本发明属于制盐卤水处理领域，具体涉及一种高浓度制盐卤水气浮处理方法。
背景技术：
：卤水中含有丰富的化学资源，含盐量高达海水的2-6倍，通过卤水气浮处理可有效去除卤水中悬浮物胶体等杂质，降低色度，产水再进行蒸盐，将大大提高产品盐品质。气浮处理方法对于液相中难以自然沉降的悬浮物有很好的分离效果，在许多行业的水处理中得到了广泛应用。气浮处理方法是在水中形成高度分散的微小气泡，粘附水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除，从而实现固液或者液液分离的过程。气浮技术按照产生气泡方式不同一般分为布气气浮、电解气浮、溶气气浮等。其中微孔布气、分散空气气浮属于布气气浮，是较早应用的气浮技术：其特点是在气浮池的底部设置微孔扩散器或扩散板、扩散管，压缩空气从扩散器或板面、管面以微小气泡形式逸出于水中。目前使用最为广泛的是加压溶气气浮法。其工作原理为：空气加压溶入水中达到饱和，溶气水减压后进入气浮池时溶解在水中的气体从水中逸出，即释出微气泡，称加压溶气法。加压溶气水可以是所处理水的全部或一部分，也可以是气浮池出水的回流水。加压溶气法的设备有加压泵、溶气罐和空气压缩机等。溶气罐为承压钢筒，内部常设置导流板或放置填料。溶气罐出水通过减压阀或释放器进入气浮池。浅层气浮是溶气气浮的另一种方式，目前使用也非常广泛，其装置集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体，整体呈圆柱形，池子较浅，对于比重接近于水的微小悬浮颗粒的去除，是最有效的方法之一。现有气浮工艺中部分回流加压溶气气浮、浅层气浮应用最为广泛，技术特点鲜明，优点突出，应用经验丰富，但应用到高浓度卤水中却存在明显缺陷。用于制盐卤水中，当卤水波美度小于10°Bé时，释放器产生微气泡尚能满足气浮工艺的需要；但当卤水波美度增加至实际制盐卤水波美度18-24°Bé时，释放器产生微气泡急剧减少，无法满足气浮工艺的需要。究其原因可能是在波美度为18-24°Bé高浓度制盐卤水体系中，气液体系表面自由能骤然升高，同时体系无法抵御本身自发能量降低的趋势，其气核自身能量不大于ΔF(气穴成核能垒)，分子态溶解气体不能从液相中以气核的形式析出。同时，加压溶气气浮、浅层气浮工艺中涉及装置、管件较多，制盐卤水含盐量大，对水泵、管道耐盐耐腐蚀要求极高，直接应用到制盐卤水处理中会增加成本。而传统扩散板、扩散管直接布气的气浮方式所产生气泡尺寸较大，且能耗浪费大，直接应用则无法满足处理要求。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的气浮处理方法难以处理高浓度的制盐卤水的缺陷，提供一种高浓度制盐卤水气浮处理方法。为实现本发明的目的，所采用的技术方案为：一种高浓度制盐卤水气浮的处理方法，包括下述步骤：1)进水加药阶段：将波美度为18-24°Bé的制盐卤水，经水泵提升通过进水管进入混凝区，同时混凝剂通过加药泵加入混凝区；2)混凝阶段：卤水与药剂混匀后在混凝区进行混凝搅拌；利用混凝阶段可将制盐卤水中悬浮物、胶体等脱稳、聚集成絮凝物，出水进入气浮池接触区。3)气浮阶段：混凝区出水进入气浮池接触区，所述的气浮池接触区设有微孔曝气器，微孔曝气器孔径≤0.1μm，曝气强度1-3Nm3/(m2/h)，曝气区水流流速5-9m/h，接触时间11-20min；气浮接触完成后，进入气浮分离区，分离时间40-75min，浮渣上浮后收集进入浮渣槽，处理后的卤水进入气浮清水区；清水区中卤水通过溢流口流出进入产水池；4)刮渣、消泡阶段：产生浮渣采用自控传送刮渣装置刮到浮渣槽，刮渣周期为启动45s，停10min，浮渣由刮渣槽自流至浮渣桶。优选的，所述的混凝剂为聚合氯化铝，所述的混凝剂为聚合氯化铝，所述的混凝剂的用量为：0-50ppm；优选的，当所述的混凝剂用量为零时，即当该技术用于食品盐生产时，工艺流程中要求禁止添加化学药剂，此情况下加药量为0ppm。