中国工程建设标准化协会标准饮用水气浮处理工程技术CECS XX XXXX条文说明2020 XX目 次1 总则273 基本要求284 工艺设计294.1 一般规定294.2 工艺选用294.3 设计参数334.4 设计计算354.5 设备选型355 施工与验收385.1 一般规定385.2 施工要求385.3 安装要求386 运行与维护396.1 一般规定396.2 工艺运行监控396.3 设备设施维护391 总则1.0.4 对气浮工程所用产品的选择作了原则规定。原材料、设备等产品的选用必须符合国家有关规定。1.0.5 提出了关于饮用水气浮工程施工时需同时执行国家颁布的有关标准规范的规定，在特殊地区进行气浮工程施工时，还应遵循相关规范的要求。3 基本要求3.0.1关于气浮工艺适用范围的规定。含藻水是指藻类及其他浮游生物过量繁殖、藻数量大于100万个/L或足以妨碍混凝、沉淀和过滤正常运行的水源水。当水体中藻含量大于1000万个/L时就可以称为高藻水。通常把温度低于10的地表水称为低温度水。根据实际生产经验，我国北方气候寒冷，冬春季节水温常降至02，浊度1030NTU；南方地区长江水系冬季水温一般在37，浊度一般在2030NTU之间；水库水长期静止浊度一般为510NTU。根据气浮处理的特点，适宜于处理低浊度的原水。虽然有试验表明，气浮池处理浑浊度为200300NTU的原水也是可行的，但考虑到相关的生产性经验不多，故本条规定了“气浮池宜用于浑浊度小于100NTU的原水”。由于气浮是依靠气泡来托起絮粒的，絮粒越多、越重，所需气泡量越多，故气浮一般不宜用于高浊度原水的处理，而较适用于：1低浊度原水（一般原水常年浊度在100NTU以下）；2含藻类及有机杂质较多的原水；3低温度水，包括因冬季水温较低而用沉淀、澄清处理效果不好的原水；4水源受到污染，色度高、溶解氧低的原水。3.0.2 关于气浮工艺组成的规定。溶气部分包括溶气罐、溶气泵、空压机或射流器等。释放部分包括溶气释放器。气浮池构筑物包括接触室、分离室、集水管等。3.0.3 关于气浮池浮渣处置的规定。气浮池上的浮渣应用刮渣机去除，尤其是对含藻水的气浮池，更要严肃对待。含藻水中的藻上浮至气浮池分离室的水面，形成一层藻浮渣。藻渣的量约为气浮池处理水量的0.04%，藻渣含水率为92%97%。藻渣层的厚度取决于排渣周期的长短，在10cm以内。气浮池藻渣的污染物浓度很高：一般BOD5为8.8g/L、COD 51g/L、悬浮固体44 g/L，氮、磷、砷、锌、铅、铁含量都高。因此，本条规定气浮池的上浮藻渣必须全部收集，并应按当地环保部门规定进行处置，严禁把藻渣排入水体。4 工艺设计4.1 一般规定4.1.1 水厂自用水量应根据原水水质、处理工艺和构筑物类型等因素通过计算确定，自用水率可采用设计规模的5%10%。4.1.3关于气浮池排渣设备的规定。气浮池在运行过程中，难免有细砂和部分藻渣絮粒下沉淤积于池底。为保证气浮池出水水质，延长放空清洗周期，本条规定气浮池底部应设置排泥措施。设置调节阀门，是为了防止出水带泥或浮渣层太厚。4.1.4 关于混合、絮凝池及气浮池设计的规定。现行室外给水设计标准GB50013-2018中已经有较明确的规定，因此，可以直接采用。4.1.5 关于混凝剂和助凝剂产品质量要求的规定。混凝剂和助凝剂是水处理工艺中添加的化学物质，其成分将直接影响生活饮用水水质。选用的产品必须符合卫生要求，从法律上保证对人体无害，对生产用水无害的要求。关于混凝剂和助凝剂品种选择的规定。混凝剂和助凝剂的品种直接影响混凝效果，而其用量还关系到水厂的运行费用。为了正确地选择混凝剂品种和投加量，应以原水作混凝沉淀试验的结果为基础，综合比较其他方面来确定。