浮选反应效果降低的原因分析及对策

苗小曼

浮选反应效果降低的原因分析及对策

苗小曼

（中国石油乌鲁木齐石化分公司净化水厂，新疆乌鲁木齐 830019）

浮选单元在污水处理过程中起着重要的作用，浮选反应效果直接影响污水用含油量去除率，浮选随着长周期的运行，其使用效果受很多因素的影响，包括水温、释放效果、设备异常等。造成气浮效果明显下降，含油量去除率降低。对影响浮选反应效果因素进行分析，针对存在的问题采取相应的措施，提高了浮选反应效果，保证了浮选单元长周期稳定运行。

气浮法；溶气效果；絮凝剂

1　浮选反应原理及结构特点

1.1反应原理

气浮法是固液分离或液液分离的一种技术，是利用固体与水的密度差而产生的浮力，使固体上浮，达到固液分离的目的。压力溶气系统包括压力溶气罐、水泵及其附属设备。溶气罐内的压力是空压机气压和水泵共同决定的。

压力溶气罐是通过回流泵将清水加压至0.30～0.45MPa，同时加入压缩空气，使空气溶解于水的一种特殊装置。加压后的溶气水通过管道、阀门接至释放器，然后骤然减至常压，溶解于水的空气以微小气泡形式从水中析出，将污水中的悬浮物颗粒载浮于水面，由刮渣机刮出，从而实现固液分离［1］。

1.2浮选系统描述

均质罐出水自流入六间一级浮选池L×B×H×6=22.7m× 4.5m×3.3m×6，运行液位2.2m，单间运行容积224.73m3，停留时间1.8h；出水进入二级浮选池L×B×H×6=22.7m×4.5m× 3.3m×6，运行液位2.2m，单间运行容积224.73m3，停留时间1.8h，该池采用喷射加压溶气回流气浮工艺技术，设计回流量为30%～50%，一级气浮分离段停留时间为60min池内设链条式刮渣机进行刮渣，浮选池浮渣定期收集到污水浮渣池，由泵打入后续系统中进行处理。

1.3设备结构特点

浮选溶气罐结构见图1.

图1　设备结构图

说明：

（1）此图为容器罐组装示意图

（2）工作，循环射流器在罐体安装后用板条作加强筋连接于罐体上

净化水厂一车间浮选系统采用的是喷射加压溶气回流气浮工艺技术，工作泵用来给溶气罐加压和提供浮选回流，循环泵给溶气罐连续补气，同时也起一定的加压作用，溶气罐作用是气液混合，使空气在高压下溶于污水中。循环泵由C口向射流器提供高速的液体，由射流器的喷嘴射出的高速水流，在吸入室10处，形成负压。溶气罐开孔说明见表1。

表1　容气罐开孔说明

2　影响浮选反应效果的因素

2.1水温

水温的降低对溶气气浮效果有不利的影响，其原因有以下几点：无机盐混凝剂水解是吸热反应，在低温水中混凝剂水解困难慢；低温水的粘度大，使水中杂质颗粒布朗运动强度减弱，不利于胶粒脱稳凝聚度；水温与水的pH值有关，水温低时水的pH值增高。

而经研究发现当水温从20～25℃下降到0～5℃时溶气气浮对浊度的去除率70%降为56%［2］。当水温从12～17℃下降到3～5℃时，溶气气浮的出水浊度从0.28NTU升为0.80NTU［3］。

2.2释放效果

气泡的大小直接影响气浮效果，大气泡会降低气浮效率，并且会干扰气浮层而使气浮出水的浊度升高。10～100μm的气泡可稳定存在，而运行良好的气浮池中气泡的平均粒径一般为40μm。溶气罐压力越大则气泡越小，但压力超过500kPa时，压力的增高不能使气泡粒径显著减小，一般建议压力为400～600kPa。经发现当溶气罐压力分别为330、440和550kPa时，溶气气浮对浊度的去除率分别为83%、87%和91%，这证实了溶气罐压力对气浮效果的直接影响［4］。

