1、石化含油廢水射流氣浮處理改造方案2012年10月12號到茂石化練油廠和乙烯廠現(xiàn)場觀察。 兩處 地方使用的都是九十年代生產(chǎn)的氣浮設備，該設備采用的是處理后污水部分回流進溶氣罐，用循環(huán)泵從溶氣罐下部抽水打入溶氣 罐上部，在溶氣罐的水泵的出水管上安裝有射流器，射流器的吸進氣管從溶氣罐接至罐外， 水泵啟動后，空氣從罐外的進氣管吸 入罐后在壓力狀態(tài)中溶解在水中， 停留數(shù)分鐘后再通過釋放器在 氣浮池中釋放。因為射流氣浮對回流水進水壓力、 射流循環(huán)泵和射流器的要 求很高，三者之間的壓力差一定要在一個很小的圍平衡，當這一平衡得不到滿足時，氣浮設備便不能正常運行。 多年的運行實踐 證明，這種氣浮存在著管理難，能

2、耗高，氣泡直徑大，氣泡密度 小等許多缺點。據(jù)現(xiàn)場觀察，茂石化的工人師傅們已想了很多辦 法對之改造，如乙烯廠的氣浮已被改造成外加壓縮空氣，再用插入液封管的方法封閉氣水保持氣水界面，但是效果都不是很理想。溶氣氣浮法有加壓溶氣氣浮法和真空溶氣氣浮法兩種。加壓溶氣氣浮法是將空氣在壓力下送入水中，然后在常壓下析出；真空溶氣氣浮是將空氣在壓力或常壓下送入，然后在壓力或常壓下 送入，然后再在負壓條件下析出。（一）加壓溶氣氣浮工藝流程與溶氣方式1加壓溶氣氣浮工藝流程加壓溶氣氣浮根據(jù)加壓空氣與水的混合方式不同分為全溶氣加 壓氣浮、部分溶氣加壓氣浮、回流溶氣加壓氣浮 3種流程。（1 ）全溶氣加壓氣浮 全溶氣方式是

3、對全部廢水進行溶氣， 如圖7-3所示。與其他兩流程相比，全溶氣方式電耗高，但因不 另加溶氣水，所以其氣浮池容積小。（2）部分溶氣加壓氣浮部分溶氣加壓方式是只對部分廢水進行溶氣，然后溶氣的廢水與未溶氣的廢水混合后進入氣浮池， 如圖7-4所示。由于用于加壓溶氣的水量僅占總水量的15%40%。故溶氣罐的容積較小。在電耗相同時，溶氣壓力可提高， 因而形成壓力下提供空氣量較少， 因此，若想提供同樣的空氣量， 必須加大溶氣罐的壓力。（3）回流溶氣加壓氣浮 回流溶氣方式是將氣浮池的部分出 水（總水量15%40%）回流加壓溶氣后與進水混合進入氣浮池， 如圖7-5所示?；亓魅軞鈿飧∨c部分溶氣氣浮一樣具有溶氣罐容

4、 積小、氣泡分散度高且比較均勻的優(yōu)點，但氣浮池容積比較大。2溶氣方式溶氣方式可分為水泵吸水管吸氣溶氣方式、水泵壓水管射流 溶氣方式和水泵-空壓機溶氣方式。水泵吸水管吸氣可分為兩種溶氣形式。（1）一種是利用水泵吸水管的負壓作用，在吸水管上開一小孔，空氣經(jīng)氣量調(diào)節(jié)和計量設備被吸入，并在水泵葉輪高速攪動形成水汽混合體后送入溶 氣罐，如圖（a）所示。（2）另一種是在水泵壓水管上接一支管，支管上安裝一射流器，支管中的壓力水通過射流器時把空氣 吸入并送入吸水管，再進水泵送入溶氣罐，如圖（b）所示。水泵吸水管吸氣溶氣方式設備簡單， 不需空壓機，沒空壓機帶來的噪聲，當吸氣量控 制適當（一般為飽和溶解量的 70

