污水氣浮處理工程技術規(guī)范全套1適用范圍本標準規(guī)定了污水處理工程中所采用氣浮工藝的總體要求、工藝設計、設備選型、檢測和控制、運行管理的技術要求。本標準適用于城鎮(zhèn)污水或工業(yè)廢水處理工程采用氣浮工藝的設計、施工、驗收、運行管理，可作為可行性研究、環(huán)境影響評價、工藝設計、施工驗收、運行管理的技術依據(jù)。2規(guī)范性引用文件本標準內容引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。GB50141給水排水構筑物工程施工及驗收規(guī)范GB50204混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范GB50205鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范CJJ60城市污水處理廠運行、維護及安全及安全技術規(guī)程CJ/T51城市污水水質檢驗方法標準HJ/T355水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運行與考核技術規(guī)范（試行）3術語和定義下列術語和定義適用于本標準。3.1氣浮floatation指通過某種方法產生大量微氣泡，粘附水中懸浮和脫穩(wěn)膠體顆粒，在水中上浮完成固液分離的一種過程。3.2電凝聚（電解）氣浮法electrolyticflotation指廢水在外電壓作用下，利用可溶性陽極，產生大量金屬離子及其縮聚物，對廢水中的懸浮和脫穩(wěn)膠體顆粒進行凝聚，而陰極則產生氫氣，與絮體發(fā)生粘附，從而上浮分離。3.3惰性電極inertelectrode指在電解氣浮中，電極本身不參與反應的惰性材料電極。3.4靜電壓staticvoltage指電解氣浮產生電解效應的臨界電壓（也稱超電壓）。3.5可溶性電極solubleelectrode指在電解氣浮中參與反應的電極，如鐵板、鋁板電極。3.6電流密度currentdensity指電解氣浮中通過單位面積極板上的電流量。3.7比電流ratiocurrent指單位水流量通過的電流。3.8散氣氣浮falloffflotation指用機械方法破碎空氣產生大量微氣泡完成氣浮的工藝。包括擴散板曝氣氣浮法和葉輪曝氣氣浮法兩種。3.9真空氣浮法vacuumfloatation指在常壓下對水進行充分曝氣，使水中溶氣趨于飽和后，將其連續(xù)送入真空氣浮室中，溶氣水中空氣在真空下釋放，粘附水中絮體上浮分離，處理水通過壓力調節(jié)室連續(xù)排出的工藝方法。3.10加壓溶氣氣浮pressurizeddissolved-airflotation指使空氣在一定壓力作用下溶解于水中，達到飽和狀態(tài)后再急速減壓釋放，空氣以微氣泡逸出，與水中雜質接觸使其上浮的處理方法。3.11淺層氣浮shallowairflotation指旋轉布水與溶氣釋放同步進行的一種回轉式淺層壓力溶氣氣浮。3.12溶氣飽和度dissolved-airsaturation指在一定壓力和溫度條件下空氣溶解于水中達到飽和的溶解度。3.13回流溶氣refluxdissolved-air指將氣浮池出水進行部分回流加壓溶氣并減壓釋放，與入流污水接觸完成氣浮的工藝。3.14全溶氣wholedissolved-air指將全部入流污水進行加壓溶氣，再經過減壓釋放進入氣浮池進行固液分離的一種工藝。3.15部分溶氣partdissolved-air指將部分入流污水進行加壓溶氣，再經過減壓釋放進入氣浮池進行固液分離的一種工藝。3.16釋放器releaser指將溶氣水突然減壓，使水中飽和氣體以微氣泡形式釋放出來的裝置。3.17噴淋密度spraydensity指溶氣罐中單位時間單位面積的噴淋水流量。3.18水力負荷hydraulicloading指單位時間內溶氣罐單位過水面積通過的溶氣水量。