1、气浮优选气浮气浮是一种固液和液液分离的方法。气浮是一种固液和液液分离的方法。具体过程：通入空气具体过程：通入空气产生微细气泡产生微细气泡SSSS附着附着在气泡上在气泡上上浮上浮应用：自然沉淀或上浮难于去除的悬浮物，以应用：自然沉淀或上浮难于去除的悬浮物，以及比重接近及比重接近1 1的固体颗粒的固体颗粒给水处理中除藻等给水处理中除藻等废水处理中去除纤维、悬浮物、油类、脂肪废水处理中去除纤维、悬浮物、油类、脂肪等等1 1、理论基础、理论基础界面张力和润湿接触角界面张力和润湿接触角任何不同介质的相表面上都因受力不任何不同介质的相表面上都因受力不均衡而存在界面张力。均衡而存在界面张力。气气气浮的情况涉
2、及：气、水、固三相介质，每两气浮的情况涉及：气、水、固三相介质，每两相之间都存在界面张力。相之间都存在界面张力。水气水气 水粒水粒 气粒气粒 ：润湿接触角：润湿接触角 90,90,疏水性疏水性,易于气易于气浮浮 90,0 越大，推动力越大，越大，推动力越大，越易气浮。越易气浮。气泡小于溶气法和散气法。亲水性固体粉末（固体乳化剂）存在：如粉砂、粘土等向水中通入510V直流电，废水电解产生H2、O2和CO2等，气泡微细，密度小，直径约1060m，浮升过程中不会引起水流紊动，浮载能力大，特别适用于脆弱絮凝体的分离。溶气气浮是使空气在一定压力下溶于水中并呈饱和状态，然后骤然减压释放，这时溶解的空气便以
3、微小的气泡从水中析出并进行气浮。空气从水中析出过程分两个步骤：b、2030度，释气量为理论饱和溶气量的90目前主要用于小规模（10-20m3/h）的工业废水处理带电的稳定体系是不利于气浮的，应2）、专用释放器：TS型、TJ型、TV型附着后:W2=气粒除BOD、氧化、脱色等特点：适用于悬浮物浓度较高的废水，如用于洗煤废水及含油脂、羊毛等废水的处理，也可用于含表面活性剂的废水泡沫浮上分离，设备不容易堵塞。部分进水溶气99%。附着后:W2=气粒毛纺工业洗毛废水羊毛脂及洗涤剂正极产生氢气，负极产生氧气，微气泡。（3）当采用混凝气浮时，能够充分利用混凝剂，减少投药量，并避免絮凝体破坏。进气部位在有效水深
4、1 以上。0,COS1,=0 不能气浮不能气浮 90,COS1,90,水气水气 易气浮易气浮疏水性疏水性180,=2水气水气 最易被气浮最易被气浮 (2)同时同时,COS （气粒气粒水粒水粒）/水气水气水中颗粒水中颗粒与表面张力与表面张力水气水气有关。有关。水气水气增加，增加，增大增大,有利于气浮有利于气浮 例如：例如：石油废水中表面活性物质含量少石油废水中表面活性物质含量少,水气水气大大,乳化乳化油粒疏水性强，直接气浮效果好。油粒疏水性强，直接气浮效果好。而煤气洗涤水中的乳化焦油，由于水中表面活而煤气洗涤水中的乳化焦油，由于水中表面活性物质含量多，性物质含量多，水气水气小，直接气浮效果差。小
5、，直接气浮效果差。气气泡泡与与颗颗粒粒的的粘粘附附形形式式气气-颗粒吸附颗粒吸附气泡顶托气泡顶托气泡裹夹气泡裹夹缺点是与反应池较难衔接，容积利用率较低。应用：自然沉淀或上浮难于去除的悬浮物，以及比重接近1的固体颗粒进气部位在有效水深1 以上。气泡直径约为20100m；疏水性颗粒易气浮，但多数情况下并不好。g、水、气应从溶气罐顶部进入。缺点是分离部分的容积利用率不高等。向水中通入510V直流电，废水电解产生H2、O2和CO2等，气泡微细，密度小，直径约1060m，浮升过程中不会引起水流紊动，浮载能力大，特别适用于脆弱絮凝体的分离。而煤气洗涤水中的乳化焦油，由于水中表面活性物质含量多，水气小，直接
