气浮机加药的目的

    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<cosθ<1，△W < σ水气；此时，虽然颗粒能够附着在气泡上，但是附着不牢；  当90<θ<180时，△W > 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。

简介

气浮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。 气浮分为**效浅层气浮，涡凹气浮，平流式气浮。目前在给水、工业废水和城市污水处理方面都有应用。气浮优点在于它固-液分离设备具有投资少、占地面积小、自动化程度高、操作管理方便等特点。

原理

悬浮物表面有亲水和憎水之分。憎水性颗粒表面容易附着气泡，因而可用气浮法。亲水性颗粒用适当的化学药品处理后可以转为憎水性。水处理中的气浮法，常用混凝剂使胶体颗粒结成为絮体，絮体具有网络结构，容易截留气泡，从而提高气浮效率。再者，水中如有表面活性剂(如洗涤剂)可形成泡沫，也有附着悬浮颗粒一起上升的作用。

气泡产生方法

产生微气泡的方法，常用的有曝气气浮法和溶气气浮法两种。

气浮

气浮

另外还有 电解法为不常用。

电解法

电解法是向污水中通入5~10V的直流电，从而产生微小气泡，但由于电耗大电极板较易结垢，所以主要用于中小规模的工业废水处理。

曝气气浮法

曝气气浮法又称分散空气法，是在气浮池的底部设置微孔扩散板或扩散管，压缩空气从板面或管面以微小气泡形式逸出于水中。也有在池底处安装叶轮，轮轴垂直于水面，而压缩空气通到叶轮下方，借叶轮高速转动时的搅拌作用，将大气泡切割成为小气泡。

溶气气浮法

溶解在水中的气体，在水面气压降低时就可以从水中逸出。有两种方法:①使气浮池上的空间呈为真空状态，处在常压下的水流进池后即释出微气泡，称真空溶气法;②空气加压溶入水中达到饱和，溶气水流减压进入气浮池时即释出微气泡，称加压溶气法。后者较为常用。加压溶气水可以是所处理水的全部或一部分，也可以是气浮池出水的回流水，回流水量占所处理水量的百分比称回流比，是影响气浮效率的重要因素，须由试验确定。加压溶气法的设备有加压泵、溶气罐和空气压缩机等。溶气罐为承压钢筒，内部常设置导流板或放置填料。溶气罐出水通过减压阀或释放器进入气浮池。

气浮池

池面通常为长方形，平底或锥底。出水管位置略**池底。水面设刮泥机和集泥槽。因为附有气泡的颗粒上浮速度很快，所以气浮池容积较小，水流停留时间仅十余分钟。

悬浮物的附着

废水中悬浮物与气泡附着的方式基本有三种:①气泡在颗粒表面析出;②气泡与颗粒吸附;③絮体中裹挟气泡。

气泡能否与悬浮颗粒发生有效附着主要取决于颗粒的表面性质，若是表面疏水性的颗粒宜使用气浮法。