加压溶气气浮实验说明书.docx

加压溶气气浮实验
在水污染控制工程中，固液分离是一种十分重要的水处理方法。气浮法即是一种常用于分离水和废水中比重小于或接近于1、难以通过自然重力沉淀的方法去除的细小悬浮颗粒及胶体颗粒的固液分离方法。例如，天然水中藻类及胶体颗粒的去除，工业废水和城市污水中短纤维及石油微粒的去除等。有时还用于去除水和废水中溶解性的污染物质，如表面活性物质和放射性物质等。
由于悬浮颗粒的性质和浓度，微气泡的数量和尺寸等多种因素对气浮效果都有不同程度的影响，因而气浮处理工艺系统的设计运行参数常需通过试验来确定。
一、实验目的
通过气浮实验，可以达到以下目的：
(1)深化对加压溶气气浮工艺系统及其各部分的组成，运行过程及其操作和控制要点，溶气水释放的表现特征及浮渣的形成的理解；
(2)加深对悬浮颗粒浓度、操作压力、气固比与澄清效果间的关系的理解。
二、实验原理
目前以部分回流加压溶气气浮工艺应用最为广泛。
进行气浮时，用水泵将污水抽送至压力为2~4个大气压的溶气罐中，同时通过负压带入空气。空气在罐内溶解于加压的经处理后的回流水中，然后使经过溶气的水(溶气水)通过减压阀(或释放器)进入气浮池，此时由于压力的突然降低，溶解于加压的清水或经处理后的回流水中的空气便以微气泡的形式从水中释放出来．微细气泡在上升的过程中附浊于经投药混凝后形成的悬浮(絮体)颗粒上，使颗粒的密度减小，上浮到气浮池的表面与水分离，而使杂质从水中得以去除。
由斯托克斯(Stokes)公式V=g(ρ水一ρ颗粒)d2／(18μ)可知，粘附于悬浮颗粒上的气泡越多，颗粒与水的密度之差(ρ水—ρ颗粒)就越大，颗粒的上升速度就越快，从而固液分离的效果也越好。水中悬浮颗粒的浓度越高，气浮时所需要的微细气泡量越多，通常以气固比（A／S)表示单位重量悬浮颗粒所需要的空气量。
气固比(A/S)与操作压力、悬浮固体的浓度及其性质等有关。对活性污泥进行气浮处理时，A／S通常在0.005~0.6之间，变化范围较大。气固比可按下式进行计算：
A／S=1.3Sa(fP-1)Qr/QSi
A/S——气固比（g释放的空气/g悬浮固体）；
Si——进水悬浮固体浓度（mg/l）
Qr——回流加压水量(l／d)
Q——处理污水量(l／d)；
Sa——某一温度时的空气溶解度(查下表)；
P——绝对压力（Pa）(=[p+10l.32]／101.32)；
p——表压(kPa)；
f——压力为P时空气在水中的溶解系数，通常采用0.5~0.75；
1.3——1ml空气的重量（mg）
在一定范围内，气浮效果是随(A／S)的增大而提高的，即(A／S)越大，出水中的SS浓度越低，而浮渣中的SS浓度越高。

三、实验装置与设备
1．实验装置
气浮实验装置的工艺流程如下图所示，由贮水池、加压水泵、溶气罐、溶气水释放器、气浮池等组成。

2．实验设备及仪器仪表
原水池（PVC板制）1个；
加压水泵（自吸式，扬程25~30m）1台
溶气罐（UPVC,φ100、H1.0m）
精密压力表（0.59MPa,6kgf/cm2）
释放器（TS-1型）
气浮池（有机玻璃制）
转子流量计
温度计（0～50℃）
硫酸铝混凝剂(化学纯)溶液（10%）
精密pH试纸（各种范围）
浊度仪（光电式）
100m1、1000m1量筒
500m1、1000m1烧杯
20ml、50ml移液管

四、实验内容及步骤
1、实验准备
仪器设备的调试
水样的配置
混凝剂的配置
2、投加混凝剂
在原水池内加入一定量的原废水
测定原废水有浊度、温度及pH值；
将配制好的混凝剂按水量的一定比例加入原水池内；
进行人工搅拌一定时间；
开启加压水泵，将废水打入溶气罐内；
待溶气罐内压力达到3kgf／cm2左右时，开启气浮池进水流量计和空气流量计，并调节到一定量的气水比；
溶气水通过气浮池进水流量计后进入气浮池内；
在气浮池进水的同时，观察池内微气泡的形成状态和水面浮渣层的形成情况；
待气浮池水满后，关闭进水水泵和阀门；
一定时间后，从出水管取一定体积出水，测定其浊度；
记录实验操作过程，记录测定结果，进行分析。

五、实验思考题
试述气浮处理过程中溶气罐的工作压力对气浮效果的影响。
投加混凝剂和不投加混凝剂(其它条件相同)的气浮处理效果有何差别?为什么?
试根据实验操作过程说明释气量、气固比的概念并分析它们对处理效果的影响。