6、气浮效果差。石油废水中表面活性物质含量少,水气大,乳化油粒疏水性强，直接气浮效果好。三相间的吸附界面构成的交界线称为润湿周边。2）、专用释放器：TS型、TJ型、TV型利用射流器或水泵吸入分散空气污染粒子严重乳化，表面电位增高。目前主要用于小规模（10-20m3/h）的工业废水处理缺点：微孔板（管）容易堵塞。界面能 W=S一小部分与油接触，大部分为水润湿。缺点：微孔板（管）容易堵塞。极性端电离后带电双电层现象气泡尺寸：较大（直径110mm）对于亲水性颗粒的气浮，表面需改性为疏水性对于亲水性颗粒的气浮，表面需改性为疏水性 投加浮选剂（松香油、煤油、脂肪酸）投加浮选剂（松香油、煤油、脂肪酸）3 3、
7、气泡的稳定性、气泡的稳定性 气浮中要求气泡具有一定的分散度和稳定性。气浮中要求气泡具有一定的分散度和稳定性。气泡粒径在气泡粒径在100100 左右为好。左右为好。空气从水中析出过程分两个步骤：空气从水中析出过程分两个步骤：气泡核的形成气泡核的形成气泡的增长气泡的增长洁净水中：洁净水中：气泡常不能达到气浮要求的极细分散度。气泡常不能达到气浮要求的极细分散度。洁净水表面张力大，气泡有自动降低表洁净水表面张力大，气泡有自动降低表面自由能的倾向，即气泡合并。面自由能的倾向，即气泡合并。稳定性不好。稳定性不好。缺乏表面活性物质的保护，气泡易破灭缺乏表面活性物质的保护，气泡易破灭 。加入起泡剂（一种表面活
8、性物质），保护加入起泡剂（一种表面活性物质），保护气泡的稳定性。气泡的稳定性。有机物含量不多的废水气有机物含量不多的废水气浮时，气泡的稳定性可能成浮时，气泡的稳定性可能成为重要的影响因素。为重要的影响因素。适当表面活性剂是必要的。适当表面活性剂是必要的。气气但表面活性物质过多但表面活性物质过多此时，尽管气泡此时，尽管气泡稳定，但颗粒稳定，但颗粒气泡附着不好气泡附着不好。表面张力表面张力水气水气降低降低污染粒子严重乳化，污染粒子严重乳化，表面表面 电位增高。电位增高。如何控制最佳的投加量？如何控制最佳的投加量？影响三个因素：稳定性、表面张力、乳化效果影响三个因素：稳定性、表面张力、乳化效果 4
9、4、乳化现象与脱乳、乳化现象与脱乳 疏水性颗粒易气浮，但多数情况下并不好。疏水性颗粒易气浮，但多数情况下并不好。乳化现象乳化现象 以油粒为例：以油粒为例：表面活性物质存在：表面活性物质存在：非极性端吸附在油粒，非极性端吸附在油粒，极性端则伸向水中极性端则伸向水中 乳化油乳化油 极性端电离后带电极性端电离后带电双电层现象双电层现象稳定体系（阻碍细小油珠之间，油珠和气稳定体系（阻碍细小油珠之间，油珠和气泡之间的粘附）泡之间的粘附）油油COO-HO-H亲水性固体粉末（固体乳化剂）存在：如粉亲水性固体粉末（固体乳化剂）存在：如粉砂、粘土等砂、粘土等一小部分与油接触，大部分为水润湿。一小部分与油接触，大
10、部分为水润湿。带电的稳定体系是不利于气浮的，应带电的稳定体系是不利于气浮的，应 脱稳、破乳脱稳、破乳 投加混凝剂投加混凝剂压缩双电层压缩双电层降低降低 电位电位混凝剂：混凝剂：硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁等硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁等二、气浮的分类二、气浮的分类w气浮设备散气气浮设备散气气浮设备电解气浮设备电解气浮设备溶气气浮设备溶气气浮设备射流气浮射流气浮泵吸气浮泵吸气浮叶轮气浮叶轮气浮扩散曝气气浮扩散曝气气浮加压溶气气浮加压溶气气浮真空溶气气浮真空溶气气浮1 1、散气气浮设备：、散气气浮设备：工作原理：利用机械剪切力，将混合于工作原理：利用机械剪切力，将混合于水中的空气粉碎成微细气泡，从
