【污水處理工程】CAF氣浮技術在軋鋼廢水處理中的應用
關于鋼廠熱軋廢水處理，國內(nèi)外有不少成果已見報導，其中氣浮工藝在含油污水處理中發(fā)揮了較大的作用。目前鋼廠通常采用混凝沉降的方法加以處理，但對于水溫較高、含油和懸浮物，比重與水接近并且乳化嚴重的熱軋廢水，混凝沉降的效果較差。而常規(guī)含油污水處理的氣浮工藝由于本身存在的技術缺陷，不能適應熱軋廢水處理的需要。常規(guī)加壓溶氣氣?。―AF）的不足之處是釋放頭易堵塞、水溫高溶氣效果差、操作維護要求高、工程造價和日常運行費用較高。因此針對上述傳統(tǒng)溶氣氣浮的缺點，我們采用了渦凹氣?。–AF）技術。
CAF渦凹氣浮設備的工作原理和優(yōu)點
CAF渦凹氣浮系統(tǒng)完全摒棄了過去溶氣氣浮系統(tǒng)中的壓力溶氣罐、電耗很高的空壓機、循環(huán)泵以及易堵塞的噴嘴或釋放器，具有結構簡單、設備整體性好、占地小、能耗低、操作維修簡單、去除率高、無噪音、安裝方便等優(yōu)點。
CAF系統(tǒng)主要有曝氣區(qū)、氣浮區(qū)、回流系統(tǒng)、刮渣系統(tǒng)及排水系統(tǒng)等幾部分組成，其工作原理為：加藥混凝后的污水首先進入裝有渦凹曝氣機的曝氣區(qū)，該區(qū)設有獨特的曝氣機，通過底部的中空葉輪的快速旋轉(zhuǎn)在水中形成了一個真空區(qū)，此時水面上的空氣通過中空管道抽送至水下，并在底部葉輪快速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的三股剪切力下把空氣粉碎成微氣泡，微氣泡與污水中的固體污染物有機地結合在一起上升到液面。到達液面后固體污染物便依靠這些微氣泡支撐并浮在水面上，通過刮渣機將浮渣刮入污泥收集槽，凈化后的水由溢流槽溢流排放。
CAF渦凹氣浮系統(tǒng)的工作原理完全不同于DAF（壓力溶氣氣?。?。它是通過特制的曝氣機來產(chǎn)生微氣泡的，因此不需要空壓機、循環(huán)泵、壓力溶氣罐、釋放器或噴嘴、絮凝劑預反應池等附屬設備。盡管DAF也用來去除廢水中的SS、油和COD，但DAF存在著許多缺點和操作上的問題。由于CAF產(chǎn)生的微氣泡是DAF的4倍，確定CAF的尺寸只需要考慮流量這一參數(shù)，不像DAF還需要考慮污染物的濃度。
CAF的優(yōu)點：
(1)操作簡單，沒有復雜的機器設備，自動化程度高，不需要過多的人工參與。
(2)效率高。
(3)投資省，為CAF配套的土建工程和附屬設備特別少，從而大大減少污水處理的投資費用。
(4)運行費用低，CAF系統(tǒng)的能耗特別低。
例如：每小時處理150t水CAF設備的功率只有3HP(2.25kW)，僅相當于DAF的1/8~1/10，節(jié)省運行成本的40%~90%。
(5)配套完整性好，占地面積小，地面、地下或高處皆可安裝。
(6)消除臭氣。
(7)無噪音。
CAF氣浮處理效果
鞍鋼給水廠11#水站過濾間對中板污水進行處理，處理水量1600m3/h，采用CAF渦凹氣浮。由于平面位置所限，氣浮池為一、二層上下布置，每池處理水量800m3/h，每池的曝氣區(qū)安裝6臺曝氣機、1臺刮渣機。氣浮池進水：水溫：20~35℃，含油≤50mg/L，懸浮物≤150mg/L；氣浮池出水：含油≤10mg/L，懸浮物≤50mg/L。
工藝流程如圖1；
中板來水經(jīng)廠區(qū)管道流入集水井，在集水井中投加PAC藥劑，原水經(jīng)泵提升至CAF氣浮池，提升泵的葉輪起快速混合的作用，在CAF氣浮池的入口投加PAM藥劑，來水中的油和懸浮物形成浮渣或絮體分別上浮和下沉。浮渣經(jīng)刮渣板刮走，沉泥通過底部排泥排走。CAF的出水由泵提升至核桃殼過濾器，過濾后的出水回用。因種種原因，目前過濾器沒有使用，CAF出水直接回用。每臺CAF-800渦凹氣浮設備的技術參數(shù)描述如下：
外形尺寸：24.0m×5.0m×3.5m
曝氣區(qū)尺寸：0.6m×0.6m×1.7m
氣泡量約：168L/s
停留時間約：17min
設計處理能力：800m3/h
曝氣機電機功率：2.2kW×6臺
刮渣機電機功率：0.75kW×1臺
螺旋推進器電機功率：0.75kW×1臺
總功率：14.7kW
氣浮工藝如圖2所示：
效果
11#水站CAF氣浮池2005年的檢測數(shù)據(jù)見表1所示。
結論
1 從以上數(shù)據(jù)中可知CAF氣浮對鋼廠的熱軋廢水去除效果較好，出水的油能夠保持在5mg/L左右，而懸浮物能夠保持在30mg/L左右，去除效率分別達28%及71%，特別是在進水有較大波動時也能保證穩(wěn)定的出水。
2 從分析數(shù)據(jù)上看出水的油及SS都不是十分滿意，主要原因是因為條件所限，進水破乳不好，進水經(jīng)集水井直接打入氣浮池，因此水量、水質(zhì)波動很大。集水井較小，藥劑反應不完全，沒有反應時間，這些原因都造成了進水條件不好，系統(tǒng)不完善。盡管如此，氣浮還是能夠穩(wěn)定運行。
3 目前，該系統(tǒng)正常運行的加藥量PAC在100mg/L左右；PAM的加藥量在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應的工藝段，絮凝體形成時間短，加之來水中含有氧化鐵皮和鐵屑，導致浮渣上浮困難。今后設計若能夠創(chuàng)造良好的進水條件，氣浮的加藥量將會進一步下降，出水水質(zhì)進一步提高。
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