气浮滤池水处理技术的实际应用效果分析

刘亚洲

中国石油广西石化公司，广西 钦州 535008）

气浮滤池水处理技术的实际应用效果分析

刘亚洲

中国石油广西石化公司，广西 钦州 535008）

介绍了气浮滤池（DAFF）水处理技术工艺原理及技术特点。对几年来的实际运行效果与传统水处理工艺进行比较分析，总结其技术优势、存在缺陷及改进措施，为其它企业类似的地表水净化处理提供参考。

气浮滤池；工艺原理；技术特点；运行 效果；改进措施

广西石化净水场为各生产装置和全厂消防系统提供所用新鲜水，利用水库地表水为水源，通过深度处理，将其净化达到生产用水的要求，总处理能力为2800t·h-1(4组700t·h-1气浮滤池)。因南方地表水质受季节的影响波动很大，雨季泥沙含量高导致浊度很高，其他季节虽原水浊度低但有机腐蚀类物质及藻类含量高，传统的“沉淀+过滤”工艺难以保证出水水质要求。为了保 证水质，处理工艺采用-混凝（絮凝）-气浮-过滤-消毒的给水处理工艺，主要处理技术是气浮滤池，简称DAFF。该技术是澳大利亚WTA（Water Treatment Australia）公司的专有技术，在国内首次国产化应用。

1 DAFF工艺原理和技术特点

1.1 工艺原理

气浮滤池（Dissolved Air Flotation and Filtration，简称DAFF）是溶气浮选池(DAF，Dissolved Air Flotation) 与多介质滤池（MMF，Multimedia Filter）相结合的一种新型工艺。DAFF为一体化的水处理系统，将溶气浮选池(DAF) 与多介质滤池（MMF）结合在一起，上部为矩形溶气浮选池(DAF)，下部为多介质滤料过滤池。通过溶气和溶气释放系统，采用部分回流压力溶气气浮，回流比10%～20%，溶气罐压力0.5～0.7MPa。压缩空气注入溶气罐成为过饱和状态，然后通过溶气释放系统瞬时减压，溶解在水中的过饱和气体骤然释放，产生大量的微细气泡，絮凝产生的絮体物质和一些细小颗粒与微细气泡结合在一起，比重小于1的被浮至水面，通过刮渣器将悬浮物撇除；比重大于1的重力下沉到滤料层，过滤去除。一般来说，悬浮颗粒粒径越大，直接截留的作用越明显。普通的双层滤料滤池对粒径大于10μm的颗粒主要通过沉淀和惯性作用被滤料截留，对于密度比水大的颗粒更是如此。而粒径更小的颗粒则是通过扩散作用实现截留的，此部分去除效率较低。

图1 DAFF结构示意图

1.2 技术特点

1）DAFF将气浮与过滤合理结合，产生的气泡直径为10～20μm（传统气浮的气泡直径为20～50μm），增大了气泡比表面积，容易形成矾花，容易去除更小颗粒的悬浮物，从而提高了出水水质，占地少、能耗低、自动化程度高。而地面水的水质特点是高有机物和菌藻，不易沉降。

2）DAFF溶气释放系统具有较小的气泡。根据吸附值理论，只有比悬浮颗粒粒径小的气泡，才能与该悬浮颗粒发生较有效的吸附作用。普通释放器产生的气泡直径一般为20～50μm，DAFF释放系统产生的气泡直径在10μm左右。较小的气泡更有利于去除地表水中的细小颗粒。

3）释放阀具有较大的消能值（消能值是指溶气水从溶解平衡的高能值降到几乎接近常压的低能值之间的差值），普通气浮溶气释放器的消能值一般在95%左右，DAFF释放阀消能值可达到99.9%。

4）释放阀具有最短的消能时间。2个体积相同的气泡合并之后，其表面能减少20.62%。为避免气泡的合并，在获得最大消能值的前提下，需要最快的消能速度即最短的消能时间。高效溶气释放器的消能时间应不大于0.3s，DAFF释放阀消能时间0.03～0.01s。

2 实际运行效果

1）该系统自2009年7月投运以来，运行稳定，产水水质好，主要技术运行指标均优于设计值，也优于《石油化工给排水水质标准》（SH 3099-2000）。

表1 实际运行数据和设计值对比表

2）DAFF将混凝、絮凝及气浮滤池合建，气浮池与过滤池合建，为一体化处理构筑物，t水占地小于0.3m3，与沉淀过滤技术（t水占地0.6m3）相比，占地减少50%；处理构筑物合建，工艺流程简短，减少土建投资、系统管道及配件投资；混凝剂絮凝剂均采用PAC，减少了絮凝剂加药设备费用。

3）DAFF的处理效果相当于普通多介质过滤器与纤维球过滤器作用效果的总和，两者相比降低能耗40%左右；DAFF溶气水回流比10%～20%，常规气浮溶气水回流比一般为30%～50%，运行能耗可降低20%左右。

4）DAFF采用了先进的PLC控制系统，目前已改造至DCS控制系统，主要工艺操作全部通过中控室DCS系统实现，操作简便，所需操作人员少（只有4人）。

3 存在缺陷及改进措施

1）配水槽兼起原水调节的作用时，容积太小会造成原水水质波动，影响处理水质的稳定性。该净水场所配备配水槽体积为20m3，容积偏小，当原水来水压力、水质波动较大时，会影响气浮滤池的平稳运行，出现产水短时水质有较大波动。建议根据水量变化的调节容积确定配水槽的容积，并适当增大配水槽容积。

2）该净水场反洗水泵、溶气水泵、清水泵共用清水池，在气浮滤池反洗时容易造成清水泵的频繁启停。建议将清水池和反洗水池分开，且电机应按频繁启动电机配置。

4 结论

DAFF更适合于低浊高藻地表水的特性，混凝、絮凝效果好，水质稳定。水库水水质特征为低浊高藻，天然有机物丰富，水体的主要杂质表现为悬浮物、胶体物、溶解物。DAFF水处理技术能够通过微气泡将原水中有机物悬浮去除，将不能悬浮的杂质通过过滤去除。

Application Effect Analysis of Dissolved Air Flotation and Filtration Water Treatment Technology

LIU Ya-zhou
(Guangxi Petrochemical Company, CNPC, Qinzhou 535008, China)

TQ 085

B

1671-9905(2015)04-0056-02

2015-02-12