11、而进行气水中的空气粉碎成微细气泡，从而进行气浮的设备。浮的设备。（1 1）射流气浮）射流气浮利用射流器或水泵吸入分散空气利用射流器或水泵吸入分散空气 特点：设备简单，但受设备和工作条件特点：设备简单，但受设备和工作条件的限制，吸气量不大，一般不超过水量的的限制，吸气量不大，一般不超过水量的10%10%（V%V%）。）。稳定体系（阻碍细小油珠之间，油珠和气泡之间的粘附）溶气气浮是使空气在一定压力下溶于水中并呈饱和状态，然后骤然减压释放，这时溶解的空气便以微小的气泡从水中析出并进行气浮。90,COS1,90,疏水性,易于气浮水粒=气粒+水气COS(180-)（2 2）水泵吸气水泵吸气(3)(3)扩
12、散曝气气浮扩散曝气气浮(微孔气浮法、充气气浮法）微孔气浮法、充气气浮法）通过由素烧陶瓷、粉末冶金或塑料制成的微通过由素烧陶瓷、粉末冶金或塑料制成的微孔板（管），将压缩空气分散为小气泡。孔板（管），将压缩空气分散为小气泡。气泡尺寸：较大（直径气泡尺寸：较大（直径1 110mm10mm）缺点：微孔板（管）容易堵塞。缺点：微孔板（管）容易堵塞。（4 4）叶轮气浮法）叶轮气浮法 将空气引入一个高速旋转的叶轮附近，通将空气引入一个高速旋转的叶轮附近，通过叶轮的高速剪切运动，将空气吸入并分散过叶轮的高速剪切运动，将空气吸入并分散为小气泡，气泡直径为小气泡，气泡直径1mm1mm左右。左右。特点：适用于悬浮物
13、浓度较高的废水，如用于特点：适用于悬浮物浓度较高的废水，如用于洗煤废水及含油脂、羊毛等废水的处理，也洗煤废水及含油脂、羊毛等废水的处理，也可用于含表面活性剂的废水泡沫浮上分离，可用于含表面活性剂的废水泡沫浮上分离，设备不容易堵塞。设备不容易堵塞。2.2.电解气浮法：电解气浮法：直流电的电解作用下直流电的电解作用下:正极产生氢气正极产生氢气 ，负极产生氧气，微气泡。，负极产生氧气，微气泡。气泡小于溶气法和散气法。气泡小于溶气法和散气法。电解气浮设备电解气浮设备H2O 2H2+O2电解气浮池两种形式：电解气浮池两种形式：左：左：竖流式竖流式 右：右：平流式平流式 向水中通入向水中通入5 510V1
14、0V直流电，废水电解产生直流电，废水电解产生H H2 2、O O2 2和和COCO2 2等，气泡微细，密度小，等，气泡微细，密度小，直径约直径约101060m60m，浮升过程中不会引起水流紊动，浮载能力大，特别浮升过程中不会引起水流紊动，浮载能力大，特别适用于脆弱絮凝体的分离适用于脆弱絮凝体的分离。（气泡理想尺寸为（气泡理想尺寸为151530m30m）表面负荷通常低于表面负荷通常低于4m4m3 3/m/m2 2.h.h。铝板或钢板作阳极，会溶蚀产生的铝板或钢板作阳极，会溶蚀产生的FeFe2+2+和和AlAl3+3+具有具有混凝特性，有利于水中悬浮物的去除。混凝特性，有利于水中悬浮物的去除。缺点
15、：电耗较高、电极板易结垢，操作管理复杂。缺点：电耗较高、电极板易结垢，操作管理复杂。目前主要用于小规模（目前主要用于小规模（10-20m10-20m3 3/h/h）的工业废水处）的工业废水处理理具有多种作用：具有多种作用：除除BODBOD、氧化、脱色等、氧化、脱色等去除污染物范围广去除污染物范围广污泥量少，占地少。污泥量少，占地少。但电耗大。但电耗大。(2)同时,COS （气粒水粒）/水气缺点：微孔板（管）容易堵塞。气泡粒径在100左右为好。而煤气洗涤水中的乳化焦油，由于水中表面活性物质含量多，水气小，直接气浮效果差。（2）在相同能耗下，溶气压力可大大提高，形成的气泡更小，更均匀，更能得到充分
