气浮机是溶气系统在水中产生大量的微细气泡，使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮物颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使其浮在水面，从而实现固-液分离的水处理设备。 气浮机分为**效浅层气浮机，涡凹气浮机，平流式气浮机。目前在给水、工业废水和城市污水处理方面都有应用。气浮机优点在于它固-液分离设备具有投资少、占地面较小、自动化程度高、操作管理方便等特点。
涡凹气浮原理
涡凹气浮(CAF，Cavitation Air Flotation )系统是世界*创的**水处理设备，也是美国商务部和**的出口推荐技术。CAF是专门为去除工业和城市污水中的油脂、胶状物及固体悬浮物(SS)而设计的系统。整个气浮系统共由五部分组成，如图所示:
经过预处理后的污水流入装有涡凹曝气机的小型充气段，污水在上升的过程中通过充气段与曝气机产生的微气泡充分混合，曝气机将水面上的空气通过抽风管道转移到水下。曝气机的工作原理是利用空气输送管底部散气叶轮的高速转动在水中形成一个真空区，液面上的空气通过曝气机输入水中，填补真空，微气泡随之产生并螺旋型地上升到水面，空气中的氧气也随之溶入水中。
由于气水混合物和液体之间密度的不平衡，产生了一个垂直向上的浮力，将SS带到水面。上浮过程中，微气泡会附着到SS上，到达水面后SS便依靠这些气泡支撑和维持在水面。浮在水面上的SS间断地被链条刮泥机清除。刮泥机沿着整个液面运动，并将SS从气浮槽的进口端推到出口端的污泥排放管道中。污泥排放管道里有水平的螺旋推进器，将所收集的污泥送入集泥池中。净化后的污水流入溢流槽再自流至生化处理部分。
开放的回流管道从曝气段沿着气浮槽的底部伸展。在产生微气泡的同时，涡凹曝气机会在有回流管的池底形成一个负压区，这种负压作用会使废水从池底回流至曝气区，然后又返回气浮段。这个过程确保了40%左右的污水回流及没有进水的情况下气浮段仍可进行工作。
1 气浮的原理及应用 一、气浮的基本原理 1.1
气浮简介 气浮是气浮机的一种简称，也可以作为一种专**词使用，其主要目的是利用高度分散的微小气泡为载体去粘附废水中疏水性颗粒，将小气泡和颗粒视为一个整体，其整体密度小于水而上浮到水面，从而实现固—液或者液—液分离的过程。
1.2 界面张力与润湿接触角 首先介绍几个基本概念。
（1）亲水性：如果颗粒易被水润湿，则称该颗粒为亲水性的；
（2）疏水性：如果颗粒不易被水润湿，则是疏水性的；
（3）润湿接触角：在静止状态下，当气、液、固三相接触时，气—液界面张力线和固—液界面张力线之间的夹角（包含液相的）称为平衡接触角，用θ表示。具体如图1.1所示。 水对各种物质润湿性的大小，可以利用它们与水的接触角来衡量。当接触角θ<90时，则该物质为亲水性物质；当θ>90时，则该物质为疏水性物质。另外，一般疏水性物质的气浮效果较好，而亲水性物质的气浮效果较差。下面将对悬浮物与气泡的附着条件进行深入的探讨。
1.3 悬浮物与气泡的附着条件 按照物理化学的热力学理论，任何体系均存在力图使界面能减少到较小的趋势，下面来具体地分析悬浮物与气泡附着的条件。气泡与颗粒的作用过程如图1.1所示。 界面能：W = σS；（其中，S为界面面积；σ为界面张力） 附着前：W1 =σ水气+σ水粒（假设S为1）； 附着后：W2=σ气粒 ； 较终界面能的减少量为： △W = σ水气+σ水粒－σ气粒；
（1） σ水气、σ水粒、σ气粒三个力之间的关系如图1所示。从图中可以得出：
2 σ水粒 = σ气粒+σ水气cos（180－θ）
（2） 由（1）式和（2）式可以得出： △W = σ水气(1-cosθ)
（3） 图1 气泡与颗粒的作用过程图 由于任何体系均存在力图使界面能减少到较小的趋势。因此，悬浮物与气泡附着的条件必须满足△W > 0 即： σ水气(1-cosθ) > 0
（4） 由式4可以得出： 当θ→0时，cosθ→1，△W = 0；因此不能气浮； 当0<θ<90时，0
σ水气；此时，颗粒与气泡附着比较牢固，比较容易气浮； 当θ→180，△W = 2σ水气；此时，△W达到较大值，颗粒较易被气浮。 同时，cosθ＝（σ 气粒 －σ 水粒 ）/σ 水气 ，水中颗粒θ与表面张力σ 水气 有关。σ 水气 增加，θ增大，有利于气浮。为了增加气泡的稳定性，有时会添加一些表面活性剂；但是如果表面活性剂过多，则会导致σ水气下降，润湿接触角θ减小，从而影响到气浮的效果。因此，必须选择适宜的表面活性剂添加量，才能既保证气泡的稳定性，又能保证良好的气浮效果。
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