3.19表面負荷surfaceloading指單位時間內氣浮池分離區(qū)單位表面積凈化的水量。4污染物與污染負荷4.1氣浮工藝的處理水量要求氣浮工藝適用于處理中小水量的工業(yè)廢水或城鎮(zhèn)綜合污水。4.2氣浮工藝的處理水質要求1）氣浮工藝處理對象為疏水性懸浮物（SS）及脫穩(wěn)膠體顆粒，原水SS濃度可以高達5000～10000mg/L。2）氣浮池出水SS一般可小于20～30mg/L，出水直接排放時，應符合國家或地方排放標準的要求；排入下一級處理系統(tǒng)時，應滿足下一級處理系統(tǒng)的進水水質要求。3）水質、水量變化大的氣浮工藝污水處理廠（站），應設置調節(jié)設施。4.3氣浮工藝適合處理的污染物1）氣浮工藝適用于水中懸浮物分離及物料回收，對密度小的纖維類、油類、微生物、表面活性劑的分離尤具優(yōu)勢。2）氣浮工藝的主要類型有電解氣浮法、葉輪氣浮法、加壓溶氣氣浮法、淺層氣浮法等。3）電解氣浮可用于電鍍含鉻（Ⅵ）廢水、含氰廢水及其它有毒有害污染物的處理。4）壓力溶氣氣浮可用于含油廢水、印染廢水、含藻廢水，經化學處理的化工廢水等的處理，用于造紙廢水的紙漿回收，生物處理活性污泥的分離。5）葉輪氣浮可用于含較高濃度懸浮物及表面活性物質的工業(yè)廢水的處理。6）淺層氣浮可用于較大規(guī)模的污水處理，如生物處理活性污泥的分離，也可用于工業(yè)廢水固相物質的回收。5總體要求5.1氣浮池建設規(guī)模由處理水量確定，設計水量由工程最大水量確定。5.2氣浮工藝處理工程根據(jù)需要在進水系統(tǒng)前應設格柵、篩網(wǎng)、沉砂池及混凝（破乳）反應預處理設施。某些特殊水質的工業(yè)廢水應進行化學沉淀，化學氧化，泡沫分離，預沉淀等預處理；后續(xù)工藝有過濾、吸附、膜技術等深度處理方法。5.3壓力容器氣浮應設溶氣罐、溶氣泵、空壓機、釋放器等輔助設備。5.4電解氣浮應設整流設備、直流電源，并考慮電容量需滿足最大電功消耗要求。5.5葉輪氣浮應設吸氣管、高速葉輪裝置。5.6所有氣浮均應考慮釋氣水與原水的接觸設施，刮泥、排泥設施，液位調整設施。5.7氣浮池池深較淺，高程設計應考慮與后續(xù)設備的配置。5.8氣浮浮渣應由刮泥設備收集后進行濃縮脫水處理；當原水含有揮發(fā)性有害氣體時，應有相應的預處理裝置。6工藝設計6.1氣浮處理主要工藝類型及其適用條件污水處理常用的氣浮工藝類型見表1，可供氣浮工藝選擇時參考。1.電解氣浮法對工業(yè)廢水具有氧化還原、混凝氣浮等多種功能，對水質的適應性好，過程容易調整。裝置設備化，結構緊湊，占地少，不產生噪音。耗電量較大。適用于小水量工業(yè)廢水（Q＜10～15m3/h）處理，對含鹽量大、電導率高、含有毒有害污染物的污水處理具有獨特優(yōu)點。2.葉輪氣浮法結構簡單，分離速度快，對高濃度懸浮物分離效果較好。供氣量易于調整，對廢水的適應性較好。裝置設備化，結構緊湊，占地少。對混凝預處理要求較高。適用于處理水量中等（通常Q＜30～40m3/h），對較高濃度懸浮物及表面活性物質的工業(yè)廢水的處理具有較好的優(yōu)勢。3.加壓溶氣氣浮法工藝成熟，工程經驗豐富。負荷率高，處理效果好，處理能力大。可以做到全自動連續(xù)運行。泥渣含水率低，出水水質好。對不同懸浮物濃度的廢水可分別采用全溶氣、部分回流溶氣等方式，適應性好。工藝稍復雜，管理要求較高。適用于不同水量，較高濃度懸浮性污染物，油類、微生物、紙漿、纖維的處理。4.淺層氣浮法表面負荷高，分離速度快，效率高。污水處理高程易于布置。占地小，池深淺。鋼設備可多塊組合或架空布置。適用于大中小各種水量、懸浮類、纖維類、活性污泥類、油類物質的分離。6.2氣浮裝置設計的一般規(guī)定6.2.1氣浮池應設溶氣水接觸室完成溶氣水與原水的接觸反應。6.2.2氣浮池應設水位控制室，并有調節(jié)閥門（或水位控制器）調節(jié)水位，防止出水帶泥或浮渣層太厚。