16、利用；此时，尽管气泡稳定，但颗粒气泡附着不好。f、过流密度（溶气水流量与罐的截面积之比）3000-5000m3/m2d。缺点是与反应池较难衔接，容积利用率较低。90,COS1,10,隔油池）缺点是分离部分的容积利用率不高等。180,=2水气 最易被气浮竖流式气浮池的基本工艺参数与平流式气浮池相同。气泡尺寸：较大（直径110mm）1）、减压阀部分处理水溶气90,COS1,水气 颗粒附着不牢 -亲水性如何控制最佳的投加量？气泡小于溶气法和散气法。太低：增加溶气水量，气浮池容积增加。缺点：微孔板（管）容易堵塞。99%。有经验表明，当处理水量大于150 200m3/h、废水中的可沉物质较多时，宜采用竖
17、流式气浮池。适当表面活性剂是必要的。向水中通入510V直流电，废水电解产生H2、O2和CO2等，气泡微细，密度小，直径约1060m，浮升过程中不会引起水流紊动，浮载能力大，特别适用于脆弱絮凝体的分离。具体过程：通入空气产生微细气泡SS附着在气泡上上浮进气部位在有效水深1 以上。工作原理：利用机械剪切力，将混合于水中的空气粉碎成微细气泡，从而进行气浮的设备。缺乏表面活性物质的保护，气泡易破灭。时间短，SS去除率90以上，COD去除率80，浮渣浓度5洁净水表面张力大，气泡有自动降低表面自由能的倾向，即气泡合并。压力溶气罐：使水与空气充分接触，促进空气压力溶气罐：使水与空气充分接触，促进空气溶解。形
18、式多样。溶解。形式多样。全部进水溶气全部进水溶气 全部原水由泵加压至全部原水由泵加压至0.30.30.5MPa0.5MPa，压入溶气，压入溶气罐，用空压机或射流器向溶气罐压入空气进行溶气，罐，用空压机或射流器向溶气罐压入空气进行溶气，然后经减压释放装置进入气浮池进行固液分离。然后经减压释放装置进入气浮池进行固液分离。加压溶气气浮加压溶气气浮 部分进水溶气部分进水溶气 部分原水进行压力溶气部分原水进行压力溶气 ，其余部分直接，其余部分直接进入气浮池。进入气浮池。回流加压溶气气浮三种溶气方式比较：三种溶气方式比较：（1 1）与全部进水溶气相比，部分进水）与全部进水溶气相比，部分进水溶气和出水回流溶
19、气两种方式用于加压溶气和出水回流溶气两种方式用于加压溶气的水量只分别占总水量的溶气的水量只分别占总水量的303035%35%和和101020%20%；更节能；设备容积大大减小。；更节能；设备容积大大减小。（2 2）在相同能耗下，溶气压力可大大）在相同能耗下，溶气压力可大大提高，形成的气泡更小，更均匀，更能得提高，形成的气泡更小，更均匀，更能得到充分利用；到充分利用；（3 3）当采用混凝气浮时，能够充分利）当采用混凝气浮时，能够充分利用混凝剂，减少投药量，并避免絮凝体破用混凝剂，减少投药量，并避免絮凝体破坏。坏。三、气浮池种类三、气浮池种类 平流式平流式、竖流式竖流式、气浮反应一体式、气浮反应一
20、体式、气浮沉淀一体式、气浮过滤一体式气浮沉淀一体式、气浮过滤一体式竖流式气浮池竖流式气浮池 池高可取池高可取4-5m4-5m，长宽或直径一般在，长宽或直径一般在9-10m9-10m以内。中央进水室、刮渣板和刮泥耙都安装以内。中央进水室、刮渣板和刮泥耙都安装在中心转轴上，依靠电机驱动匀速旋转在中心转轴上，依靠电机驱动匀速旋转。竖流式气浮池的基本工艺参数与平流式竖流式气浮池的基本工艺参数与平流式气浮池相同。气浮池相同。其优点是接触室在池中央，水流向四周其优点是接触室在池中央，水流向四周扩散，水力条件较好。扩散，水力条件较好。缺点是与反应池较难衔接，容积利用率缺点是与反应池较难衔接，容积利用率较低。
