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气浮实验装置产品说明书

一、概述:
气浮净水方法是目前环境工程和排水工程中日益广泛应用的一种水处理方法。该方法要用于处理水中相对密度小于或接近于1的悬浮杂质,与气泡粘附上升,从而起到水质净化作用。气浮方法具有处理效果好、周期短、占地面积小以及处理后的浮渣中固体物质含量较高等优点;但存在设备多、操作复杂、动力消耗大的缺点。
产生密度小于水的气、水结合物的主要条件如下:
①   水中污染物质具有足够的憎水性;
②   加入水中的空气所形成气泡的平均直径不宜大于70μm;
③   气泡与水中的污染物质应有足够的接触时间。
气浮法按水中气泡产生的方法可分为布气气浮、溶气气浮和电气浮几种。由于布气气浮一般气泡直径较大、气浮效果较差,而电气浮气泡直径虽不大但耗电较多,因此目前应用气浮法的工程中,以加压溶气气浮法最多。本实验即为无回流加压溶气气浮。
二、 实验目的
1、       进一步了解和掌握气浮净水的原理和方法及其工艺流程。
2、     掌握气浮法设计参数“气固比”及“释气量”的测定方法及整个实验的操作技术。
三、设备性能与主要技术参数
1、本实验装置主要由空压机、气浮柱、泵、压力容器罐、控制屏。
2、气浮柱由有机玻璃制成,()二根,压力溶气罐(不锈钢,一个),空压机(Z-0.036/7)一台,PVC水箱。
四、实验原理
气浮法就是使空气以微小气泡的形式出现于水中并慢慢自下而上地上升,在上升过程中,气泡与水中污染物质接触,并把污染物质黏附于气泡上(或气泡附于污染物上),从而形成密度小于水的气水结合物浮升到水面,使污染物质从水中分离出去。
加压溶气气浮法就是使空气在一定压力作用下溶解于水,并达到饱和状态,然后使加压水表面压力突然减到常压,此时溶解于水中的空气便以微小气泡形式从水中逸出来。这样就产生了供气浮用的合格的微小气泡。
本实验装置主要介绍由加压溶气气浮法求设计参数“气固比”留有测定加压水中空气溶解效率“释气量”的实验出口。
  一)气固比实验
气固比A/S是设计气浮系统时经常使用的一个基本参数,是空气量与固体物数量的比值,无量纲。定义为

气固比不同,水中空气量不同,不仅影响出水水质(SS值),而且也影响成本费用。本实验是改变不同的气固比A/S,测出水的SS值,并绘制出A/S—出水SS关系曲线。由此根据出水SS值确定气浮系统的A/S值。
   二)释气量实验
影响加压溶气气浮的因素很多,其中溶解空气量的多少,释放的气泡直径大小,是重要的影响因素。空气的加压溶解过程虽然服从亨利定律,但是由于溶气罐形式不同,溶解时间、污水性质的不同,其过程也有所不同。此外,由于减压装置的不同,溶解气体释放的数量,气泡直径的大小也不同。因此进行释气实验对溶气系统、释气系统的设计、运行均具有重要意义。
五、    实验装置流程图
实验步骤与注意事项
1、   将污水加入1%左右的硫酸铝(或其他同类药品)溶液混凝沉淀,然后取2/3体积上清液加入压力溶气罐。
2、   打开电源开关。打开空压机开关和进气阀使压缩空气进入加压溶气罐,待罐内压力达到预定的压力时(一般为0.1-0.2Mpa)关进气阀门并静置10min,使罐内水中溶解空气达到饱和。
3、   测定加压溶气的释气量以确定加压溶气水是否合格(一般释气量与理论饱和值之比为0.9以上即可)。注意本实验装置并无释气量实验的装置,按流程图右边减压阀之后的释气瓶、气体计量瓶、水位调节瓶均需自行配制。其操作步骤如以下五点:
a、打开气体计量瓶的排气阀,将释气瓶注入清水到计量刻度,上下移动水位调节器,将气体释气瓶内液位调至零刻度,然后关闭排气阀。
b、当加压溶气罐运行正常后,打开减压阀和分流阀,使加压溶气水从分流口流出,在确认流出的加压溶气水正常后,开入流阀,关分流阀,使加压溶气水进入释气瓶内。
c、当释气瓶内增加的水达到100-200mL后,关减压阀和入流阀并轻轻地摇晃释气瓶,使加压溶气水中能释放出的气体全部从水中分离出来.
d、打开释气瓶的排放阀,使瓶中液位降回到计量刻度,同时准确计量排出液的体积。
e、上下移动水位调节瓶,使调节瓶中的液位与气体计量瓶中的液位处于同一水平线上,此时记录的气体增加量即所排入释放瓶中加压溶气水的释气量。
4、   打开泵开关。将配制好的污水送入气浮柱(注意加药量按混凝实验定)。并测定原污水中的悬浮物浓度。
5、   当气浮柱内已见微小絮体时,开减压阀(或释放器)按预定流量往气浮柱内加溶气水。
6、   观察并记录气浮柱中随时间而上升的浮渣界面高度并求其分离速度。
7、   静止分离约10-30min后分别记录清液与浮渣的体积。
8、   打开排放阀门分别排出清液和浮渣。并测定清液和浮渣中的悬浮物浓度。
六、    实验数据处理
释气量实验记录
内容
 
序号
加压溶气水 释气
压力/Mpa 体积/L 水温/℃ 理论释气量/(Ml/L) 释气量/mL 溶气效率/%
             
             
 
注:表中理论释气量V=KT.P;释气量(mL)。
式中   P——空气所受的绝对压力,Mpa
W——加压溶气水的体积,L
KT——温度溶解常数。见下表
不同温度时的KT
温度/℃ 0 10 20 30 40 50
KT 0.038 0.029 0.024 0.021 0.018 0.016
 
与出水水质记录表
内容
 
 

原污水 压力溶气水 出水 浮渣
水温
/℃
PH值 体积
Ve
/mL
加药名称 加药量
/%
悬浮物
/(mg/L)
体积
/mL
压力
/Mpa
释气量
/mL
悬浮物
/(mg/L)
去除率
/%
体积
(V1)
/mL
体积
(V2)
/mL
悬浮物
/(mg/L)
                             
                             
 
浮渣高度与分离时间记录表
t/min              
h/cm              
(H-h)/cm              
V2/L              
V2/ V1×100%              
 
在与出水水质记录表中气固比单位为g(气体)/g(固体)即每去除1 g固体所需的气量。为了简化计算也可用L(气体)/ g(悬浮液),计算公式如下:

式中  A——总释气量,L;
S——总悬浮物量,g;
a——单位溶气水的释气量,mL/L水;
W——溶气水的体积,L;
SS——原水中的悬浮物浓度,mg/L
Q——原水体积,L;
九、装箱单
序号 名称 数量 备注   序号 名称 数量 备注
1 气浮柱 2 已装   4 水泵 1 已装
2 溶气罐 1 已装   5 压力表 1 已装
3 空压机 1 已装   6 水箱 1 已装
 

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