此时，步骤1)中的高浓度制盐卤水不经过步骤2)中的混凝阶段，而直接进入步骤3)气浮阶段，即所述的高浓度制盐卤水直接进入气浮池接触区，其他步骤相同。当添加有混凝剂时，优选的，所述的步骤2)中，混凝阶段分为四级，一级高速絮凝区转速200-600r/min，停留时间30-80s，二级絮凝区转速40-60r/min，停留时间240-420s，三级絮凝区转速10-30r/min，停留时间240-420s，四级絮凝区转速10-30r/min，停留时间240-420s。步骤4)中浮渣中的气泡利用喷淋管进行喷淋消泡方法进行有效消除，喷淋水来源于浮渣收集池上清液。所述的喷淋管上设有多个小孔，所述的小孔的孔径小于1mm。在所述的微孔曝气器上部设有清洗泵。步骤1)中的高浓度制盐卤水的温度为25-35℃。所述的气浮池接触区的底部设有微孔曝气器，混凝区的出水由气浮池接触区的底部进入气浮池接触区。所述的微孔曝气器为多组曝气单元，所述的曝气单元包括与供气管路连通的中心管以及与所述的中心管连通的设有曝气头的支管。与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于制盐卤水中杂质较多，尤其对于胶体等悬浮物，传统砂滤、滩晒沉淀技术无法对胶体杂质进行有效处理。本发明创造性的将气浮技术应用到高浓度制盐卤水处理，针对高盐度卤水含盐量高、粘度大、加压溶气效果差等问题，对微孔曝气器的孔径，及曝气强度、曝气区水流流速，接触时间等条件进行有效的选择。采用微孔≤0.1μm的微孔曝气器进行分散布气，产生微小气泡效果极好，有效的粘附、去除制盐卤水中絮体、悬浮物，在高浓度卤水环境下气浮效果远远优于加压溶气气浮。处理后的卤水色度明显降低，色度≤25，为后续深度处理减轻负荷，同时，卤水粒径分布改变，原水粒径基本在1至10μm，气浮产水颗粒粒径在1至1.5μm，大量胶体、悬浮污染物得到有效去除。本发明采用的气浮处理方法不会降低制盐卤水盐浓度。作为其中的一种优选，当该技术用于食品盐生产时，工艺流程中要求禁止添加化学药剂，此时混凝剂的添加量为零。亦能达到的卤水色度明显降低，卤水粒径分布大幅度减少的目的。此外，本发明对于混凝阶段的混凝剂及搅拌速度，以及高浓度制盐卤水的进水温度进行了优化的选择，使气浮去杂的效果更优。同时微孔曝气器设置在气浮池接触区的底部，同时设有多个曝气头，可以增加曝气效果。混凝区的出水由气浮池接触区的底部进入气浮池接触区，絮状物与底部的微孔曝气器产生的微小气泡更充分的接触，增加曝气效果。本发明采用微孔曝气器分散布气气浮法，相比加压溶气气浮、浅层气浮等省去回流泵、管件及阀门等，避免设备易被高盐度卤水腐蚀等问题。本发明采用喷淋技术进行浮渣消泡。由于制盐卤水粘度高、表面张力大等特性，极易起泡，浮渣层会聚集大量气泡，影响正常使用，因此需要进行消泡处理。喷淋消泡用水采用浮渣收集池中上清液，不额外使用淡水，喷淋管上小孔尺寸≤1mm，消泡效果好。本专利技术把浮渣收集池中上清液再利用，循环进行浮渣槽消泡，提高卤水资源利用率。附图说明图1是本发明的气浮处理系统的结构示意图。图中：1、进水泵前手动阀门；2、进水泵；3、进水手动阀门；4、进水流量计；5、加药罐；6、加药泵；7、进药流量计；8、混凝搅拌装置；9、混凝区；10、曝气泵；11、进气流量计；12、微孔曝气器；13、曝气区排空口；14、曝气器清洗泵；15、气浮接触区；16、气浮分离区17、刮泥装置；18、浮渣槽；19、浮渣收集池；20、浮渣消泡进水泵；21、浮渣消泡进水流量计；22、溢流口；23、气浮清水区；24、产水池；25、浮渣消泡喷淋管。具体实施方式为了使本
技术领域：