21、较低。有经验表明，当处理水量大于有经验表明，当处理水量大于150 150 200m3/h200m3/h、废水中的可沉物质较多时，宜采、废水中的可沉物质较多时，宜采用竖流式气浮池。用竖流式气浮池。组合方式：组合方式：目前最常用，其反应池与气浮池合建。目前最常用，其反应池与气浮池合建。废水进入反应池完全混合后，经挡板底部废水进入反应池完全混合后，经挡板底部进入气浮接触室以延长絮体与气泡的接触进入气浮接触室以延长絮体与气泡的接触时间，然后由接触室上部进入分离室进行时间，然后由接触室上部进入分离室进行固液分离。池面浮渣由刮渣机刮入集渣槽，固液分离。池面浮渣由刮渣机刮入集渣槽，清水由底部集水槽排出。清水
22、由底部集水槽排出。平流式气浮池的优点是池深浅、造价低、平流式气浮池的优点是池深浅、造价低、构造简单、运行方便。构造简单、运行方便。缺点是分离部分的容积利用率不高等。缺点是分离部分的容积利用率不高等。含油废水(石油化工、机械加工、食品工业等)：180,=2水气 最易被气浮2）、专用释放器：TS型、TJ型、TV型具体过程：通入空气产生微细气泡SS附着在气泡上上浮过高：溶解到水中空气增加，经减压后释放的空气多，会促进微气泡的聚集，不利气浮；太低：增加溶气水量，气浮池容积增加。左：竖流式 右：平流式目前主要用于小规模（10-20m3/h）的工业废水处理毛纺工业洗毛废水羊毛脂及洗涤剂附着前:W1=水气+
23、水粒（假设S 为1）目前主要用于小规模（10-20m3/h）的工业废水处理缺点是与反应池较难衔接，容积利用率较低。利用射流器或水泵吸入分散空气附着后:W2=气粒90,COS1,10,隔油池）空气释放系统、气浮池、压力溶气系统四、气浮设备和装置四、气浮设备和装置 1 1、溶气水的减压释放设备、溶气水的减压释放设备 1 1）、减压阀）、减压阀 2 2）、专用释放器：）、专用释放器：TSTS型型、TJTJ型、型、TVTV型型123546压力溶气罐洁净水表面张力大，气泡有自动降低表面自由能的倾向，即气泡合并。投加浮选剂（松香油、煤油、脂肪酸）f、过流密度（溶气水流量与罐的截面积之比）3000-5000
24、m3/m2d。毛纺工业洗毛废水羊毛脂及洗涤剂加压水泵：提升污水，将水、气以一定压力送至压力溶气罐。a、普通钢板卷焊制成。f、过流密度（溶气水流量与罐的截面积之比）3000-5000m3/m2d。e、采用浮球液位传感器控制液位。可人为控制气泡与废水的接触时间；适当表面活性剂是必要的。部分进水溶气(2)同时,COS （气粒水粒）/水气带电的稳定体系是不利于气浮的，应缺点是分离部分的容积利用率不高等。部分进水溶气气泡尺寸：较大（直径110mm）目前主要用于小规模（10-20m3/h）的工业废水处理气浮的情况涉及：气、水、固三相介质，每两相之间都存在界面张力。f、过流密度（溶气水流量与罐的截面积之比）
25、3000-5000m3/m2d。其优点是接触室在池中央，水流向四周扩散，水力条件较好。目前主要用于小规模（10-20m3/h）的工业废水处理进气部位在有效水深1 以上。溶气罐的特点：溶气罐的特点：a a、普通钢板卷焊制成。属压力容器范畴。、普通钢板卷焊制成。属压力容器范畴。b b、20203030度，释气量为理论饱和溶气量的度，释气量为理论饱和溶气量的9090 99%99%。c c、填料高度、填料高度0.80.81.3m1.3m。d d、不考虑进气的位置予形式。、不考虑进气的位置予形式。e e、采用浮球液位传感器控制液位。、采用浮球液位传感器控制液位。f f、过流密度（溶气水流量与罐的截面积之