2.3设备异常

浮选运行过程中，随着使用年限的增加，以及经过高速流水的冲刷，在实验中发现有阀门老化、循环泵叶道堵塞、释放器破损、工艺管线管壁结垢、射流器损坏等现象造成吸

入空气不足，溶气效果下降，浮选反应变差或是浮选气浮段气泡分布不均匀，无法形成整体密度小的气泡，在污水中的油珠和悬浮絮粒相粘附效果下降，不能较好的携带油污和絮凝体上浮，浮选除油效果下降。

3　浮选反应效果下降的现象及对策

3.1阀门老化

现象：浮选阀门进过高速水流的冲刷，随着使用年限的增加，造成阀门阀芯损坏，尤其是循环泵进口G阀门，循环泵进口G阀门阀芯一旦损坏脱落，则导致循环泵进口吸入量不足，机泵处于半抽空状态，使得循环泵出C口向射流器提供高速的液体量减少，在射流器吸入室形成负压能力下降，吸入管吸入的空气不足，造成溶气效果下降，浮选反应变差。

解决办法：更换循环泵进口阀门。

3.2循环泵叶道堵塞

现象：循环泵叶道内有杂物，造成循环泵工作能力下降，机泵不上量，使得循环泵出C口向射流器提供高速的液体量减少，在射流器吸入室形成负压能力下降，吸入管吸入的空气不足，造成溶气效果下降，浮选反应变差。

解决办法：一般在阀门正常时，对机泵进行检修，清理叶道。

3.3射流器损坏

现象：循环泵压力正常，溶气罐在任何压力下无反应，射流器发生损坏，无法在射流器吸入室形成负压，吸入管吸入的空气，没有溶气效果，浮选无反应。

解决办法：更换射流器。

4　实验效果对比

实验期间含盐浮选进出水含油量的变化见图2～3。

实验结论：①当均质罐出水含油量小于100mg/L时，浮选去除率差别仅有4%，影响浮选处理效果的主要因素为刮渣频次、加药量的调整；②当均质罐出水含油量大于100mg/L时，浮选去除率相差14%，影响浮选处理效果的主要因素为设备异常结垢。

图3　实验期间浮选出水含油量统计对比

5　结束语

经实验发现影响浮选反应效果的主要因素为设备异常，包括阀门老化、循环泵叶道堵塞、释放器破损、工艺管线管壁结垢、射流器损坏。

以上影响浮选反应因素，主要是适用于喷射加压溶气回流气浮法。当均质罐出水含油量大于100mg/L时，对浮选反应效果较差的单间进行放空检修，根据浮选溶气罐及循环泵的压力的情况，进行逐一排除，找出影响浮选反应的因素，保证浮选达到最佳效果。

［1］ 吴琦.气浮选含油污水处理技术［J］.油气田地面工程，2010，（3）.

［2］ Kempeneers S，Van Menxel F，Gille L.A decade of dargescale experience in dissolved air flotation［J］.Water Scienceand Technology，2001，（43）.

［3］ Edzwald J K，Tobiason J E，Amato Tony，et al.Integratinghigh-rate DAF technology into plant design［J］.J AWWA，1999，（91）.

［4］ 、Chung Yong，Yoon Chan Choi，Yoon Ho Choi，et al.A demonstrationscaling-up of the dissolved air flotation［J］.WaterScience and Technology，2000，（42）.

Reason Analysis and Countermeasure of Reducing Effect of Flotation Reaction

Miao Xiao-man

The flotation unit plays an important role in the process of wastewater treatment，flotation effect is good or bad directly affect water，oil removal，flotation with long period of operation，its effect is influenced by many factors，including water temperature，release effect，abnormal factors.The effect of air floatation was obviously decreased，and the removal rate of oil content was decreased.The effect factors of flotation reaction were analyzed and the measures were carried out to improve the reaction efficiency and ensure the long period and stable operation of the flotation unit.

air floatation method；dissolved gas effect；flocculant

TD97

A

1003-6490（2016）06-0161-02