采用助凝剂的目的是改善絮凝结构，加速沉降，提高出水水质，特别对低温低浊度水以及高浊度水的处理，助凝剂更具明显作用。因此，在设计中对助凝剂是否采用及品种选择也应通过试验来确定。缺乏试验条件或类似水源已有成熟的水处理经验时，则可根据相似条件下的水厂运行经验来选择。根据实际水厂运行经验，气浮工艺所用混凝剂多为铝盐，其中硫酸铝的使用效果要优于聚合氯化铝。4.2 工艺选用4.2.1目前气浮处理工艺有加压溶气气浮法、电解气浮法、涡凹气浮、浅层气浮、叶轮气浮、离子气浮、泵吸水管吸气气浮、射流气浮、化学气浮法、生物气浮法、共聚气浮等，其中加压溶气气浮工艺主要有全溶气流程、部分溶气流程和回流加压溶气流程等。气浮工艺应用在给水处理中时通常采用加压溶气气浮工艺；根据每项气浮工程具体情况，也可选用其他适用气浮工艺。实际应根据具体情况，参考表4.2.1介绍的不同气浮技术特点进行选用。表4.2.1 气浮工艺特点及适用条件对比型式特点适用条件加压溶气气浮法工艺成熟，工程经验丰富，处理效果好，处理能力大。可以做到全自动连续运行。泥渣含水率低，出水水质好。对不同悬浮物浓度的废水可分别采用全溶气、部分回流溶气等方式，适应性好。工艺稍复杂，管理要求较高。适用于不同水量及藻类、较高浓度悬浮性污染物、油类、微生物、纸浆、纤维浓度的给水及废水处理。电解气浮法对工业废水具有氧化还原、混凝气浮等多种功能，对水质的适应性好，过程容易调整。装置设备化，结构紧凑，占地少，不产生噪音。耗电量较大。适用于小水量工业用水（Q1015m3/h）处理，对含盐量大、电导率高、含有毒有害污染物的污水处理具有独特的优点。涡凹气浮设备投资少、占地面积小，操作简单，运行费用低。但是涡旋气浮废水中悬浮物浓度高时，减压装置容易堵塞，管理复杂。适用于如下几个方面：采油、炼油、化工、机械加工、车船运输、食品加工、钢铁等行业的含油废水处理；造纸废水处理中去除SS以及造纸工艺中回收纤维素；乳品、屠宰、海产及肉类加工、制革等行业废水，去除高浓度的油脂和蛋白质；沉降性能差的污泥的浓缩。浅层气浮表面负荷高，分离速度快，效率高。水处理高程易于布置。占地小，池深浅。钢设备可多块组合或架空布置。适用于大中小各种水量、悬浮类、纤维类、活性污泥类、油类物质的分离。叶轮气浮结构简单，分离速度快，对高浓度悬浮物分离效果较好。供气量易于调整，对废水的适应性较好。装置设备化，结构紧凑，占地少。对混凝预处理要求较高。适用于处理水量中等（通常Q3040m3/h），对较高浓度悬浮物及表面活性物质的工业废水的处理具有较好的优势。离子气浮独特的溶气系统设计,体积小,溶气效率高,结构紧凑。设备占地面积小,效率高。适用于含藻、放射性污染物；水中难降解有机物的处理，非金属离子的浮选，海洋资源的开发利用泵吸水管吸气气浮结构简单，但长期运行对泵叶轮及吸水性能有影响。常用于处理除油池去除可浮油后的石油废水，除油效率一般50%60%。射流气浮设备占地面积小，节约能耗，操作方便，运行平稳费用少。用于去除乳化油。化学气浮法化学气浮法可以相对节约、减少运行成本。化学气浮法预处理剩余氨水，技术可行，环境效益明显，其污泥量约只有相应沉降法的1/103/7。对于一些合成化学产品工厂的废水处理，在投加漂白粉的同时，再加入混凝剂，可使废水净化和污泥浓缩均取得令人满意的效果。同样，在羊毛粗加工厂的废水中，投加矾土、硫酸进行气浮处理的效果也很好。生物气浮法此法可使含水率降低至80%，既便于进一步处理，又降低了费用。对初沉污泥要达到上述含水率，只需在35的温度下，经过120小时即可完成，而对或许污泥，采用这种犯法进行压缩效果则不好。此法用来浓缩城市污水处理中的初次沉淀污泥。