6.2.3穿孔集水管一般布置在分離室離池底20～40cm處，管內流速為0.5～0.7m/s。孔眼以向下與垂線成45°角交錯排列，孔距為20～30cm，孔眼直徑為10～20mm。6.2.4排渣周期視浮渣量而定，周期不宜過短，一般為0.5～2h。浮渣含水率在95%～97%左右，渣厚控制在10cm左右。6.2.5浮渣宜采用機械方法刮除。刮渣機的行車速度宜控制在5m/min以內。刮渣方向應與水流流向相反，使可能下落的浮渣落在接觸室。6.2.6氣浮工藝設計時應考慮水溫的影響。6.3電解氣浮工藝設計6.3.1電解氣浮工藝設計要點1）電解氣浮采用正負相間的多組電極，通以穩(wěn)定或脈沖電流，通電方式可為串連或并聯(lián)。2）電解氣浮可用惰性電極或可溶性電極，產生的效應與產物有所不同。3）電解氣浮采用惰性電極如鈦板、鈦鍍釕板、石墨板等電極，產生氫、氧或氯等細微氣泡；當采用可溶性鐵板、鋁板作為電極時，也稱為電絮凝氣浮，其產物是Fe3+、Al3+及氫氣泡等，此時產泥量較大。4）電解氣浮裝置形式分豎流式及平流式，豎流式主要應用于較小水量的處理。5）電解氣浮池的結構包括整流柵、電極組、分離室、刮渣機、集水孔、水位調節(jié)器等。6）電解氣浮主要用于小水量工業(yè)廢水處理，對含鹽量大、電導率高、含有毒有害污染物廢水的處理具有優(yōu)勢。7）鐵陽極電絮凝氣浮用于含Cr（Ⅵ）廢水處理時，Cr（Ⅵ）濃度不宜大于100mg/L。8）電解氣浮用于含氰廢水的處理時宜采用石墨惰性電極。6.3.2電解氣浮設計參數(shù)1）極板厚度6～10mm（可溶性陽極根據(jù)需要可加厚），極板凈間距15～20mm；2）電流密度一般應小于150～200A/m2；3）澄清區(qū)高度1～1.2m，分離區(qū)停留時間20～30min；4）渣層厚度10～20cm；5）單池寬度不應大于3m。6.3.3電極作用表面積，按公式（1）計算：式中：S——電極作用表面積，m2E——比電流，A?h/m3；Q——污水設計流量，m3/h；i——電極電流密度，A/m2。通常，E、i應通過試驗確定，也可按表2取值。6.3.4電極板塊數(shù)n，按公式（2）計算：式中：B——電解池的寬度，當處理水量Q=50～100m3/h，B取1.5～2m；l——極板面與池壁的凈距，取50～100mm；——極板厚度，取6～10mm；e——極板凈距，取15～20mm。6.3.5單塊極板面積，按公式（3）計算：式中：A——單塊極板面積，m2。6.3.6極板長度，按公式（4）計算：6.4葉輪氣浮工藝設計6.4.1葉輪氣浮工藝設計要點1）葉輪氣浮池的結構包括葉輪、吸氣管、分離室、刮渣機等。葉輪氣浮中葉輪直徑、轉速，及吸氣管安裝位置是設計的關鍵。2）葉輪吸入氣量應控制在合理的水平。3）葉輪與導向葉片的間距設計應當準確。4）葉輪氣浮適用于處理中等水量，對高濃度懸浮物的廢水分離效率較高。6.4.2葉輪氣浮設計參數(shù)1）葉輪直徑D=200～400mm，最大不應超過600mm；2）葉輪轉速=900～1500r/min，圓周線速度u=10～15m/s；3）葉輪與導向葉片的間距應調整在小于7～8mm；4）氣浮池水深一般為H=2～2.5m，不宜超過3m；5）氣浮池應為方形，單邊尺寸不大于葉輪直徑D的6倍。6.4.3氣浮池總容積W，按公式（10）計算：6.5加壓溶氣氣浮工藝設計6.5.1加壓溶氣氣浮工藝設計要點1）加壓溶氣氣浮基本工藝流程主要有全溶氣流程、部分溶氣流程和回流加壓溶氣流程等。2）回流加壓溶氣氣浮適用于原污水懸浮性污染物濃度高，水量較大，有混凝、破乳預處理的污水。全溶氣及部分溶氣氣浮適用于原污水分離懸浮物濃度較低，且不含纖維類物質的污水。3）工藝流程由空氣溶解設備（溶氣罐、溶氣水泵、空壓機或射流器等）、溶氣釋放器和氣浮池（接觸室、分離室、水位控制室、刮渣機、集水管等）等組成。4）接觸室、分離室應分別保證氣水接觸時間或泥水分離時間，5）水位控制室應設計安全可靠，便于調整的水位調節(jié)器。