平流式加压溶气气浮的计算方法及关键设计参数如何准确确定？

平流式加压溶气气浮计算

基本原理与流程

平流式加压溶气气浮（PSD-DAF）是一种高效的水处理技术，通过将空气在加压条件下溶于水形成溶气水，然后在常压下释放出微气泡，利用气泡附着于水中悬浮颗粒，将其带至水面形成浮渣，从而实现固液分离，其核心流程包括：溶气系统（加压泵、溶气罐、溶气释放器）、气浮池（平流式结构，包含进水区、溶气区、分离区、集渣区），该技术适用于高浓度悬浮物废水处理，如造纸、印染、化工废水，去除效率可达90%以上。

计算核心参数

平流式加压溶气气浮的计算需围绕溶气效率、溶气水量、溶气罐容积、释放器数量及气浮池尺寸展开，具体参数及公式如下表所示：

关键步骤详解

1. 溶气水量计算

   以处理水量Q=1000 m³/h、进水SS=200 mg/L、要求出水SS=30 mg/L、溶气效率η=50%为例：

   ( Qd = (200-30) times 1000 / (200 times 50%) = 1700 , text{m}^3/text{h} )

   

2. 溶气罐容积计算

   若溶气时间td=3 min，则：

   ( Vd = 1700 times 3 / 60 = 85 , text{m}^3 )

3. 释放器数量计算

   若单个释放器流量Qr=0.5 m³/h、释放效率ηr=90%，则：

   ( N = 1700 / (0.5 times 90%) approx 3777 , text{个} )（取整为3800个）

   

4. 气浮池设计

   假设停留时间t=15 min（900 s），处理水量Q=1000 m³/h，则气浮池有效容积：

   ( Vf = 1000 times 15 / 60 = 250 , text{m}^3 )

   结合流速要求（v=5 mm/s=0.005 m/s），池长L=v×t=0.005×900=4.5 m；若池宽B=2 m、池深H=2 m，则容积=4.5×2×2=18 m³（需调整尺寸以满足容积要求）。

   

注意事项

• 溶气压力选择：通常取0.3-0.6 MPa，高浓度污水可适当提高压力以提高溶气效率。
• 释放器类型：散气型适用于低浊度废水（气泡细小），溶气型适用于高浊度废水（气泡粗大）。
• 运行维护：定期检查溶气罐内填料、释放器堵塞情况，防止效率下降。

常见问题解答（FAQs）

1. 如何确定溶气压力？

   溶气压力需结合溶气效率、设备成本及水质特性综合选择，一般工业应用中，压力范围0.3-0.6 MPa较为常见；若处理高浓度悬浮物废水，可适当提高至0.6-0.8 MPa以提升溶气效率。

2. 释放器类型如何选择？

   散气型释放器（如多孔陶瓷）适用于低浊度（SS<200 mg/L）废水，气泡直径约20-50 μm；溶气型释放器（如涡流型）适用于高浊度（SS>200 mg/L）废水，气泡直径约50-100 μm,需根据进水水质及处理要求选择合适类型。