5、%左右）以及壓 力不太高時，盡管水泵壓力降低約10%15%,運行上穩(wěn)定可靠。當吸氣量過大，超過水泵流量 的7%8% （體積比）時，會造成水泵工作不正 常并產(chǎn)生振動，同時水泵壓力下降約 25%30%, 長期運行會發(fā)生水泵氣蝕。（3） 水泵壓水管射流溶氣方式主要是利用在水泵壓水管上安裝的射流器抽吸空氣，如圖 7-7所示。缺點是射流器本身能量 損失大，一般約30%，當所需溶氣水壓力為 0.3MPa時，水泵出 口處壓力約為0.5MPa。因為大氣壓為一定值，當需進一步增大 溶氣水壓力時，溶氣罐外壓力差增大，當超過0.35 MPa時，射流器的吸氣效率會直線下降甚至完全不能工作。（4）水泵-空壓機溶氣方式

6、溶解的空氣由空壓機泵入供給， 如圖7-8所示壓力水可以分別進入溶氣罐， 也有將壓縮空氣管接 在水泵壓水管上一起進入溶氣罐 （為防止因操作不當是壓縮空氣或壓力水倒流入水泵或空壓機，目前常采用自上而下的同流進入溶氣罐）。由于在一定壓力下需空氣量較少， 空壓機的功率較小， 能耗較前兩種方式少。但該法的缺點是，除產(chǎn)生噪聲與油污染外， 操作也較復雜，特別是要控制好水泵與空壓機的壓力，并使其達 到平衡狀態(tài)。為了克服水泵壓水管射流溶氣方式能耗高的缺點，開發(fā)出了自動液位平衡控制無油空壓機加壓溶氣方式，如圖B所示。它采用了降低罐水位，分散水流，增加水的流程，增大水氣接觸時面 積和時間，保持低液位平衡。這一方法是

7、利用的是氣體壓縮的原理進行自動控制， 我們使 從上部進入罐的空氣壓力高于回流水泵的壓力O.OIOMPa至0.02MPa，剛開始工作時，溶氣罐充滿空氣，回流水慢慢進入溶 氣罐，調(diào)節(jié)出水閥使出水量小于進水量，罐水位升高，空氣被壓 縮，并逐漸溶入水中。當溶氣罐水位升高到我們設定的最高液位 時水位控制開關發(fā)出信號， 啟動空氣壓縮機向罐打入空氣。 因為 我們已設定進氣的壓力高于回流水進水在壓力，所以罐的水氣壓力會升高，出水流的出水流量略為增加，壓力長高后，溶氣量也 會增加。因為壓縮空氣進入，這時溶氣罐壓力逐漸上升，出水流 量略增。隨著空氣的不斷吸入和出水量的增加，罐中水位不斷下降，當降到某一指定水位時，

8、水位自動控制裝置指令循環(huán)水泵停 止工作。如此循環(huán)往復。3.加壓溶氣氣浮主要設備加壓溶氣氣浮系統(tǒng)的主要設備有空氣溶解設備、空氣釋放設備和氣浮池等。（二）、空氣溶解設備 空氣溶解設備主要包括加壓水泵、空 氣壓縮機、溶氣罐，液位控制器。（1）加壓泵 加壓水泵的作用是供給一定壓力的水量。水泵 的壓力應根據(jù)溶氣罐的溶氣壓力確定，具體就是溶氣罐的溶氣壓力加上相應的水頭損失。 水泵的壓力不宜過高，過高會使溶氣過 多，經(jīng)減壓后釋放出的氣泡過多，氣泡合并，對氣浮不利；壓力 過低，為保證所需的溶氣量，就需增加溶氣水量，相應也需要加 大氣浮池的容積。加壓水泵及空氣壓縮機的壓力要相互匹配，為防止壓力水與壓縮空氣因壓力

9、不匹配而倒流，目前常采用自上而下的通向流進入溶氣罐。（2）空氣壓縮機 空氣壓縮機是壓力溶氣氣浮的關鍵設備， 要求出氣速度快，出氣壓力高，運行噪音低，少維護，停機和啟 動的壓力差值小于 0.002MPa。根據(jù)V=KtP公式計算，空壓機 產(chǎn)氣量為30L/M，最高壓力為 0.8 MPa。（3）溶氣罐 溶氣罐的作用是實現(xiàn)水和空氣的接觸，加速 空氣的溶解。壓力溶氣罐形式較多，宜采用能耗低、溶氣效率高 的噴淋式填料罐。溶氣罐中的填料有多種類型， 其中階梯環(huán)的溶 氣效率最咼，可達90%以上。從罐體頂部進水、進氣是工程中最 常用的方式，這種方式能夠最大限度地避免壓力水倒流入空壓機 以及排出的溶氣水中帶有較大氣

