一、简介
造纸污水的处理一直是造纸厂家面临的一大难题，它集中表现在技术难度大、费用高，特别是在国家和公民对环保日益重视的今天，更给造纸厂家的生存提出挑战。
涡凹气浮系统是专门为了去除工业和城市污水中的油脂、胶状物以及固体悬浮物而设计的系统，本系统能从废水中较好地分离出这些物质。涡凹气浮系统在化学絮凝剂的帮助下可以大大降低工业污水中的BOD和COD的含量，使处理污水后达到排放标准以内，从而解决污染问题并减少排污费用。另一很重要的方面是，废水处理中产生的副产品常常能被回收和再利用。
造纸污水的处理一直是造纸厂家面临的一大难题，它集中表现在技术难度大、费用高，特别是在国家和公民对环保日益重视的今天，更给造纸厂家的生存提出挑战。
涡凹气浮系统是专门为了去除工业和城市污水中的油脂、胶状物以及固体悬浮物而设计的系统，本系统能从废水中较好地分离出这些物质。涡凹气浮系统在化学絮凝剂的帮助下可以大大降低工业污水中的BOD和COD的含量，使处理污水后达到排放标准以内，从而解决污染问题并减少排污费用。另一很重要的方面是，废水处理中产生的副产品常常能被回收和再利用。
二、该设备与传统方法的比较
传统上，两种油脂收集器（重力沉降池和分离槽）以及溶气气浮（DAF）系统都是用来去除固体污染物的，然而它们在性能和操作上都存在着严重的问题。
重力沉降池和分离槽的污泥浓度低，污泥数量大，需要频繁地进行污泥处理，处理费用高。如果不处理，池内污泥越沉越多，不仅会影响处理效果，而且实际上，污水离开沉降池最终会变得更糟糕。
溶气气浮(DAF)系统比上述两种油脂收集器有了长足的进步。但是，整个系统过于复杂，操作也十分烦琐，并且运行费用很高。它依赖于高压泵把空气溶于循环水，形成溶气水，再把溶气水注入污水中。尽管DAF有循环系统，但在防止污泥滞留于油脂收集器底部的技术方面还相当不够。那些被滤出的固体物质最终会随着循环水回流，当这些水通过特制的喷嘴时，阻塞喷嘴的现象就会经常发生。此外，DAF系统包含了压力容器、空压机和循环泵等设备,不仅电力消耗大，而且复杂的系统需要人工持续的关心。
涡凹气浮系统就根本不存在上述问题。它不会发生阻塞现象，这将从后面的该设备工作原理的介绍中得到解释。
传统上，两种油脂收集器（重力沉降池和分离槽）以及溶气气浮（DAF）系统都是用来去除固体污染物的，然而它们在性能和操作上都存在着严重的问题。
重力沉降池和分离槽的污泥浓度低，污泥数量大，需要频繁地进行污泥处理，处理费用高。如果不处理，池内污泥越沉越多，不仅会影响处理效果，而且实际上，污水离开沉降池最终会变得更糟糕。
溶气气浮(DAF)系统比上述两种油脂收集器有了长足的进步。但是，整个系统过于复杂，操作也十分烦琐，并且运行费用很高。它依赖于高压泵把空气溶于循环水，形成溶气水，再把溶气水注入污水中。尽管DAF有循环系统，但在防止污泥滞留于油脂收集器底部的技术方面还相当不够。那些被滤出的固体物质最终会随着循环水回流，当这些水通过特制的喷嘴时，阻塞喷嘴的现象就会经常发生。此外，DAF系统包含了压力容器、空压机和循环泵等设备,不仅电力消耗大，而且复杂的系统需要人工持续的关心。
涡凹气浮系统就根本不存在上述问题。它不会发生阻塞现象，这将从后面的该设备工作原理的介绍中得到解释。
三、气浮沉淀机与涡凹气浮机的比较：
众所周知，污水中的污染物分为溶解性有机物和非溶解性物质（即SS），溶解性有机物在一定条件下，可以转化为非溶解性物质，污水处理的方法之一就是加入混凝剂和絮凝剂使大部分溶解性有机物转化为非溶解性物质，再将全部或大部分非溶解性物质（即SS）去除以达到净化污水的目的，而去除SS的主要方法就是利用气浮的方法。
污水中的SS依据其可否气浮的物理性质可分为三大类：第一类是可气浮的SS，这类SS一遇上气泡即很快浮上液面；第二类是不可气浮的但体积较小的SS，这类SS由于体积很小，气泡很难捕捉到它；第三类是不可气浮的但比重较大的SS，这类SS由于比重较大，即使与气泡结合，也不能上浮，而只能下沉。对于第一类SS的去除问题一般气浮方法都可以解决，对于后面两类SS的去除是一个比较麻烦的问题，解决这一问题采用了不同的方法。