共聚气浮溶气气浮的共聚作用形成的絮体-微气泡-颗粒复合共聚体稳定不易脱附，显著提高了微气泡-絮体的相互作用和碰撞效率，增强了泡絮体粘附稳定性，具有粘附效率高、稳定性好、投药量省、运行灵活等优点，有效解决原水藻类、有机物、嗅味等微污染问题。适用于含藻水、低温低浊特征的湖库水源水质净化。全溶气气浮法是将水全部加压，在泵前或泵后注入空气。在溶气罐内，空气溶解于水中，然后通过减压阀将原水送入气浮池，工艺流程见图4.2.1-1、图4.2.1-2、图4.2.1-3。全溶气气浮法的特点：（1）溶气量大，增加了悬浮颗粒或油粒与气泡的接触机会；（2）在处理水量相同的条件下，它较部分回流溶气气浮法所需的气浮池小，减少基建投资。1-原水进入；2-加压泵；3-空气加入；4-压力溶气罐；5-减压阀；6-气浮池；7-放气阀；8-刮渣机；9-集水系统；10-化学药剂图4.2.1-1 全溶气气浮法部分溶气气浮法是取部分水加压和溶气，其余直接进入气浮池并在气浮池中与溶气水混合，工艺流程见图2。部分溶气气浮法的特点：（1）较全流程溶气气浮法所需压力泵小，故动力消耗低；（2）压力泵所造成的乳化油量较全流程溶气气浮法低；（3）气浮池的大小与全流程溶气气浮法相同，但较部分回流溶气气浮法小。1-原水进入；2-加压泵；3-空气进入；4-压力溶气罐；5-减压阀；6-气浮池；7-放气阀；8-刮渣机；9-集水系统；10-化学药液图4.2.1-2部分溶气气浮法回流加压溶气气浮法是取一部分经滤池或气浮池处理后水回流进行加压和溶气，减压后直接进入气浮池，与来自絮凝池的原水混合，回流量一般为原水的25%100%，工艺流程见图3。回流加压溶气气浮法的特点：（1）加压的水量少，动力消耗省；（2）气浮过程中不促进乳化；（3）矾花形成好，出水中絮凝剂少；（4）气浮池的容积较前两种流程大。1-原水进入；2-加压泵；3-空气进入；4-压力溶气罐；5-减压阀；6-气浮池；7-放气阀；8-刮渣机；9-集水管及回流清水管图4.2.1-3回流加压溶气气浮法4.2.2关于饮用水处理常用的气浮池形式的规定，可供气浮工艺设计时参考（表4.2.2）。表4.2.2饮用水处理常见气浮池形式、特点及适用条件型式特点适用条件平流式气浮池是目前采用较多的一种形式。平流式气浮池的特点是池深浅（有效水深约2m左右），造价低，管理方便。但与后续滤池在高度上不易匹配。适用于不同水质、水量均适用，广泛性高。竖流式气浮池该种池型高度较大，水流基本上是纵向的。接触室在池的中心部位，水流向四周扩散，水流条件比平流式的单侧出流要好，在高程上也容易与后续滤池相配合。分离区水深过大（分离区停留时间过长），浪费了一部分水池容积。因此，为弥补这一缺陷，出现了絮凝相结合的竖流式气浮池。适用于小规模的气浮工程，同时对色度、耗氧量有良好的效果。与沉淀相结合的气浮池（气浮沉淀池）气浮池适宜于浊度较低、水中悬浮杂质较轻的原水，但不少地区在一年内往往会出现一段时间的浊度偏高。为使气浮池适应这种变化，可以考虑将一部分或大部分较重的颗粒先通过沉淀予以去除，然后将另一部分轻飘而尚未沉淀的颗粒，通过气浮处理去除。这样既能提高出水水质，又能充分发挥两种处理方法的各自特长，提高综合净水效果。适用于低温低浊水、高藻水、天然色度较高的水以及随季节变化较为明显的水。与过滤相结合的气浮池（气浮过滤池）气浮池的池深无需过大，其分离区下部的容积往往可另作利用（特别当气浮池在高程上不易与后续滤池配套时），为此，出现了气浮池与过滤相结合的气浮池形式。适用于低温低浊水、高藻水。4.2.4 混合是指投入的混凝剂被迅速均匀地分布于整个水体的过程。在混合阶段中胶体颗粒间的排斥力被消除或其亲水性被破坏，使颗粒