一、氣浮機(jī)*

分類和適用范圍

　　⑴分類：①電解氣浮法：運(yùn)行時(shí)借助電極解作用，在兩個(gè)電極區(qū)不斷產(chǎn)生氫、氧等微氣泡，廢水中的懸浮顆粒黏附于氣泡上上浮到水面而被去除。工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備小，但電耗大；②散氣氣浮法：是空氣通過微細(xì)孔擴(kuò)散裝置或微孔管或葉輪后，以微小氣泡的形式分布在污水中進(jìn)行氣浮處理的過程。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單易行；缺點(diǎn)：氣泡較大，氣浮效果不好。③溶氣氣浮法：包括加壓溶氣氣浮和溶氣真空氣浮，加壓溶氣氣浮是空氣在加壓條件下溶于水中，而在常壓下析出。（國(guó)內(nèi)外較常用）溶氣真空氣浮是空氣在常壓或加壓條件下溶于水中，在負(fù)壓條件下析出。 ⑵（氣浮法）適用范圍：①分離懸浮油和乳化油；②可代替活性污泥法的二沉池對(duì)曝氣池出流混合液進(jìn)行固液分離；③可分離工業(yè)廢水中的有用物質(zhì)（如紙漿）；④可分離以分子或離子狀態(tài)存在的物質(zhì)（如金屬離子、表面活性物質(zhì)等）。

二、氣浮機(jī)*

　　⑴系統(tǒng)組成：包括溶氣系統(tǒng)、空氣釋放裝置、氣浮池。⑵工藝流程分類：①全溶氣流程②部分溶氣流程③回流加壓溶氣流程。⑶溶氣方式：水泵吸水管吸氣溶氣方式、水泵壓水管射流溶氣方式和水泵-空氣壓縮機(jī)組合溶氣方式。⑷加壓溶氣氣浮的優(yōu)點(diǎn)：①加壓情況下，水中空氣溶解度大，能提供足夠的溶氣量，以滿足不同的氣浮要求；②突然減壓釋放產(chǎn)生的氣泡直徑小（20~100 ），粒徑均勻，微氣泡上浮穩(wěn)定，對(duì)液體的擾動(dòng)小，特別適用于松散絮體和細(xì)小顆粒的固液分離；③流程簡(jiǎn)單，維護(hù)管理方便。⑸氣浮池形式：①平流式氣浮池：被處理的廢水由池一端的下部進(jìn)入接觸區(qū)，微氣泡與廢水進(jìn)行均勻混合，使其中的懸浮顆粒黏附于氣泡上，廢水經(jīng)隔板進(jìn)入氣浮分離區(qū)進(jìn)行分離后，水中污染物隨氣泡一起上浮到水面上，經(jīng)刮渣設(shè)備刮除。優(yōu)點(diǎn)：池身淺，造價(jià)低，構(gòu)造簡(jiǎn)單，管理方便  ；缺點(diǎn)：分離區(qū)容積利用率不高。②豎流式氣浮池：優(yōu)點(diǎn)：接觸區(qū)在池*，水流向四周分散，水力條件比平流式好，缺點(diǎn)：構(gòu)造較復(fù)雜。 ⑹設(shè)計(jì)參數(shù)：    有效水深、表面負(fù)荷、接觸區(qū)上端和下端的水流上升速度、分離區(qū)向下的流速、氣固比、氣浮過程中空氣的實(shí)際用量、回流比、減壓釋放出的微氣泡直徑等。

      

　三、工作原理：

　　   氣浮設(shè)備的工作原理是在一定的壓力(0.35~0.45Mpa)下使適量空氣與部分回流水在溶氣罐內(nèi)形成飽和溶氣載體，經(jīng)釋放器驟然減壓而獲得大量微細(xì)氣泡，迅速粘附于水中流動(dòng)顆粒、乳化油、澡類和經(jīng)混凝反應(yīng)的絮體上，造成絮體比重小于水的狀態(tài)，被強(qiáng)制迅浮于水面，從而獲得固液分離。在成份復(fù)雜的高難度廢水處理的工藝組合時(shí)，氣浮處理同時(shí)還伴附著曝氣現(xiàn)象，降低了表面活性和有機(jī)濃度，使耗氧量大為降低，促進(jìn)了廢水的進(jìn)一步凈化，為下級(jí)處理提供了有利于達(dá)標(biāo)的水質(zhì)。