10、泡。（4）液位控制裝置 液位控制裝置也是泵送空氣溶氣氣浮 的關鍵設備，要求防爆，戶外安裝，上下限位控制間距小，特別 是穩(wěn)定可靠，抗油污染和鐵銹污染。（三八 溶氣水的減壓釋放裝置減壓釋放裝置的作用是將溶氣罐的溶氣水減壓， 迅速使溶于 水中的空氣以微氣泡形式釋放出來， 從而達到氣浮的目的。目前 生產(chǎn)中采用的減壓釋放裝置有減壓閥和釋放器， 其中釋放器使用 較多。（四八 氣浮池 包括混合反應池，浮選池，出渣槽，刮渣機，出 水節(jié)流閥等（五）加壓溶氣氣浮系統(tǒng)設計與計算1.設計空氣量根據(jù)亨利定律，溶入水中的空氣量為:V=KtP（7-9）式中V溶入水中的空氣量， L/m3水；P溶氣罐中絕對壓力，PaKt溶解常

11、數(shù)，不同溫度條件下Kt值如表7-1所示。設計空氣量應考慮為溶氣量的 1.25倍供給，以留有余地。通 常，空氣的實際用量為處理水量的1%5% （按體積計）。2.溶氣罐表7-1不同溫度條件下的Kt值溫度IC1020304050Kt0.0380.0290.0240.0210.0180.016溶氣罐總高度一般為23m,直徑與高度的比值為 1（24）。（1）溶氣罐容積計算式中W溶氣罐容積,QRTW=60m3 ;(7-10)Qr進溶氣罐的廢水流量， m3 Ih;T水在溶氣罐停留（溶氣）時間，min，般取35min（2）進溶氣罐的廢水流量的確定Csqr=CQ(A/S) x 1000PaCsf(P-1)(7-

12、11)式中 Qr溶氣罐加壓的廢水流量，m3 /d;Pa空氣密度，g/L，參見表7-2;Cs當壓力為10Pa時空氣在水中的飽和溶解量，mg/L,參見表7-2;f 溶氣效率，%，一般為5080%;C原水中懸浮物濃度，kg/m3 ;P溶氣絕對壓力，105Pa；A/S 氣固比，即減壓釋放后溶解的空氣量（kg/d）與原水帶入的懸浮固體總量(kg/d)的比值表7-2空氣在水中的溶解度與溶解常熟溫空氣密度溶解度Cs/空氣溫空氣密度溶解度Cs/空氣度Pa/(mg/L)(mg/L)在水度Pa/(mg/L)(mg/L)在水廠C中的/C中的溶解溶解常數(shù)常數(shù)0125229.20.03830112715.70.0211

13、0120622.80.02940109214.20.01820116418.70.024A/S值與出水水質(zhì)、分離效果、設備等有關，可以通過實驗確定，也可以按經(jīng)驗確定，一般為 0.0050.006六平流式氣浮池(1)氣浮池表面積?=(6-1)式中 A 氣浮池表面積， m3 ;Q進入氣浮池的流量，m3 /h ；G表面水力負荷，m3 / (m2 h),處理含油廢水氣浮池的表面水力負荷一般為 47 m3 / (m2 h),造紙、紙漿廢水氣浮池一般為 38 m3 / (m2 h)。(2)氣浮池有效容積W=Ah(6-2)或W=60Qt(6-3)式中W氣浮池有效容積，m3 ,進行混凝氣浮時氣浮池前端應增設廢

14、水反應室，容積按廢水停留時間為10mi n計算；h工作水深，m, 般取1.52.0m;A, Q符號意義同前。(6-4)其他各部分尺寸池寬(單格)宜為6m左右，深寬比不小于 0.3,長寬比建議取(1.5:1 )(1:1)(七八最后總結(jié)綜上所述,把射流吸氣加壓溶氣罐改造成空壓機加氣溶氣罐，配上經(jīng)過精心設計的液位控制器，是最好的改造方案。用該方案改 造氣浮設備，成功率為百分之百。根據(jù)多地，多年，多種廢水處 理的運行經(jīng)驗，保證改造后能長期無故障運行。(八)、材料清單(附兩種方式流程圖)材料表序號名稱型號單位數(shù)量1溶氣罐(1000*2800)mm套1A3鋼防腐2防爆開關M30-EX13套2液位開關3安全

