加压溶气气浮实验
一、实验目的
1、了解和掌握气浮净水方法的原理及其工艺流程。
2、掌握气浮设计参数“气固比”及“释气量”的测定方法及整个实验的操作技术。
二、实验原理
利用微小空气气泡与污水中低密度的悬浮颗粒相依存,形成密度小于水的气水结合物,以减少悬浮颗粒的比重,并使之被强制上浮的原理,从而把悬浮颗粒从液体中分离出来。
三、实验仪器、设备及材料
1、气浮装置、空压机、转子流量计,搅拌棒;
2、原水、量筒、烧杯、秒表,硫酸铝
四、实验内容
1、气固比的测定;
2、释气量的测定
五、实验步骤
(1)将某污水加1%左右的硫酸铝溶液混凝沉淀,取压力溶气罐2/3体积的上清液加入压力溶气罐。
(2)开进气阀门使压缩空气进人加压溶气罐,直至罐内压力达到预定压力时(一般为0.3-0.4MPa)关闭并静置10min,使罐内水中溶解空气达到饱和。
(3)测定加压溶气水的释气量以确定加压溶气水是否合格(一般释气量与理论饱和值之比为0.9以上即可)。
(4)将500mL已加药并混合好的某污水倒入反应量筒(加药量按混凝实验定),并测原污水中的悬浮物浓度。
(5)当反应量筒内已见微小絮体时,开减压阀(或释放器)按预定流量往反应量筒内加溶气水(其流量可根据所需回流比而定),同时用搅拌棒搅动0.5min,使气泡分布均匀。
(6)观察并记录反应筒中随时间而上升的浮渣界面高度并求其分离速度。
(7)静止分离约10—30min后分别记录清液与浮渣的体积。
(8)打开排放阀门分别排出清液和浮渣,并测定清液和浮渣中的悬浮物浓度。
(9)按几个不同回流比重复上述实验即可得出不同的气固比与出水水质SS值。
气固比单位为g(气体)旭(固体)即每去除此固体所需的气量。
一般为了简化计算也可用L(气体)/g(悬浮物),计算公式如下
A/S=W·a/SS·Q
式中A——总释气量,L;S——总悬浮物量,g;
a——单位溶气水的释气量,mL/L水;W——溶气水的体积,L
SS——原水中的悬浮物浓度,mg/L;Q——原水体积,L
3.实验结果整理
(1)绘制气固比与出水水质关系曲线,并进行回归分析。
(2)绘制气固比与浮渣中固体浓度关系曲线。
二、释气量实验
影响加压溶气气浮的因素很多,其中溶解空气量的多少,释放的气泡直径大小,是重要的影响因素。
空气的加压溶解过程虽然服从亨利定律,但是由于溶气罐形式的不同,溶解时污水性质的不同,其过程也有所不同。
此外,由于减压装置的不同,溶解气体释放的数量,气泡直径的大小也不同。
因此进行释气实验对溶气系统、释气系统的设计、运行均具有重要意义。
2.实验步骤
(1)打开气体计量瓶的排气阀,将释气瓶注入清水至计量刻度,上下移动水位调节瓶,将气体计量瓶内液位调至零刻度,然后关闭排气阀。
(2)当加压溶气罐运行正常后,打开减压阀和分流阀,使加压溶气水从分流口流出,在确认流出的加压溶气水正常后,开入流阀,关分流阀,使加压溶气水进入释气瓶内。
(3)当释气瓶内增加的水达到100—200mL后,关减压阀和人流阀并轻轻摇晃释气瓶,使加压溶气水中能释放出的气体全部从水中分离出来。
(4)打开释气瓶的排放阀,使瓶中液位降回到计量刻度,同时准确计量排出液的体积。
(5)上下移动水位调节瓶,使调节瓶中的液位与气体计量瓶中的液位处于同一水平线上,此时记录的气体增加量即所排人释放瓶中加压溶气水的释气量。
溶气效率η=释气量/理论释气量×100%
3.实验结果整理
(1)完成释气量实验,并计算溶气效率。