对于第二类SS，该设备的解决方法是加大化学絮凝剂的用量以增加该类物质的絮凝效果，使其体积变大，能够容易地与空气结合并上浮，但这样却提高了化学药品的消耗，使水处理成本成倍的增加。而该设备解决这类SS的方法是在气浮机箱体内设置若干个倾斜方向同水流方向相同的斜板，这若干个斜板提供的固液界面对不同体积的SS产生不同的阻滞作用，而使它们的运行速度有所差别，使得污水中不可气浮的且比重较小的SS在该界面上同其它SS相互碰撞，形成体积较大的SS，而与气泡结合并具有可气浮性，也就是说，这大量的固液界面的设置所起到的是化学絮凝所起不到的物理絮凝的作用，既达到了理想的处理效果，又降低了成本。
对于第三类SS，该设备的解决方法是在箱体底部的不同长宽位置上设置若干根回流管，但这样做的结果仅仅是将下沉后的SS重新回流到曝气区，在新生的化学絮凝剂和新气泡的作用下再重新获得一次或几次气浮的机会，但由于这类SS比重较大的特性，即使再回流到曝气区，其再次上浮的几率并不大，徒然增加化学絮凝剂的用量和电耗（根据回流量计算大约增加15%左右），并最终导致恶性循环影响出水质量。而该设备的解决方法是在气浮箱体的底部设置若干个带有排污口的沉淀锥体，使该类物质下沉后在该锥体内蓄集浓缩后定期通过排污口排出，彻底解决了存在的运行费用高，不可气浮的比重较大的SS在系统内恶性循环却得不到去除的问题。
众所周知，污水中的污染物分为溶解性有机物和非溶解性物质（即SS），溶解性有机物在一定条件下，可以转化为非溶解性物质，污水处理的方法之一就是加入混凝剂和絮凝剂使大部分溶解性有机物转化为非溶解性物质，再将全部或大部分非溶解性物质（即SS）去除以达到净化污水的目的，而去除SS的主要方法就是利用气浮的方法。
污水中的SS依据其可否气浮的物理性质可分为三大类：第一类是可气浮的SS，这类SS一遇上气泡即很快浮上液面；第二类是不可气浮的但体积较小的SS，这类SS由于体积很小，气泡很难捕捉到它；第三类是不可气浮的但比重较大的SS，这类SS由于比重较大，即使与气泡结合，也不能上浮，而只能下沉。对于第一类SS的去除问题一般气浮方法都可以解决，对于后面两类SS的去除是一个比较麻烦的问题，解决这一问题采用了不同的方法。
对于第二类SS，该设备的解决方法是加大化学絮凝剂的用量以增加该类物质的絮凝效果，使其体积变大，能够容易地与空气结合并上浮，但这样却提高了化学药品的消耗，使水处理成本成倍的增加。而该设备解决这类SS的方法是在气浮机箱体内设置若干个倾斜方向同水流方向相同的斜板，这若干个斜板提供的固液界面对不同体积的SS产生不同的阻滞作用，而使它们的运行速度有所差别，使得污水中不可气浮的且比重较小的SS在该界面上同其它SS相互碰撞，形成体积较大的SS，而与气泡结合并具有可气浮性，也就是说，这大量的固液界面的设置所起到的是化学絮凝所起不到的物理絮凝的作用，既达到了理想的处理效果，又降低了成本。
对于第三类SS，该设备的解决方法是在箱体底部的不同长宽位置上设置若干根回流管，但这样做的结果仅仅是将下沉后的SS重新回流到曝气区，在新生的化学絮凝剂和新气泡的作用下再重新获得一次或几次气浮的机会，但由于这类SS比重较大的特性，即使再回流到曝气区，其再次上浮的几率并不大，徒然增加化学絮凝剂的用量和电耗（根据回流量计算大约增加15%左右），并最终导致恶性循环影响出水质量。而该设备的解决方法是在气浮箱体的底部设置若干个带有排污口的沉淀锥体，使该类物质下沉后在该锥体内蓄集浓缩后定期通过排污口排出，彻底解决了存在的运行费用高，不可气浮的比重较大的SS在系统内恶性循环却得不到去除的问题。
四、气浮设备的优点
A.节省投资
气浮设备能够去除污水中的油脂、胶状物、固体浮悬物、BOD和COD，用它处理化学制浆中段废水可大大减少生化二级处理(如果用废纸作原料，经过脱墨、漂白等过程产生的废水则无需生化二级处理即可达到排放标准)设备的规模，甚至可以省去生化处理工序而直接达标排放，从而大大减少总体投资费用。