   四、氣浮機(jī)的操作流程：

　　1、的調(diào)試：

　　a先將氣浮池內(nèi)灌滿清水，開啟回流泵的進(jìn)、出水閥及釋放閥，關(guān)掉射流器的進(jìn)水和吸氣閥。

　　b啟動(dòng)回流泵；

　　c在溶氣罐注水至泵的自身壓力上升到0.45——0.65MPa之間，緩慢打開射流器的進(jìn)水閥，調(diào)至罐內(nèi)壓力于0.45——0.5MPa，微開進(jìn)氣閥入微量空氣，使罐內(nèi)壓力調(diào)至0.35——0.42MPa之間。

　　d待溶氣系統(tǒng)穩(wěn)定后，釋放器放出大量的氣泡，即可準(zhǔn)備入水運(yùn)行，整個(gè)過程約須15分鐘。

　　e正常情況下，每次開機(jī)只須按2)、4)兩個(gè)步驟進(jìn)行；啟動(dòng)回流泵待溶氣系統(tǒng)穩(wěn)定。

　　2、氣浮設(shè)備操作：

　　a先打開清水箱回流泵的進(jìn)、出水閥，關(guān)閉射流器的進(jìn)水、出水閥和吸氣閥。

　　b開啟回流泵。

　　c在溶氣罐注水至泵的自身壓力到0.45——0.65MPa之間，緩慢打開射流器的進(jìn)水閥，調(diào)至罐內(nèi)壓力于0.45——0.5MPa，微開進(jìn)氣閥入微量空氣，使罐內(nèi)壓力調(diào)至0.30——0.42MPa之間。

　　d開啟集水池中的提升泵向氣浮機(jī)注入廢水。

　　e在溶藥捅中加入適量的混凝劑，用清水溶解后，打開溶藥桶閥門，滴入混凝劑，與氣浮機(jī)反應(yīng)區(qū)中的廢水進(jìn)行混合反應(yīng)。

　開啟一段時(shí)間后，有浮渣浮于水面，當(dāng)浮渣達(dá)到5-10CM厚度時(shí)，啟動(dòng)刮渣機(jī)將浮渣刮入渣槽。

　　3、氣浮設(shè)備關(guān)機(jī)：

　　　a先關(guān)閉污水提升泵,停止提升廢水。

　　氣浮的基本原理：

　　1.帶氣絮粒的上浮和氣浮表面負(fù)荷的關(guān)系;

　　粘附氣泡的絮粒在水中上浮時(shí)，在宏觀上將受到重力G浮力F等外力的影響。帶氣絮粒上浮時(shí)的速度由牛頓第二定律可導(dǎo)出，上浮速度取決于水和帶氣絮粒的密度差，帶氣絮粒的直徑(或特征直徑)以及水的溫度、流態(tài)。如果帶帶氣絮粒中氣泡所占比例越大則帶氣絮粒的密度就越小；而其特征直徑則相應(yīng)增大，兩者的這種變化可使上浮速度大大提高。

　　然而實(shí)際水流中；帶氣絮粒大小不一，而引起的阻力也不斷變化，同時(shí)在氣浮中外力還發(fā)生變化，從而氣泡形成體和上浮速度也在不斷變化。具體上浮速度可按照實(shí)驗(yàn)測(cè)定。根據(jù)測(cè)定的上浮速度值可以確定氣浮的表面負(fù)荷。而上浮速度的確定須根據(jù)出水的要求確定。

　　2.水中絮粒向氣泡粘附;

　　如前所述，氣浮處理法對(duì)水中污染物的主要分離對(duì)象，大體有兩種類型即混凝反應(yīng)的絮凝體和顆粒單體。氣浮過程中氣泡對(duì)混凝絮體和顆粒單體的結(jié)合可以有三種方式，即氣泡頂托，氣泡裹攜和氣粒吸附。顯然，它們之間的裹攜和粘附力的強(qiáng)弱，即氣、粒(包括絮廢體)結(jié)合的牢固程度與否，不僅與顆粒、絮凝體的形狀有關(guān)，更重要的受水、氣、粒三相界面性質(zhì)的影響。水中活性劑的含量，水中的硬度，懸浮物的濃度，都和氣泡的粘浮強(qiáng)度有著密切的。氣浮運(yùn)行的好壞和此有根本的關(guān)聯(lián)。在實(shí)際應(yīng)用中質(zhì)須調(diào)整水。