的技术人员更好地理解本发明的技术方案，图1示出一种气浮处理系统的结构示意图，具体气浮系统运行流程：实施例1：当该技术用于食品盐生产时，工艺流程中要求禁止添加化学药剂，此情况下混凝剂的加药量为0ppm。1)进水阶段：开启进水泵前手动阀门1，将波美度为18-24°Bé的高浓度制盐卤水温度加热至其适应范围的25-35℃，然后进入进水泵2，开启进水手动阀门3使制盐卤水进入气浮接触区15，同时进水流量计4监测进水流量。2)气浮阶段：打开曝气泵10以及进气流量计11监测曝气量，曝气通过微孔曝气器12进入卤水，其中微孔曝气器为多组曝气单元，所述的曝气单元包括与供气管路连通的中心管以及与所述的中心管连通的设有曝气头的支管。所述的微孔曝气器设置在气浮池接触区的底部，混凝区的出水由气浮池接触区的底部进入气浮池接触区。曝气头的孔径的等于0.1μm，曝气强度1Nm3/(m2/h)，曝气区水流流速5m/h，接触时间11min；大量气泡进入气浮池将絮体带至水表面，气浮接触完成后，进入气浮分离区16。气浮系统产水通过气浮清水区23的溢流口22，进入产水池24。4)刮渣、消泡阶段：打开刮泥装置17，设置其周期是启动45s，停10min，通过刮泥装置设置的刮板将水面表层浮渣刮至浮渣槽18中，浮渣液体部分自流至浮渣收集池19，开启浮渣消泡进水泵20，浮渣消泡进水流量计21监测浮渣收集池向浮渣槽喷淋管进水量，浮渣消泡喷淋管25下端有若干尺寸小于1mm孔，通过喷淋管利用喷淋消泡将浮渣槽中气泡消除。微孔曝气器定期清洗维护，清洗时，关闭进水泵2、加药泵6、混凝搅拌装置8，然后开启曝气泵10，打开曝气区排空口13排空曝气反应槽，开启微孔曝气器12、曝气器清洗泵14，进行清洗。实施例2与实施例1相同，只是其中步骤2)的气浮阶段中的曝气头的孔径为0.08μm，曝气强度3Nm3/(m2/h)，曝气区水流流速9m/h，接触时间20min。实施例3与实施例1相同，只是其中步骤2)的气浮阶段中微孔曝气器孔径等于0.1μm，曝气强度2Nm3/(m2/h)，曝气区水流流速7m/h，接触时间15min。实施例4：1)进水加药阶段：开启进水泵前手动阀门1，将波美度为18-24°Bé的高浓度制盐卤水温度加热至其适应范围的25-35℃，然后进入进水泵2，开启进水手动阀门3使制盐卤水进入混凝区9，同时进水流量计4监测进水流量。开启加药泵6以及进药流量计7，混凝剂聚合氯化铝由加药罐5进入进水管道与卤水混合，控制加药量为50ppm，进入混凝区9。2)混凝阶段：混凝剂聚合氯化铝与制盐卤水混合后进入混凝区，利用混凝搅拌装置8对混合液进行搅拌，四级搅拌转速依次为400r/min，50r/min，20r/min，20r/min，控制停留时间依次为50s、360s、360s、360s，搅拌结束后出水进入气浮接触区15，混凝阶段可将制盐卤水中悬浮物、胶体等裹挟成大的絮凝物。3)气浮阶段：混凝区出水进入气浮接触区15，打开曝气泵10以及进气流量计11监测曝气量，曝气通过微孔曝气器12进入卤水，其中微孔曝气器为多组曝气单元，所述的曝气单元包括与供气管路连通的中心管以及与所述的中心管连通的设有曝气头的支管。所述的微孔曝气器设置在气浮池接触区的底部，混凝区的出水由气浮池接触区的底部进入气浮池接触区。曝气头的孔等于0.1μm，曝气强度2Nm3/(m2/h)，曝气区水流流速7m/h，接触时间15min；大量气泡进入气浮池将絮体带至水表面，气浮接触完成后，进入气浮分离区16。气浮系统产水通过气浮清水区23的溢流口22，进入产水池24。4)刮渣、消泡阶段：打开刮泥装置17，设置其周期是启动45s，停10min，通过刮泥装置设置的刮板将水面表层浮渣刮至浮渣槽18中，浮渣液体部分自流至浮渣收集池19，开启浮渣消泡进水泵20，浮渣消泡进水流量计21监测浮渣收集池向浮渣槽喷淋管进水量，浮渣消泡喷淋管25下端有若干尺寸小于1mm孔，通过喷淋管利用喷淋消泡将浮渣槽中气泡消除。微孔曝气器定期清洗维护，清洗时，关闭进水泵2、加药泵6、混凝搅拌装置8，然后开启曝气泵10，打开曝气区排空口13排空曝气反应槽，开启微孔曝气器12、曝气器清洗泵14，进行清洗。实施例5与实施例4相同，只是其中步骤2)混凝阶段中的四级搅拌转速200r/min，40r/min，10r/min，10r/min，控制停留时间依次为30s、240s、240s、240s。