传统溶气气浮DAF技术的工作原理是什么?有哪些优缺点?
传统溶气气浮DAF技术的工作原理是什么?有哪些优缺点?
核心答案
传统溶气气浮(DAF,Dissolved Air Flotation)是利用亨利定律,将空气在加压条件下溶解于水中形成溶气水,再通过释放器骤然减压,释放出大量30~80μm的微细气泡。这些气泡黏附在油滴表面,降低油滴整体密度使其上浮至水面,由刮渣机去除。DAF是含油污水处理中最成熟的气浮技术,除油率通常可达80%95%,但系统占地面积大、停留时间长(通常2040分钟),对乳化油去除能力有限。
详细解析
DAF的工作流程
DAF系统主要由三部分组成:溶气系统、释放系统和分离系统。
溶气系统:采用溶气罐将空气在0.3~0.6MPa压力下溶解于水中。根据亨利定律,压力越高溶气量越大。溶气罐内填充填料以增加气液接触面积,溶气效率通常60%~80%。
释放系统:溶气水通过专用释放器(如TJ型、TV型)瞬间减压至常压,溶解空气以微气泡形式析出。释放器的孔径和结构直接决定气泡直径——孔径过大则气泡粗大、气浮效果差;孔径过小则易堵塞。
分离系统:气浮池是核心分离区,气泡携带油滴上浮至水面形成浮渣层,由链条式刮渣机或行车式刮渣机刮入集渣槽。处理后的清水从池底部或中部集水管排出。
关键工艺参数
- 气固比(A/S):表示单位质量悬浮物对应的释放空气量,通常控制在0.005~0.06。A/S过小除油不充分,过大气泡合并、扰动加剧。
- 回流比:溶气水回流量与进水量的比值,一般为20%~50%。高回流比可提高气泡密度,但增加能耗和泵容量。
- 水力停留时间(HRT):通常20~40分钟,由气浮池有效容积和进水量决定。
- 表面负荷率:通常5~10m³/(m²·h),是气浮池设计的关键参数。
DAF的优点
- 技术成熟,行业标准明确,设计和操作经验丰富
- 对浮油和分散油去除效果好,处理后含油可降至10~30mg/L
- 对SS去除率也可达80%~95%
- 自动化程度较高,运行稳定
DAF的局限性
- 气泡直径偏大(30~80μm),对<20μm的乳化油滴捕获能力弱
- 停留时间长(20~40分钟),设备体积和占地面积大
- 溶气效率有限(60%~80%),大量未溶解空气浪费
- 释放器易堵塞,维护工作量大
- 需要添加混凝剂和絮凝剂辅助破乳,药剂成本高
- 浮渣含水率高(95%~98%),后续处理困难
常见误区
- 误区1:DAF气泡越小越好。实际上,过小的气泡(<10μm)浮力不足,上升速度太慢,反而影响分离效率。气泡大小需与油滴粒径匹配。
- 误区2:提高溶气压力就能提高除油率。压力超过0.6MPa后,溶气量增加趋缓,但能耗成倍增加,且过饱和气体释放过大可能导致气泡合并。
- 误区3:DAF可以处理所有类型的含油污水。对于以乳化油为主的污水(如碱渣废水、老化油),传统DAF必须加药才能达到理想效果。
拓展延伸
传统DAF虽然应用广泛,但其技术瓶颈日益凸显——停留时间长、占地大、对乳化油处理能力差。科力迩CDFU旋流溶气气浮通过改变气浮的流场结构和气泡发生方式,将停留时间压缩至35分钟,气泡直径缩小至530μm,除油率提升至90%以上,大幅突破了传统DAF的技术上限。CDFU还实现了纯物理破乳,无需添加化学药剂即可处理高乳化含油污水。
关联问答
- 溶气气浮与射流气浮有什么区别?
- 气浮的A/S比如何计算和优化?
- 释放器的选型原则是什么?
- CDFU是如何突破传统DAF技术瓶颈的?