大庆气浮机生产厂家

    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。

气浮机是利用小气泡或微小气泡使介质中的杂质浮出水面机器。对水体中含有的一些比重接近于水的细微籍其自重难于下沉或上浮即可采用该气浮装置。

目前在给排水方面，预处理的水质，除一些含砂较多的原水水体以及含机械杂质较重的污水外，大部分都是质轻的悬浮颗粒。例如:湖泊、水库及部分江河中的藻类;植物残体及细小的胶体杂质;印染行业的染料颗粒;造纸、化纤行业的短纤维;炼油、化工行业的石油及**溶剂的微滴;电镀和酸洗废水中的重金属离子;电泳漆废水等等;都是比重十分接近于水的轻质颗粒。对于这些原水，若沿用传统的沉淀方法，效果必然很差，尤其在冬季低温条件下，由于混凝和水力条件变劣，处理效果更难保证。可以想象，难以沉淀的絮粒，硬要使其下沉，势必事倍功半，倒不如因势利导，人为地向水体中导入气泡，使其粘附于絮粒上，从而大幅度地降低絮粒的整体密度，并借气泡上升的速度，强行使其上浮，以此实现快速的固液分离。从这个意义上来说，气浮技术的出现，是对重力沉降法的一次革命，它开拓了固、液分离技术的新领域。