　　3.水中氣泡的形成及其特性；

　　形成氣泡的大小和強(qiáng)度取決于空氣釋放時(shí)各種用途條件和水的表面張力大小。(表面張力是大小相等方向相反，分別作用在表面層相互接觸部分的一對(duì)力，它的作用方向總是與液面相切。

　　(1)氣泡半徑越小，泡內(nèi)所受附加壓強(qiáng)越大，泡內(nèi)空氣分子對(duì)氣泡膜的碰撞機(jī)率也越多、越劇烈。因此要獲得穩(wěn)定的微細(xì)泡，氣泡膜強(qiáng)度要保證。

　　(2)氣泡小，浮速快，對(duì)水體的擾動(dòng)小，不會(huì)撞碎絮粒。并且可增大氣泡和絮粒碰撞機(jī)率。但并非氣泡越細(xì)越好，氣泡過細(xì)影響上浮速度，因而氣浮池的大小和工程造價(jià)。此外投加一定量的表面活性劑，可有效降低水的表面張力系數(shù)，加強(qiáng)氣泡膜牢度，r也變小。

　　(3)向水中投加高溶解性無(wú)機(jī)鹽，可使氣泡膜牢度削弱，而使氣泡容易破裂或并大。

　　4、表面活性劑和混凝劑在氣浮分離中的作用和影響；

　　(1)表面活性物質(zhì)影響：

　　如水中缺少表面活性物質(zhì)時(shí)，小氣泡總有突破泡壁與大泡并合的趨勢(shì)，從而破壞氣浮體穩(wěn)定。此時(shí)就需要向水中投加起泡劑，以保證氣浮操作中氣泡的穩(wěn)定。所謂起泡劑，大多數(shù)是由極性一非極性分子組成的表面活性劑，表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)符號(hào)一般用0表示，圓頭端表示極性基，易溶于水，伸向水中(因?yàn)樗菑?qiáng)極性分子)；尾端表示非極性基，為疏水基，伸人氣泡。由于同號(hào)電荷的相斥作用，從而防止氣泡的兼并和破滅，增強(qiáng)了泡沫穩(wěn)定性，因而多數(shù)表面活性劑也是起泡劑。

　　對(duì)有機(jī)污染物含量不多的廢水進(jìn)行氣浮法處理時(shí)，氣泡的分散度和泡沫的穩(wěn)定性可能時(shí)是必須的(例如飲用水的氣浮過濾)。但是當(dāng)其濃度超過一定限度后由于表面活性物質(zhì)增多，使水的表面張力減小，水中污染粒子嚴(yán)重乳化，表面電位增高，此時(shí)水中含有與污染粒子相同荷電性的表面活性物的作用則轉(zhuǎn)向反面，這時(shí)盡管起泡現(xiàn)象強(qiáng)烈，泡沫形成穩(wěn)定；但氣一粒粘附不好，氣浮效果變低。因此，如何掌握好水中表面活性物質(zhì)的含量，便成為氣浮處理需要探討的重要課題之一。

　　(2)混凝劑投加產(chǎn)生的帶電絮粒：

　　對(duì)含有細(xì)分散親水性顆粒雜質(zhì)(例如紙漿、煤泥等)的工業(yè)廢水，采用氣浮法處理時(shí)，除應(yīng)用前述的投加電解質(zhì)混凝劑進(jìn)行表面電中和方法外，還可向水中投加(或水中存在)浮選劑，也可使顆粒的親水性表面改變?yōu)槭杷裕⒛軌蚺c氣泡粘附。當(dāng)浮選劑(亦屬二親分子組成的表面活性物)的極性端被吸附在親水性顆粒表面后，其非極性端則朝向水中，這樣具有親水性表面的物質(zhì)即轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷裕瑥亩軌蚺c氣泡粘附，并隨其上浮到水面。

　　浮選劑的種類很多，使用時(shí)能否起作用，首先在于它的極性端能否附著在親水性污染物質(zhì)表面，而其與氣泡結(jié)合力的強(qiáng)弱，則又取決于其非極性端鏈的長(zhǎng)短。如分離洗煤廢水中煤粉時(shí)所采用的浮選劑為脫酚輕油、中油、柴油、煤油或松油等。