26、比）、过流密度（溶气水流量与罐的截面积之比）3000-5000m3000-5000m3 3/m/m2 2d d。g g、水、气应从溶气罐顶部进入。进气部位在、水、气应从溶气罐顶部进入。进气部位在有效水深有效水深1 1 以上。以上。TJ型溶气释放器 压力溶气罐刮渣设备 桥式刮渣机桥式刮渣机 行星式刮渣机行星式刮渣机 履带式刮渣机履带式刮渣机 钢索式刮渣机钢索式刮渣机空气压缩机五、气浮法在水处理中的应用五、气浮法在水处理中的应用废水：废水：含油废水含油废水(石油化工、机械加工、食品工业等石油化工、机械加工、食品工业等)：悬浮油（悬浮油（1010,隔油池）隔油池）乳化油（乳化油（1010,一般一般0
27、.1-20.1-2 气浮）气浮）溶解性溶解性加压水泵：提升污水，将水、气以一定压力送至压力溶气罐。g、水、气应从溶气罐顶部进入。目前最常用，其反应池与气浮池合建。目前主要用于小规模（10-20m3/h）的工业废水处理而煤气洗涤水中的乳化焦油，由于水中表面活性物质含量多，水气小，直接气浮效果差。越大，推动力越大，越易气浮。毛纺工业洗毛废水羊毛脂及洗涤剂进气部位在有效水深1 以上。附着前:W1=水气+水粒（假设S 为1）疏水性颗粒易气浮，但多数情况下并不好。缺点：微孔板（管）容易堵塞。特点：设备简单，但受设备和工作条件的限制，吸气量不大，一般不超过水量的10%（V%）。通过由素烧陶瓷、粉末冶金或塑
28、料制成的微孔板（管），将压缩空气分散为小气泡。气浮池在负压下运行；f、过流密度（溶气水流量与罐的截面积之比）3000-5000m3/m2d。适当表面活性剂是必要的。2、悬浮物与气泡的附着条件对于亲水性颗粒的气浮，表面需改性为疏水性部分原水进行压力溶气，其余部分直接进入气浮池。毛纺工业洗毛废水羊毛脂及洗涤剂气泡小于溶气法和散气法。2）、专用释放器：TS型、TJ型、TV型气浮中要求气泡具有一定的分散度和稳定性。将空气引入一个高速旋转的叶轮附近，通过叶轮的高速剪切运动，将空气吸入并分散为小气泡，气泡直径1mm左右。污染粒子严重乳化，表面电位增高。缺点：微孔板（管）容易堵塞。f、过流密度（溶气水流量与
29、罐的截面积之比）3000-5000m3/m2d。缺点：微孔板（管）容易堵塞。废水处理中去除纤维、悬浮物、油类、脂肪等目前主要用于小规模（10-20m3/h）的工业废水处理全部原水由泵加压至0.向水中通入510V直流电，废水电解产生H2、O2和CO2等，气泡微细，密度小，直径约1060m，浮升过程中不会引起水流紊动，浮载能力大，特别适用于脆弱絮凝体的分离。水粒=气粒+水气COS(180-)缺乏表面活性物质的保护，气泡易破灭。极性端则伸向水中 乳化油附着后:W2=气粒溶气压力比加压溶气低，能耗较小；具体过程：通入空气产生微细气泡SS附着在气泡上上浮（2）在相同能耗下，溶气压力可大大提高，形成的气泡更小，更均匀，更能得到充分利用；部分原水进行压力溶气，其余部分直接进入气浮池。具体过程：通入空气产生微细气泡SS附着在气泡上上浮工作原理：利用机械剪切力，将混合于水中的空气粉碎成微细气泡，从而进行气浮的设备。目前最常用，其反应池与气浮池合建。投加浮选剂（松香油、煤油、脂肪酸）造纸厂白水回收纤维：造纸厂白水回收纤维：时间短，时间短，SSSS去除率去除率9090以上，以上，CODCOD去除率去除率8080，浮渣浓度浮渣浓度5 5 染色废水等染色废水等 毛纺工业洗毛废水毛纺工业洗毛废水羊毛脂及洗涤剂羊毛脂及洗涤剂 浓缩污泥（效果比沉淀法高）浓缩污泥（效果比沉淀法高）