B.运行费用低廉
整套气浮设备所消耗的动力极小，仅相当于传统的溶气气浮法(DAF)的1/8～1/10，而且维修和人工操作极少，或可做到无人职守运行。
C.效率高
与传统的油脂收集器(重力沉降池和分离槽)相反，该设备是将固体污泥自动和连续地从废水中除去。污泥的去除和储存是以浓缩的方式进行，此设备所收集的上浮污泥的最高浓度可达到5%左右，因此也降低了污泥处理的费用。
D.性能优越
该设备的处理量为5-2000立方米/小时。根据客户的要求可设计不同流量的设备。进入该设备的水量不需保持平衡，即使流量改变，设备也可正常工作。正常情况下，油脂和固体悬浮物(SS)的去除率超过95%。显然，油脂和固体悬浮物去除的同时，COD和BOD的负荷也大大降低，通常COD的去除率可以达到75-85%以上。
E.操作简单
该设备并不复杂，仅由两个机械部分组成，不需人工的参与。
F.臭气减轻
该设备对废水的处理是个好氧过程，并且污泥是在“新鲜”的状态下被除去，因而由油脂收集器(重力沉降池和分离槽)产生的臭气问题得到了很好的解决。另一方面，增加了固体再利用的可能性，减少了处理上的麻烦。
G.安装方便
为该设备备配套的土建特别少，地面、地下或高处皆可安装，而且耗时极短。
H.占地面积小
处理能力5～500立方米/小时的气浮设备的安装占地面积只有2.5～90平方米。
五、气浮设备的工作原理
它可以从废水中去除各种固体和胶体悬浮物，本设备设计简单，操作方便，运行经济。涡凹曝气机将“微泡”直接注入污水中，所以不发生阻塞现象。未经处理的污水进入该设备，在0号药和其它药品的共同作用下，悬浮物在气浮机内的若干斜板表面上发生物理絮凝和化学絮凝作用，从而形成大的“矾花絮团”。由于气泡群的浮升作用，“絮团”浮上液面，浮渣经刮渣机进入螺旋输送器与液体分离。而一些比重比较大的悬浮物下沉到沉淀锥体浓缩后定期由阀门排出机体外。净化后的污水由调节堰板溢流出水。
A.节省投资
气浮设备能够去除污水中的油脂、胶状物、固体浮悬物、BOD和COD，用它处理化学制浆中段废水可大大减少生化二级处理(如果用废纸作原料，经过脱墨、漂白等过程产生的废水则无需生化二级处理即可达到排放标准)设备的规模，甚至可以省去生化处理工序而直接达标排放，从而大大减少总体投资费用。
B.运行费用低廉
整套气浮设备所消耗的动力极小，仅相当于传统的溶气气浮法(DAF)的1/8～1/10，而且维修和人工操作极少，或可做到无人职守运行。
C.效率高
与传统的油脂收集器(重力沉降池和分离槽)相反，该设备是将固体污泥自动和连续地从废水中除去。污泥的去除和储存是以浓缩的方式进行，此设备所收集的上浮污泥的最高浓度可达到5%左右，因此也降低了污泥处理的费用。
D.性能优越
该设备的处理量为5-2000立方米/小时。根据客户的要求可设计不同流量的设备。进入该设备的水量不需保持平衡，即使流量改变，设备也可正常工作。正常情况下，油脂和固体悬浮物(SS)的去除率超过95%。显然，油脂和固体悬浮物去除的同时，COD和BOD的负荷也大大降低，通常COD的去除率可以达到75-85%以上。
E.操作简单
该设备并不复杂，仅由两个机械部分组成，不需人工的参与。
F.臭气减轻
该设备对废水的处理是个好氧过程，并且污泥是在“新鲜”的状态下被除去，因而由油脂收集器(重力沉降池和分离槽)产生的臭气问题得到了很好的解决。另一方面，增加了固体再利用的可能性，减少了处理上的麻烦。
G.安装方便
为该设备备配套的土建特别少，地面、地下或高处皆可安装，而且耗时极短。
H.占地面积小
处理能力5～500立方米/小时的气浮设备的安装占地面积只有2.5～90平方米。
五、气浮设备的工作原理
它可以从废水中去除各种固体和胶体悬浮物，本设备设计简单，操作方便，运行经济。涡凹曝气机将“微泡”直接注入污水中，所以不发生阻塞现象。未经处理的污水进入该设备，在0号药和其它药品的共同作用下，悬浮物在气浮机内的若干斜板表面上发生物理絮凝和化学絮凝作用，从而形成大的“矾花絮团”。由于气泡群的浮升作用，“絮团”浮上液面，浮渣经刮渣机进入螺旋输送器与液体分离。而一些比重比较大的悬浮物下沉到沉淀锥体浓缩后定期由阀门排出机体外。净化后的污水由调节堰板溢流出水。
