嘉峪關(guān)氣浮機處理裝置氣浮的基本原理1、帶氣絮粒的上浮和氣浮表 面負荷的關(guān)系 粘附氣泡的絮粒在水中上浮時，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??；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驗測定。 根據(jù)測定的上浮速度值可以確 定氣浮的表面負荷。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，氣浮處理法對水 中污染物的主要分離對象，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，都和氣泡的粘浮強度有著密切的。氣浮運行的好壞和此有根本的關(guān)聯(lián)。在實際應(yīng)用中質(zhì)須調(diào) 整水質(zhì)。3.水中氣泡的形成及其特性 形成氣泡的大小和強度取決 于空氣釋放時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 加壓強越大，泡內(nèi)空氣分子對氣泡膜的碰撞機率也越多、越劇烈。因此要獲得穩(wěn)定的微細泡，氣泡膜強度要保證。 （2）氣泡小，浮速快，對水體的 擾動小，不會撞碎絮粒。并且可增大氣泡和絮粒碰撞機率。但并非氣泡越細越好，氣泡過細影響上浮速度，因而氣浮池的大小和工程造價。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)，加強氣泡膜牢度，r也變小。 （3）向水中投加高溶解性無機鹽，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，小氣泡總有突破泡壁與大泡并合的趨勢，從而破壞氣浮體穩(wěn)定。此時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)符號一般用0表示，圓頭端表示極性基，易 溶于水，伸向水中（因為水是強極性分子）；尾端表示非極性基，為疏水基，伸人氣泡。由于同號電荷的相斥作用，從而防止氣泡的兼并和破滅，增強了泡沫穩(wěn)定 性，因而多數(shù)表面活性劑也是起泡劑。 對有機污染物含量不多的廢水進行氣浮法處理時，氣泡的分散度和泡沫的穩(wěn)定性可能時是必須的（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，這時盡管起泡現(xiàn)象強烈，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)生的帶電絮粒對含有細分散親水性顆粒雜 質(zhì)（例如紙漿、煤泥等）的工業(yè)廢水，采用氣浮法處理時，除應(yīng)用前述的投加電解質(zhì)混凝劑進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?，并能夠與氣泡粘附。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?，從而能夠與氣泡粘附，并隨其上浮到水面。浮選劑的種類很多，使用時 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)合力的強弱，則又取決于其非極性端鏈的長短。 如分離洗煤廢水中煤粉時所 采用的浮選劑為脫酚輕油、中油、柴油、煤油或松油等 三）、氣浮工藝的形式 氣浮凈水工藝已開發(fā)出多種 形式。按其產(chǎn)生氣泡方式可分為：布氣法氣?。òㄞD(zhuǎn)子碎氣法、微孔布氣法，葉輪散氣浮選法等）電解氣浮法；生化氣浮法（包括生物產(chǎn)氣氣浮法，化學(xué)產(chǎn)氣氣?。蝗芙饪諝鈿飧。òㄕ婵諝飧》?，壓力氣浮法的全溶氣式、部分溶氣式及部分回流溶氣式）。 （一）布氣氣浮 布氣氣浮是利用機械剪切 力，將混合于水中的空氣碎成細小的氣泡，以進行氣浮的方法。按粉碎氣泡方法的不同，布氣氣浮又分為：水泵吸水管吸氣浮、射流氣浮、擴散板曝氣浮選以及葉輪 氣浮等四種。 1、水泵吸水管吸人空氣氣浮 這是簡單的一種氣浮方 法。由于水泵工作特性的限制，吸人的空氣量不宜過多， 一般不大于吸水量的10%（按體積計），否則將破壞 水泵吸水管的負壓工作。另外，氣泡在水泵內(nèi)被破碎的不夠*，粒度大，氣浮效果不好，這種方法用于處理通過除油池后的含油廢水，除油效率一般為50%~65%。 2、射流氣浮 采用以水帶氣射流器向廢水 中混入空氣進行氣浮的方法。射流器由噴嘴射出的高速水流使吸人室形成負壓，并從吸氣管吸人空氣，在水氣混合體進入喉管段后進行激烈的能量交換，空氣被粉碎 成微小氣泡，然后直人擴散段，動能轉(zhuǎn)化為勢能，進一步壓縮氣泡、增大了空氣在水中的溶解度，終進入氣浮池中進行氣水分離。射流器各部位的尺寸及有關(guān)參 數(shù)，一般都是通過試驗來確定其尺寸的。 3、擴散板曝氣氣浮 這種布氣浮比較傳統(tǒng)，壓縮 空氣通過具有微細孔隙的擴散板或擴散管，使空氣以細小氣泡的形式進入水中，但由于擴散裝置的微孔過小易于堵塞。若微孔板孔徑過大，必須投加表面活性劑，方 可形成可利用的微小氣泡，從而導(dǎo)致該種方法使用受到限制。但近年研制、開發(fā)的彈性膜微孔曝氣器，克服了擴散裝置微孔易堵或孔徑大等缺點，用微孔彈性材料制 成的微孔盤起到擴張、關(guān)閉作用。 4、葉輪氣浮 葉輪在電機的驅(qū)動下高速旋 轉(zhuǎn)，在蓋板下形成負壓吸入空氣，廢水由蓋板上的小孔進入， 在葉輪的攪動下，空氣被粉碎 成細小的氣泡，并與水充分混合成水氣混合體經(jīng)整流板穩(wěn)流后，在池體內(nèi)平穩(wěn)地垂直上升，進行氣浮。形成的泡沫不斷地被緩慢轉(zhuǎn)動的刮板刮出槽外。 葉輪直徑一般多為200~400mm，大不超過600~700mm。葉輪的轉(zhuǎn)速多采用900～1500r／min，圓周線速度則為10～15m/s。氣浮池充水深度與吸氣量 有關(guān)一般為1.5～2.0m但不超過3m。葉輪與導(dǎo)向葉片間的間距 也能夠影響吸氣量的大小，實踐證明，此間距超過8mm將使進氣量大大降低。 這種氣浮設(shè)備適用于處理水 量小，而污染物質(zhì)濃度高的廢水。除油效果一般可達80％左右，布氣氣浮的優(yōu)點是 設(shè)備簡單，易于實現(xiàn)。但其主要的缺點是空氣被粉碎的不夠充分，形成的氣泡粒度較大，一般都不小于0.1mm。這樣，在供氣量一定的條 件下，氣泡的表面積小，而且由于氣泡直徑大，運動速度快，氣泡與被去除污染物質(zhì)的接觸時間短，這些因素都使布氣浮達不到的去除效果。嘉峪關(guān)氣浮機處理裝置