HJ 2007-2010.Technical specifications for floatation process in wastewater treatment.
1 适用范围
HJ 2007规定了污水处理工程中所采用气浮工艺的总体要求、工艺设计、设备选型、检测和控制、运行管理的技术要求。
HJ 2007适用于城镇污水或工业废水处理工程采用气浮工艺的设计、施工、验收、运行管理，可作为可行性研究、环境影响评价、工艺设计、施工验收、运行管理的技术依据。
2规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。
GB 50141给水排水构筑物工程施工及验收规范
GB 50204混凝土结构工程施工质量验收规范
GB 50205钢结构工程施工质量验收规范
CJJ 60城市污水处理厂运行、维护及安全及安全技术规程
CJ/T 51城市污水水质检验方法标准
HJ/T 355水污染源在线监测系统运行与考核技术规范(试行)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1 气浮 floatation
指通过某种方法产生大量微气泡，粘附水中悬浮和脱稳胶体颗粒，在水中上浮完成固液分离的一种过程。
3.2 电凝聚(电解)气浮法 electrolytic flotation
指废水在外电压作用下，利用可溶性阳极，产生大量金属离子及其缩聚物，对废水中的悬浮和脱稳胶体颗粒进行凝聚，而阴极则产生氢气，与絮体发生粘附，从而上浮分离。
3.3 惰性电极 inert electrode
指在电解气浮中，电极本身不参与反应的惰性材料电极。
3.4 静电压 static voltage
指电解气浮产生电解效应的临界电压(也称超电压)。
3.5 可溶性电极 soluble electrode
指在电解气浮中参与反应的电极，如铁板、铝板电极。

中华人民共和国国家环境保护标准HJ2007-2010
污水气浮处理工程技术规范
Technical specifications forfloatationprocess in wastewatertreatment本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2010-12-17发布
2011-03-01实施
环境保护部发布
1适用范围
规范性引用文件
术语和定义
污染物与污染负荷，
总体要求..
工艺设计
主要工艺设备与材料.
检测与过程控制
9主要辅助工程.
10劳动安全与职业卫生
11施工与验收，
12运行与维护
附录A
HJ2007-2010
2007-2010
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》，规范污水气浮处理工程建设，改善环境质量，制定本标准。本标准规定了污水处理工程中所采用气浮工艺的总体要求、工艺设计、设备选型、检测和控制、运行管理的技术要求。本标准为首次发布。
本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准主要起草单位：江苏省环境科学研究院、东南大学、江苏鹏鹃环境工程设计院、扬州澄露环境工程有限公司。
本标准环境保护部2010年12月17日批准本标准自2011年3月1日起实施。本标准由环境保护部负责解释。I
1适用范围
污水气浮处理工程技术规范
HJ2007-2010
本标准规定了污水处理工程中所采用气浮工艺的总体要求、工艺设计、设备选型、检测和控制、运行管理的技术要求
本标准适用于城镇污水或工业废水处理工程采用气浮工艺的设计、施工、验收、运行管理，可作为可行性研究、环境影响评价、工艺设计、施工验收、运行管理的技术依据。2规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。
GB50141
GB50204
GB50205
CJ/T51
HJ/T355
3术语和定义