六、各种废水处理工艺流程
A.纸机白水
⑴流程
→ 回收纤维
白水→ 平衡调节池 → 微滤机→该设备气浮沉淀池 → 回用或排放
⑵结果
指 标 COD(mg/l) SS(mg/l)
进水水质 450～600 500
出水水质 ≤100 ≤40
去除率 ≥80% ≥92%
处理成本 0.08～0.12元/立方米
B.废纸（脱墨）制浆过程废水
⑴流程
脱墨废水—→ 平衡调节池 —→ 微滤机—→ 混凝反应池 —→
→ 回收纤维
该设备气浮沉淀池 —→ 回用或排放
→ 污泥处理
⑵结果
指 标 COD(mg/l) SS(mg/l)
进水水质 600～1200 500～1000
出水水质 ≤100 ≤40
去除率 ≥85% ≥92%
处理成本 0.2～0.3元/立方米
A.纸机白水
⑴流程
→ 回收纤维
白水→ 平衡调节池 → 微滤机→该设备气浮沉淀池 → 回用或排放
⑵结果
指 标 COD(mg/l) SS(mg/l)
进水水质 450～600 500
出水水质 ≤100 ≤40
去除率 ≥80% ≥92%
处理成本 0.08～0.12元/立方米
B.废纸（脱墨）制浆过程废水
⑴流程
脱墨废水—→ 平衡调节池 —→ 微滤机—→ 混凝反应池 —→
→ 回收纤维
该设备气浮沉淀池 —→ 回用或排放
→ 污泥处理
⑵结果
指 标 COD(mg/l) SS(mg/l)
进水水质 600～1200 500～1000
出水水质 ≤100 ≤40
去除率 ≥85% ≥92%
处理成本 0.2～0.3元/立方米
C.化学制浆中段废水
⑴流程
中段废水—→ 中和调节池 —→ 微滤机 —→ 混凝反应池 —→
→回收纤维
该设备气浮沉淀机 —→达标排放
→ 污泥池
⑵结果
指 标 COD(mg/l) SS(mg/l)
进水水质 800～1500 500～1500
出水水质 ≤450 ≤50
去 除 率 ≥70% ≥95%
处理成本 0.25～0.35元/立方米
D.化学制浆中段废水
⑴流程
中段废水—→ 中和调节池 —→ 微滤机 —→ 混凝反应池 —→
→回收纤维
该设备气浮沉淀机 —→（生化曝气沉淀池 —→）达标排放
→ 污泥池 → 活性污泥池
⑵结果
指 标 COD(mg/l) SS(mg/l)
进水水质 1500～3000 500～1500
出水水质 ≤450 ≤100
去 除 率 ≥85% ≥93%
处理成本
含生化 0.4～0.6元/立方米
不含生化 0.35～1.2元/立方米
⑴流程
中段废水—→ 中和调节池 —→ 微滤机 —→ 混凝反应池 —→
→回收纤维
该设备气浮沉淀机 —→达标排放
→ 污泥池
⑵结果
指 标 COD(mg/l) SS(mg/l)
进水水质 800～1500 500～1500
出水水质 ≤450 ≤50
去 除 率 ≥70% ≥95%
处理成本 0.25～0.35元/立方米
D.化学制浆中段废水
⑴流程
中段废水—→ 中和调节池 —→ 微滤机 —→ 混凝反应池 —→
→回收纤维
该设备气浮沉淀机 —→（生化曝气沉淀池 —→）达标排放
→ 污泥池 → 活性污泥池
⑵结果
指 标 COD(mg/l) SS(mg/l)
进水水质 1500～3000 500～1500
出水水质 ≤450 ≤100
去 除 率 ≥85% ≥93%
处理成本
含生化 0.4～0.6元/立方米
不含生化 0.35～1.2元/立方米
七、适用范围
该设备适用于造纸、纺织、制革、炼油、食品、油漆、涂料、屠宰、化工、印染、酿造、乳品加工、纤维生产、市政污水处理。
该设备适用于造纸、纺织、制革、炼油、食品、油漆、涂料、屠宰、化工、印染、酿造、乳品加工、纤维生产、市政污水处理。
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