步骤3)的气浮阶段中的曝气头的孔径为0.08μm，曝气强度3Nm3/(m2/h)，曝气区水流流速9m/h，接触时间20min；实施例6与实施例1相同，只是其中步骤2)混凝阶段中四级搅拌转速依次为600r/min，60r/min，30r/min，30r/min，控制停留时间依次为80s、420s、420s、420s，步骤3)的气浮阶段中微孔曝气器孔径等于0.1μm，曝气强度1Nm3/(m2/h)，曝气区水流流速5m/h，接触时间11min。实施例1-6均能得到本实施例的实施目的，即处理后的卤水色度明显降低，色度≤25，为后续深度处理减轻负荷，同时，卤水粒径分布改变，原水粒径基本在1至10μm，气浮产水颗粒粒径在1至1.5μm，大量胶体、悬浮污染物得到有效去除。本发明采用的气浮处理方法不会降低制盐卤水盐浓度。下面结合最佳实施例3、4对本发明作进一步的详细说明。2015年8月-10月在天津进行100吨/日示范研究。示范研究效果：1:气浮系统进水、产水色度去除效果测试：抽样检测，随机取样2次结果如表1示出。表1示出气浮系统产水色度明显下降，色度去除率可达到30％以上，其中添加混凝剂后色度去除率增大，但是增大不是很明显。表12：卤水波美度测试：进、产水波美度在18-24°Bé的高浓度制盐绿水气浮系统进、产水波美度值抽样检测。表2显示气浮系统处理方式不会降低制盐卤水波美度值。表2日期进水(波美度)产水(波美度)实施例8.718183#8.1118184#8.1819193#8.2219194#8.2518183#8.3024244#9.318183#9.720204#9.1119193#9.1320204#9.1919193#9.2624244#9.2718183#9.2923234#3.粒径分布测试：对原水、是实施例3、4气浮系统产水进行粒径分布检测，以表征系统对胶体颗粒物的去除效果。气浮系统原水粒径基本在1-10μm，气浮系统产水粒径大部分分布在1.2μm以下，以1μm左右的小颗粒为主，平均粒径也有所下降，说明气浮系统有效去除了大量胶体。由于制盐卤水中杂质较多，尤其对于胶体等悬浮物，传统砂滤、滩晒沉淀技术无法对胶体杂质进行有效处理。本发明创造性的将气浮技术应用到高浓度制盐卤水处理，针对高盐度卤水含盐量高、粘度大、加压溶气效果差等问题，对微孔曝气器的孔径，及曝气强度、曝气区水流流速，接触时间等条件进行有效的选择。采用微孔≤0.1μm微孔曝气器进行分散布气，产生微小气泡效果极好，有效的粘附、去除制盐卤水中絮体、悬浮物，在高浓度卤水环境下气浮效果远远优于加压溶气气浮。处理后的卤水色度明显降低，色度≤25，为后续深度处理减轻负荷，同时，卤水粒径分布改变，原水粒径基本在1至10μm，气浮产水颗粒粒径在1至1.5μm，大量胶体、悬浮污染物得到有效去除。本发明采用的气浮处理方法不会降低制盐卤水盐浓度。此外，本发明对于混凝阶段的混凝剂及搅拌速度，以及高浓度制盐卤水的进水温度进行了优化的选择，使气浮去杂的效果更优。同时微孔曝气器设置在气浮池接触区的底部，同时设有多个曝气头，可以增加曝气效果。混凝区的出水由气浮池接触区的底部进入气浮池接触区，卤水自下而上注入，在此过程中，池中的卤水去产生震动能够使絮状物与底部的微孔曝气器产生的微小气泡更充分的接触，增加曝气效果。本发明采用微孔曝气器分散布气气浮法，相比加压溶气气浮、浅层气浮等省去回流泵、管件及阀门等，避免设备易被高盐度卤水腐蚀等问题。本发明采用喷淋技术进行浮渣消泡。由于制盐卤水粘度高、表面张力大等特性，极易起泡，浮渣层会聚集大量气泡，影响正常使用，因此需要进行消泡处理。喷淋消泡用水采用浮渣收集池中上清液，不额外使用淡水，喷淋管上小孔尺寸1mm，消泡效果好。本专利技术把浮渣收集池中上清液再利用，循环进行浮渣槽消泡，提高卤水资源利用率。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3