给水排水构筑物工程施工及验收规范混凝王结构工程施工质量验收规范钢结构工程施工质量验收规范
城市污水处理厂运行、维护及安全及安全技术规程城市污水水质检验方法标准
水污染源在线监测系统运行与考核技术规范（试行）下列术语和定义适用于本标准。3.1气浮floatation
指通过某种方法产生大量微气泡，粘附水中悬浮和脱稳胶体颗粒，在水中上浮完成固液分离的一种过程。
3.2电凝聚（电解）气浮法electrolyticflotation指废水在外电压作用下，利用可溶性阳极，产生大量金属离子及其缩聚物，对废水中的悬浮和脱稳胶体颗粒进行凝聚，而阴极则产生氢气，与絮体发生粘附，从而上浮分离。3.3情性电极inertelectrode
指在电解气浮中，电极本身不参与反应的情性材料电极。3.4静电压staticvoltage
指电解气浮产生电解效应的临界电压（也称超电压）。3.5可溶性电极solubleelectrode指在电解气浮中参与反应的电极，如铁板、铝板电极。3.6电流密度currentdensity
指电解气浮中通过单位面积极板上的电流量。3.7比电流ratiocurrent
指单位水流量通过的电流。
3.8散气气浮falloffflotation
指用机械方法破碎空气产生大量微气泡完成气浮的工艺。包括扩散板曝气气浮法和叶轮曝气气浮法两种。
3.9真空气浮法vacuumfloatation指在常压下对水进行充分曝气，使水中溶气趋于饱和后，将其连续送入真空气浮室中，溶气水中空气在真空下释放，粘附水中絮体上浮分离，处理水通过压力调节室连续排出的工艺方法，
3.10加压溶气气浮pressurizeddissolved-airflotation指使空气在一定压力作用下溶解于水中，达到饱和状态后再急速减压释放，空气以微气泡逸出，与水中杂质接触使其上浮的处理方法。1
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3.11浅层气浮shallowairflotation指旋转布水与溶气释放同步进行的一种回转式浅层压力溶气气浮。3.12溶气饱和度dissolved-airsaturation指在一定压力和温度条件下空气溶解于水中达到饱和的溶解度。3.13回流溶气refluxdissolved-air指将气浮池出水进行部分回流加压溶气并减压释放，与入流污水接触完成气浮的工艺。3.14全溶气wholedissolved-air指将全部入流污水进行加压溶气，再经过减压释放进入气浮池进行固液分离的一种工艺。
3.15部分溶气partdissolved-air指将部分入流污水进行加压溶气，再经过减压释放进入气浮池进行固液分离的一种工艺。
3.16释放器releaser
指将溶气水突然减压，使水中饱和气体以微气泡形式释放出来的装置。3.17喷淋密度spraydensitybZxz.net
指溶气罐中单位时间单位面积的喷淋水流量。3.18水力负荷hydraulicloading指单位时间内溶气罐单位过水面积通过的溶气水量。3.19表面负荷surfaceloading
指单位时间内气浮池分离区单位表面积净化的水量。4污染物与污染负荷
4.1气浮工艺的处理水量要求
气浮工艺适用于处理中小水量的工业废水或城镇综合污水。4.2气浮工艺的处理水质要求
1）气浮工艺处理对象为疏水性悬浮物（SS）及脱稳胶体颗粒，原水SS浓度可以高达5000~10000mg/L。
2）气浮池出水SS一般可小于20～30mg/L，出水直接排放时，应符合国家或地方排放标准的要求：排入下一级处理系统时，应满足下一级处理系统的进水水质要求。3）水质、水量变化大的气浮工艺污水处理厂（站），应设置调节设施。4.3气浮工艺适合处理的污染物
1）气浮工艺适用于水中悬浮物分离及物料回收，对密度小的纤维类、油类、微生物、表面活性剂的分离尤具优势
2）气浮工艺的主要类型有电解气浮法、叶轮气浮法、加压溶气气浮法、浅层气浮法等。