15、柵T38011-EX只2電子件4液位計65*80MM根1金屬玻璃5安全閥15mm只26壓力表Y150只27緩沖管DN15根28接DN15只29彎頭DN80只210螺絲M12*35只1511防爆柜JYZK-08只1DIICT412無油空壓機JS-7580臺113不銹鋼環(huán)形填料$ 12只1000不銹鋼14轉(zhuǎn)子流量計DN80說明：溶氣罐內(nèi)水位升高至液位儀上開 關接通，空壓機電源接通.空壓機 啟動后，溶氣罐內(nèi)壓力增高，迫 使溶氣罐內(nèi)水位降低，使深氣罐 下液位儀開關接通，空壓機電源 斷開自動關閉.空壓機的工作壓力開關設定應高 于水泵的最高壓力0.01 MPA以 上，說明：溶氣罐內(nèi)水位升高至液位儀上開 關

16、接通,空壓機電源接通.空壓機 啟動后，溶氣罐內(nèi)壓力增高，迫 使溶氣罐內(nèi)水位降低，使深氣罐 下液位儀開關接通，空壓機電源 斷開自動關閉.空壓機的工作壓力開關設定應高 于水泵的最高壓力O.MPA以 上，» *空琳飆落氣輟曾就禾話Mt17 HA=上Ntif*-ViitiiIt T L 1DK*5J3-0l（九）、制造和驗收的主要標準序號規(guī)名稱標準號1水處理設備制造技術(shù)條件TB2932-992鋼制壓力容器GB150-983鋼制焊接常壓容器技術(shù)條件JB2880-814不銹鋼熱扎鋼板GB/T4237-925水處理設備油漆，包裝技術(shù)條件ZBJ98003-976工業(yè)設備、管道防腐蝕工程施工及驗收規(guī)H

17、GJ229-917法蘭標準SH/T3406-96（十）、所供設備的總規(guī)6.1設備的進、出口法蘭方位、外型尺寸，經(jīng)雙方確認后開工生產(chǎn)。6.2溶氣罐包括塔體、封頭、件、支座、人孔、窺視鏡、各接口法蘭等。6.3溶氣罐部管部件，發(fā)貨前在塔安裝固定好。6.4設備的使用壽命為15年以上。6.5溶氣罐設有安裝或維修時便于起吊或搬運的措施，如吊耳、環(huán)形螺栓等裝在所有的重型部件上。6.6所有的材料符合有關規(guī)，并是新的和優(yōu)質(zhì)的。6.7在設備制造過程中實施嚴格質(zhì)量管理，包括必要的處理、檢驗和試驗。6.8在技術(shù)規(guī)書中提到的均屬乙方的供貨圍。從技術(shù)角度出發(fā)，均滿足技術(shù)要求的供貨圍。6.9對設備的審核、驗收并不取代乙方對

18、各供貨設備應該承擔的責任。6.10乙方隨設備提供指導安裝服務、運行操作和檢維修的培訓服務。6.11乙方制造的設備以生產(chǎn)工藝和質(zhì)量著稱，乙方對所制造產(chǎn)品的可靠性、 可用率和性能保證負責，甲方的批準并不解除乙方在這些方面的責任。（十一）、質(zhì)量保證和現(xiàn)場服務10.1乙方做好售前服務工作，推薦部件、設備產(chǎn)品應該是產(chǎn)品成熟、技術(shù)先 進，具有制造經(jīng)驗的復制品，而不是試制品，并提供售前服務的資料完整性和及時 性。10.2乙方必須嚴格按照交付進度提供技術(shù)資料和設備。10.3乙方提供的產(chǎn)品應有質(zhì)量保證的各項文件，文件應具有完整性和可靠性。10.4乙方應及時提供甲方所需要的技術(shù)圖紙資料：1 產(chǎn)品使用維護說明1份/臺2 產(chǎn)品檢測報告1份/臺3 設備總裝圖1份/臺4 產(chǎn)品合格證（包括外購件合格證）1份/臺5、電氣原理圖（包括控制說明）1份/臺10.5乙方應選派有經(jīng)驗技術(shù)人員做