6）刮渣機設計應考慮行程、速度可調和往復運轉的功能。7）溶氣罐應保證氣水接觸的水力條件，工作壓力通常為0.4～0.5MPa，溶氣罐的自控設計要保證工況與空壓機、溶氣水泵的協(xié)調。8）各釋放器應設獨立的快開閥及快速拆卸接口。6.5.2加壓溶氣氣浮設計參數(shù)1）氣浮池的有效水深，一般取2.0～2.5m，平流式長寬比一般為2:1～3:1，豎流式應為1:1。一般單格寬度不宜超過6m，長度不宜超過15m。2）接觸區(qū)水流上升速度，下端取20mm/s左右，上端5～10mm/s，水力停留時間大于1min；接觸區(qū)隔板垂直角度一般為70°。3）分離區(qū)表面負荷（包括溶氣水量）宜為4～6m3/(m2?h)，水力停留時間一般為10～20min。4）回流溶氣水的回流比（或溶氣水比）應計算確定，一般為15%～30%。5）壓力溶氣罐應設壓力表、水位計、安全閥并設水位、壓力控制器自動控制。溶氣罐必要時可裝填料，一般采用階梯環(huán)填料，填料層高度應為罐高的1/2，并不少于0.8m，液位控制高為罐高的1/4～1/2（從罐底計）；溶氣罐設計工作壓力一般為0.4～0.5MPa；溶氣罐水力停留時間應大于2～3min（有填料時取低值），并應計算確定；溶氣罐一般為立式，設計高徑比應大于2.5～4，有條件時取高值。在某些情況下滿足水力條件時可設計成臥式。6.5.3主要工藝指標1）氣浮池所需空氣量Qg當有試驗資料時，可按公式（19）計算：6.5.4.2氣浮分離室6.5.4.3水位控制室水位控制室寬度B不小于900mm，以便安裝水位調節(jié)器，并利于檢修。水位控制室可設于分離室一端，其長度等于分離室寬度。水位控制室深度一般與氣浮分離室同深。6.5.5溶氣設備溶氣罐應設安全閥，頂部最高點應裝排氣閥。溶氣水泵進入溶氣罐的入口管道應設除污過濾器。溶氣罐底部應裝快速排污閥。溶氣罐應設水位、壓力儀表及自控裝置。1）壓力溶氣罐直徑Dd，可按公式（34）計算：q——選定溶氣壓力下單個釋放器的出流量，m3/h。?溶氣水由溶氣罐至釋放器的管道上應設快開閥。?釋放器應考慮快速拆卸裝置。6.5.8刮渣機對于矩形氣浮池應采用橋式刮渣機刮渣，跨度宜在10m以下，集渣槽的位置可在池的一端或兩端；圓形氣浮池宜采用行星式刮渣機，其適用范圍在直徑2～10m，集渣槽位置可在圓池徑向的任何部位。6.6淺層氣浮的工藝設計6.6.1淺層氣浮工藝設計要點1）淺層氣浮能有效發(fā)揮溶氣釋放的高密度微氣泡與進水布水高濃度污染物密切接觸作用，并充分利用回轉過程中微氣泡的延時粘附功能，從而提高氣浮分離效率。2）工藝設備由空氣溶解設備、溶氣釋放器及氣浮池組成。3）進水配水管與溶氣釋放器安裝在一個回轉裝置上，釋放的微氣泡與污水同步接觸。表面負荷高，分離速度快、效率高。4）池深較淺，作為末端處理時污水處理工藝的高程易于布置。5）淺層氣浮適用于大中型污水處理，主要用于活性污泥類物質的分離。可用于工業(yè)廢水固相物質的回收。6.6.2淺層氣浮的工藝特點1）布水管與釋氣管同位布置。2）表面負荷大，處理效率高。3）占地小，池深淺。鋼設備可多格組合或架空布置。6.6.3淺層氣浮的主要設計參數(shù)1）氣浮池有效水深0.5～0.6m，圓形。2）接觸室上升流速下端取20mm/s，上端取5～10mm/s。水力接觸時間1～1.5min。3）分離區(qū)表面負荷3～5m3/（m2?h），水力停留時間12～16min。4）布水機構的出水處應設整流器，原水與溶氣水的配水量按分離區(qū)單位面積布水量均勻的原則設計計算。5）布水機構的旋轉速度應滿足微氣泡浮升時間的要求，通常按8～12min選轉一周計算。6）溶氣水回流比應計算確定，一般應大于30%。溶氣罐通常可設計成立式（參見6.5.4）。溶氣水水力停留時間應計算確定，一般應大于3min。設計工作壓力0.4～0.5MPa。