3）电解气浮可用于电镀含铬（VI）废水、含氰废水及其它有毒有害污染物的处理。4）压力溶气气浮可用于含油废水、印染废水、含藻废水，经化学处理的化工废水等的处理，用于造纸废水的纸浆回收，生物处理活性污泥的分离。5）叶轮气浮可用于含较高浓度悬浮物及表面活性物质的工业废水的处理。6）浅层气浮可用于较大规模的污水处理，如生物处理活性污泥的分离，也可用于工业废水固相物质的回收。
5总体要求
5.1气浮池建设规模由处理水量确定，设计水量由工程最大水量确定5.2气浮工艺处理工程根据需要在进水系统前应设格栅、筛网、沉砂池及混凝（破乳）反2
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应预处理设施。某些特殊水质的工业废水应进行化学沉淀，化学氧化，泡沫分离，预沉淀等预处理：后续工艺有过滤、吸附、膜技术等深度处理方法。5.3压力容器气浮应设溶气罐、溶气泵、空压机、释放器等辅助设备。5.4电解气浮应设整流设备、直流电源，并考虑电容量需满足最大电功消耗要求。5.5叶轮气浮应设吸气管、高速叶轮装置。5.6所有气浮均应考虑释气水与原水的接触设施，刮泥、排泥设施，液位调整设施。5.7气浮池池深较浅，高程设计应考虑与后续设备的配置。5.8气浮浮渣应由刮泥设备收集后进行浓缩脱水处理；当原水含有挥发性有害气体时，应有相应的预处理装置。
6工艺设计
6.1气浮处理主要工艺类型及其适用条件污水处理常用的气浮工艺类型见表1，可供气浮工艺选择时参考。表1污水处理常见气浮工艺特点及适用条件型式
1：电解气浮法
2.叶轮气浮法
3.加压溶气气浮法
4.浅层气浮法
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。
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。
工艺成熟，工程经验丰富。负荷率高，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。表面负荷高，分离速度快，效率高。污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。
6.2气浮装置设计的一般规定
6.2.1气浮池应设溶气水接触室完成溶气水与原水的接触反应。适用条件
适用于小水量工业废水（Q<
10~15m2/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。
适用于处理水量中等（通常Q
<30～40m/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
适用于不同水量，较高浓度悬
浮性污染物，油类、微生物、
纸浆、纤维的处理。
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。
6.2.2气浮池应设水位控制室，并有调节阀门（或水位控制器）调节水位，防止出水带泥或浮渣层太厚。
6.2.3穿孔集水管一般布置在分离室离池底20～40cm处，管内流速为0.5～0.7m/s。孔眼以向下与垂线成45°角交错排列，孔距为20～30cm，孔眼直径为10～20mm。6.2.4排渣周期视浮渣量而定，周期不宜过短，一般为0.5～2h。浮渣含水率在95%～97%左右，渣厚控制在10cm左右。
6.2.5浮渣宜采用机械方法刮除。刮渣机的行车速度宜控制在5m/min以内。刮渣方向应与水流流向相反，使可能下落的浮渣落在接触室。6.2.6气浮工艺设计时应考虑水温的影响。3
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6.3电解气浮工艺设计
6.3.1电解气浮工艺设计要点
1）电解气浮采用正负相间的多组电极，通以稳定或脉冲电流，通电方式可为串连或并联。
2）电解气浮可用情性电极或可溶性电极，产生的效应与产物有所不同。3）电解气浮采用情性电极如钛板、钛镀钉板、石墨板等电极，产生氢、氧或氯等细微气泡：当采用可溶性铁板、铝板作为电极时，也称为电絮凝气浮，其产物是Fe3+、A13+及氢气泡等，此时产泥量较大。4）电解气浮装置形式分竖流式及平流式，竖流式主要应用于较小水量的处理。5）电解气浮池的结构包括整流栅、电极组、分离室、刮渣机、集水孔、水位调节器等。
