水与废水物化处理的原理与工艺(气浮是分离工艺的一种创新，对于多种废水都有较好处理效果)

气浮设备的原理是：在水中通入或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。

根据气浮方式可分为：散气气浮、溶气气浮（包括真空气浮法）与电解气浮法。

目前在给水、工业废水和城市污水处理方面都有应用。

气浮设备较其它固-液分离设备具有投资少、占地面极小、自动化程度高、操作管理方便等特点。

1 电解气浮设备

电解气浮设备是用不容性阳极和阴极直接电解废水。靠电解产生的氢和氧的微小气泡将已絮凝的悬浮物载浮至水面。达到固-液分离的目的。电解法产生的气泡尺寸远小于溶气气浮和散气气浮产生的气泡尺寸，而且不产生紊流。该设备去除的污染物范围广，对有机物废水除降低BOD外，还有氧化、脱色和杀菌作用，对废水负载变化的适应性强，生成污泥量少，占地少，不产生噪声。近年来发展很快。电解气浮设备目前尚存在电解能耗及极板损耗较大，运行费用较高等问题，因此限制了该种设备的推广使用。

2 散气气浮设备

散气气浮设备是靠高速旋转叶轮的离心力所造成的真空负压状态将空气吸入，成为微细的空气泡而扩散于水中。气泡由池底向水面上升并粘附水中的悬浮物一起带至水面。达到固-液分离的目的。形成的浮渣不断地被缓慢旋转的刮渣板刮出池外。水流的机械剪切力与扩散板产生的气泡较大（直径达1mm左右），不易与细小颗粒和絮凝体相吸附，反而易将絮体打碎，因此，散气气浮不适用于处理含颗粒细小与絮体的废水。散气气浮设备气浮时间约为30nim,溶气量达0.51m3/m3（气/水）。旋转叶轮周边线速度约为12.5m/s。

该设备应用范围有油漆、制革、炼油、印染、化学、乳品加工、纤维生产、造纸、食品饮料、屠宰、纺织、机械加工、市政污水等小型污水处理工程。在部分行业中的运行情况见表1。

3 加压溶气气浮设备

加压溶气气浮设备是将清水加压至（3-4）×105Pa，同时加入空气，使空气溶解于水，然后骤然减至常压，溶解于水的空气以微小气泡形式（气泡直径约为20-100μm左右），从水中析出，将水中的悬浮物颗粒载浮于水面。从而实现固-液分离。加压溶气气浮设备是目前应用范围较为广泛的一种气浮设备。该设备可以广泛适用于各类废水处理（尤其是含油废水处理）、污泥浓缩及给水处理。

加压溶气气浮设备主要有空气饱和设备、空气释放及与废水相混合的设备、固-液或液-液分离设备三部分组成。根据原水中所含悬浮物的种类、性质、处理效率，可分为全部加压溶气气浮、部分加压溶气气浮和回流加压溶气气浮三种。

目前加压力溶气气浮法应用最广。与其它气浮设备相比，具有以下特点：

⑴在加压条件下，空气溶解度大，供气浮用的气泡数量多，能够确保气浮效果；

⑵溶入的气体经骤然减压释放，产生的气泡不仅微细、粒度均匀、密集度大，而且上浮稳定，对液体扰动小，因此特别适用于对疏松絮凝体、细小颗粒的固液分离；

⑶工艺过程及设备比较简单，便于管理、维护；

⑷特别是部分回流式，处理效果显著、稳定，并能较大地节约能耗。

4高效浅池气浮设备

高效浅池气浮设备的出现，是气浮净水技术的一个重大突破。它改传统气浮的静态进水动态出水，为动态进水静态出水，应用“零速原理”，使浮选体在相对静止的环境中垂直浮上水面，实现固-液分离的。“零速原理”使上浮路程减至最小，且不受出水流速的影响，上浮速度达到或接近理论最大值，污水在净化池中的停留时间由传统气浮的30－40分钟减至仅需3－5分钟，极大地提高了处理效率，设备体积随之大幅减小，且可架空、叠装、设置于建筑物上，少占地或不占地。随着布水装置的旋转，将事先与污水均匀混合的气泡能十分均匀地充满整个净化池，不存在气浮死区和气泡不均匀区，从而大大提高了净化效率。

浅池气浮设备是将进水口、出水口和气浮刮渣斗安装在绕气浮池中央回转的回转机上。回转机架和刮渣斗均由电机带动并可无级调速。用同进水流速一致的速度旋转。废水从池中心的旋转进水器进水，通过进水配水器布水，进水配水器的移动速度可以和进水流速相同。使原水进入池内产生零速度，按此“零速原理”进水不会对池内水流产生扰乱。使池内颗粒的沉浮在一种超静的状态下进行，从而大大提高了气浮池的效率。螺旋状的刮泥装置对水体的扰动极小，且刮起的仅为已充分分离的浮渣，含固率高。与其它气浮设备相比有以下特点：

⑴采用“浅池理论”、“零速原理”、“新溶气机理”设计；

⑵水力停留时间短，只有3-5分钟，池深不超过700mm；

⑶微气泡极小，密度极高，不需事先将它们凝聚为很大矾花，固可大大减少加药量，极大的降低运行成本；

⑷微细气泡与絮粒的沾附发生于包括接触区在内的整个气浮分离过程；

⑸强制布水，进出水都是静态的；

⑹清水的排出是在固液分离以后进行的，浮渣瞬时隔离排除，水体扰动小；

⑺出渣含固率高达3%-5%，悬浮物去除率达99.5%，池底设有刮泥板，自动刮除沉降污泥；

⑻采用的溶气管设计独特，体积小，溶气效率高，操作方便，占地面积小；

⑼设备运行效率高，稳定性好，处理量大，一次性投资少；

⑽溶气水和药剂加入点的合理选用，保证实现共聚气浮；

⑾具有多项调节功能，能随处理水质水量的变化而变化。

浅池气浮是工业废水物化处理中新型高效气浮处理设备，广泛适用于造纸白水回收、制革、纺织、制皂、食品、碳黑、纤维制品、采油、啤酒、市政污水回用等领域。和加药设备、溶气设备、泵等辅助设备合理配置可使废水中的悬浮物总量降低90%以上。而气浮水力停留时间只有3-5nim。采用本设备能大幅度降低投资和运行费用，节约大量的耕地，当用于处理大规模污水时尤为显著。

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