泡絮体不能很好的完成上浮分离过程，从而气浮出水出现“跑矾花’现象。此种气浮装置对原水水质变化以及表面负荷的适应性不强，随着装置的运行，出水水质变差，往往通过增大回流比，增大微气泡浓度或者增加爱气浮池深度来获得较好水质，但是这种做法极为耗能而且经济效益不高。因此，在饮用水处理工艺中需要改进该方法。

发明内容

为了解决以上现有技术中传统气浮工艺及其装置的不足之处，如对颗粒的有效粘附效率不高，捕集效果不好等问题，对传统平流式及逆流式气浮池接触室进行改进，提供了一种新型的净水效果好、节省絮凝剂的混合流气浮净水方法。

本发明是通过以下步骤得到的：

一种混合流气浮净水方法，包括以下步骤：

（1）原水经过絮凝过程后，进入气浮池碰撞接触室，溶气水减压释放产生微气泡，由碰撞接触室底部设置的溶气释放器释放的微气泡与待净化水逆向流动，微气泡与待净化水中悬浮颗粒物的碰撞接触，完成气泡与絮体颗粒粘附之前充分的碰撞过程，并初步粘附形成密度小于水的泡絮体上浮至液面成为浮渣，由水力排渣系统排出，水质得到初步净化；

（2）待净化水中未能稳定上浮的絮体或悬浮物在水流冲击的作用下，通过碰撞接触室与粘附接触室底部通道进入粘附接触室，粘附接触室底部设置的溶气释放器释放微气泡与待净化水同向流动接触，完成微气泡与悬浮颗粒物的有效粘附过程，形成密度小于水的泡絮体上浮进入气浮分离室，浮渣由机械排渣系统收集，净化后水进入导流出水室，完成净化过程。

所述的混合流气浮净水方法，优选气浮池设置两级接触室，碰撞接触室及粘附接触室，两接触室通过池底通道相连通，其中碰撞接触室的进水流速为15~25mm/s，粘附接触室的水流速度为5~15mm/s。