6）电解气浮主要用于小水量工业废水处理，对含盐量大、电导率高、含有毒有害污染物废水的处理具有优势。
7）铁阳极电絮凝气浮用于含Cr（VI）废水处理时，Cr（VI）浓度不宜大于100mg/L。8）电解气浮用于含氰废水的处理时宜采用石墨情性电极。6.3.2电解气浮设计参数
1）极板厚度6～10mm（可溶性阳极根据需要可加厚），极板净间距15～20mm；2）电流密度一般应小于150～200A/m23）澄清区高度1~1.2m，分离区停留时间20~30min；4）渣层厚度10~20cm；
5）单池宽度不应大于3m。
6.3.3电极作用表面积，按公式（1）计算：S
式中：
电极作用表面积，m2
比电流，A·h/m：
污水设计流量，m/h；
电极电流密度，A/m2。
通常，E、i应通过试验确定，也可按表2取值。表2
废水种类
皮革、毛皮废水
化工废水
肉类加工废水
人造革废水
印染废水
含铬（VI）废水
含酚废水
不同废水的E、i值
E(Ah/m)
300~600
100~400
100~270
200~250
300~500
6.3.4电极板块数n，按公式（2）计算：n
式中：
B-21+1
电解池的宽度，当处理水量Q=50~100m/h，B取1.5~2m；极板面与池壁的净距，取50～100mm；极板厚度，取6~10mm；
极板净距，取15~20mm。
i（A/m2)
50~100
150~200
100~200
100~150
50~100
150~300
6.3.5单块极板面积，按公式（3）计算：A
式中：
单块极板面积，m2。
6.3.6极板长度，按公式（4）计算：S
式中：
极板长度，m；
极板高度，取0.4~1.5m。
6.3.7电极室长度，按公式（5）计算：L= L, +21
式中：
-电极室长度，m。
6.3.8电极室总高度，按公式（6）计算：H=h+h,+h
式中：
电极室总高度，m；
极板高度，取1.0~1.5m；
浮渣层高度，取0.1~0.2m；
h，保护高度，取0.3~0.5m。
6.3.9电极室容积，按公式（7）计算：V, = BHL
式中：
电极室容积，m2。
6.3.10分离室容积，按公式（8）计算：V, =Qt
式中：
V，分离室容积，m；
气浮分离时间，取0.3～0.75h。6.3.11电解气浮池容积，按公式（9）计算：V=V+V
式中：
电解气浮池容积，m。
6.4叶轮气浮工艺设计
6.4.1叶轮气浮工艺设计要点
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1）叶轮气浮池的结构包括叶轮、吸气管、分离室、刮渣机等。叶轮气浮中叶轮直径、5
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转速，及吸气管安装位置是设计的关键。2）叶轮吸入气量应控制在合理的水平。3）叶轮与导向叶片的间距设计应当准确4）叶轮气浮适用于处理中等水量，对高浓度悬浮物的废水分离效率较高。6.4.2叶轮气浮设计参数
1）叶轮直径D=200～400mm，最大不应超过600mm；2）叶轮转速=900~1500r/min，圆周线速度u=10~15m/s；3）叶轮与导向叶片的间距应调整在小于7～8mm：4）气浮池水深一般为H=2~2.5m，不宜超过3m；5）气浮池应为方形，单边尺寸不大于叶轮直径D的6倍。6.4.3气浮池总容积W，按公式（10）计算：W=aαQt
式中：
气浮池总容积，m2：
系数，一般为1.1～1.2
处理废水量，m2/min；
气浮分离时间，一般为20～25min。6.4.4气浮池总面积F，按公式（11）、（12）、（13）计算：F
式中：
式中：
式中：
气浮池总面积，m2；
气浮池的工作水深，m，可用公式（12）计算：h:
气水混合体的密度，一般为0.7kg/L：气浮池中的静水压力，可用公式（13）计算u?