7）淺層氣浮的其它設計方法基本同壓力溶氣氣浮法，可參見6.5。7主要工藝設備與材料7.1溶氣泵應選用壓力較高的多級泵，其工作壓力為0.4～0.6MPa。7.2溶氣罐為壓力溶氣設備，其設計方法詳見6.5.5，設計工作壓力一般為0.6MPa，溶氣罐頂部應設安全閥。溶氣罐底部應設排污閥，溶氣罐進水管應設除污器，溶氣罐應具壓力容器試驗合格證方可使用。7.3溶氣罐供氣采用空壓機，其工作壓力為0.6～0.7MPa，供氣量應滿足溶氣罐最大溶氣量的要求。7.4溶氣罐的壓力與水位均應自動控制，并與溶氣水泵聯(lián)動。7.5釋放器應滿足水流量的要求，其與溶氣罐連接管道應安裝快開閥，釋放管支管應安裝快速拆卸管件，以利清洗。7.6氣浮池應設刮渣機，并設可調節(jié)行程開關及調速儀表自動控制。8檢測與過程控制8.1采用氣浮工藝的污水處理廠（站）正常運行檢測的項目和周期應符合CJJ60的規(guī)定，化驗檢測方法應符合CJ/T51的規(guī)定。8.2操作人員應經培訓后持證上崗，并定期進行考核和抽檢。操作人員應熟悉本標準規(guī)定的技術要求、單元氣浮工藝的技術指標及氣浮設施設備的運行要求，并按照氣浮工藝的操作和維護規(guī)程做好值班記錄。8.3檢測人員應經培訓后持證上崗，應定期進行考核和抽檢。檢測人員應定期檢測進出水水質，對檢測儀器、儀表進行校驗。8.4氣浮裝置的溶氣罐水位、水壓，空壓機壓力，溶氣水泵的啟動與停止，溶氣水的儲水池、水位，刮渣機的行程與運行速度、周期等運行參數(shù)均應自動控制。8.5氣浮工藝主要檢測項目：進出水SS、COD、濁度、出水水位等，必要時進行表面活性劑和泥渣含水率的監(jiān)測，同時應監(jiān)測溶氣罐水位、壓力，溶氣泵的流量及其它工況，空壓機的工作壓力、供氣量等。8.6氣浮工藝的水質檢測應由污水處理廠（站）化驗室統(tǒng)一負責。9主要輔助工程9.1供電系統(tǒng)需保證足夠的供電可靠性，并設置相應的繼電保護裝置。9.2設備選型應考慮污水處理工藝的環(huán)境條件，應選擇抗腐蝕，性能穩(wěn)定，安全可靠的產品。9.3構筑物宜按照二類防雷保護設計。9.4控制系統(tǒng)宜采用IPC和PLC組成的集散型監(jiān)控系統(tǒng)，一般由中控室和PLC控制站組成。10勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生10.1生產過程應采取相應的措施，避免水環(huán)境、大氣、噪聲以及固體廢棄物的二次污染。10.2供電系統(tǒng)應設置相應的保護措施，以降低由于斷電、設備故障造成的影響。10.3污水處理廠（站）應建立健全的安全生產規(guī)章制度，專人專職具體監(jiān)督防范，以確保正常生產和工人的人身安全。10.4氣浮池應設置安全欄桿及防滑扶梯，并配備救生衣及救生圈。10.5電解氣浮應設通風裝置。10.6含鉻（VI）廢水及含氰廢水處理的泥渣為危險固廢，應交由有資質的單位專門處理處置。10.7壓力溶氣罐應按要求定期到國家壓力容器管理部門檢測試驗壓力。10.8應按有關規(guī)定配備消防設施，嚴格執(zhí)行建筑防火規(guī)范，留有足夠的防火距離。10.9電力設施的選型與保護按國家有關規(guī)定進行，露天電氣設備的安全防護按國家現(xiàn)行的有關規(guī)定執(zhí)行。11施工與驗收11.1氣浮工藝的施工與驗收應符合GB50141、GB50204和GB50205規(guī)定。11.2根據(jù)設計的進水水質、出水水質要求，檢驗相應的水質指標，如COD、SS、鉻（VI）、鉻（III）、鐵（III）、氰（CN－）、油、表面活性劑等，并應提交相關檢測報告。12運行與維護12.1一般規(guī)定1）氣浮工藝污水處理廠（站）設施的運行、維護及安全管理應按照CJJ60執(zhí)行。2）操作人員應嚴格執(zhí)行設備操作規(guī)程，定時巡視設備運轉是否正常，包括溫升、響聲、