压力系数，其值等于0.2～0.3；-叶轮的圆周线速度，m/s。
6.4.5气浮池数（或叶轮数）n，按公式（14）计算：n
式中：
单台气浮池面积，m2。
6.4.6叶轮气浮池边长1，按公式（15）计算：I=f=6D
式中：
一叶轮气浮池边长，m；
（12）
（14)
·（15)
-叶轮直径，m。
6.4.7叶轮吸入的气水混合量q，按公式（16）计算：Qx1000
q=60n(1-β)
式中：
-叶轮吸入的气水混合量，L/s；q
β一一曝气系数，根据试验确定，一般可取0.30n
一叶轮数。
6.4.8叶轮转速w，按公式（17）计算：Q
式中：
叶轮转速，r/min。
6.4.9叶轮所需功率N，按公式（18）计算：N=pHq
式中：
N—叶轮所需功率，kW；
-叶轮效率，等于0.2～0.3。
6.5加压溶气气浮工艺设计
6.5.1加压溶气气浮工艺设计要点HJ2007-2010
（17)
1）加压溶气气浮基本工艺流程主要有全溶气流程、部分溶气流程和回流加压溶气流程等。
2）回流加压溶气气浮适用于原污水悬浮性污染物浓度高，水量较大，有混凝、破乳预处理的污水。全溶气及部分溶气气浮适用于原污水分离悬浮物浓度较低，且不含纤维类物质的污水。
3）工艺流程由空气溶解设备（溶气罐、溶气水泵、空压机或射流器等）、溶气释放器和气浮池（接触室、分离室、水位控制室、刮渣机、集水管等）等组成。4）接触室、分离室应分别保证气水接触时间或泥水分离时间，5）水位控制室应设计安全可靠，便于调整的水位调节器。6）刮渣机设计应考虑行程、速度可调和往复运转的功能。7）溶气罐应保证气水接触的水力条件，工作压力通常为0.4～0.5MPa，溶气罐的自控设计要保证工况与空压机、溶气水泵的协调。8）各释放器应设独立的快开阀及快速拆卸接口。6.5.2加压溶气气浮设计参数
1）气浮池的有效水深，一般取2.0~25m：平流式长宽比一般为2：1～3：1，坚流式应为1:1。一般单格宽度不宜超过6m，长度不宜超过15m。2）接触区水流上升速度，下端取20mm/s左右，上端510mm/s，水力停留时间大于1min；接触区隔板垂直角度一般为70°3）分离区表面负荷（包括溶气水量）宜为4～6m2/(m2-h），水力停留时间一般为10～20min。
4）回流溶气水的回流比（或溶气水比）应计算确定，一般为15%～30%。5）压力溶气罐应设压力表、水位计、安全阀并设水位、压力控制器自动控制。溶气罐必要时可装填料，一般采用阶梯环填料，填料层高度应为罐高的1/2，并不少于0.8m，液位控制高为罐高的1/4～1/2（从罐底计）；溶气罐设计工作压力一般为0.4～0.5MPa：溶气罐水力停留时间应大于2～3min（有填料时取低值），并应计算确定：溶气罐一般为立式，HJ
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设计高径比应大于2.5~4，有条件时取高值。在某些情况下满足水力条件时可设计成卧式。6.5.3主要工艺指标
1）气浮池所需空气量Q
当有试验资料时，可按公式（19）计算：YQRay
式中：
_气浮池所需空气量，kg/h；
空气容重，g/L，见表3；
气浮池处理水量，m2/h；
试验条件下回流比或溶气水回流比，%：试验条件下释气量，L/m2；
水温校正系数，1.1～1.3。
当无试验资料时，可按公式（20）计算：C(P-1)RO
式中：
-在一定温度下，一个大气压时的空气溶解度，mL/L-atm，见表3：溶气压力，绝对压力，atm；
加压溶气系统的溶气效率，f=0.8～0.9。表3空气在水中的溶解度
温度（℃）
空气容重（g/L）
2）气浮某种物质的气固比α
空气溶解度C。（mL/L-atm）
（19)
(20）
气固比α与悬浮颗粒的疏水性有关，α约为0.005～0.006，通常由试验确定。当无资料时，可按公式（21）计算：
式中：
Q- yC.(P-1)R
S。——污水中悬浮物浓度，kg/m。3）回流比R，可按公式（22）计算：R-_ 10αs.
c,(fP-1)
式中：
一溶气水量，m/h。
4）所需空压机额定气量Q。，可按公式（23）计算y'o
....(21)
（22）
（23)
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