污水處理技術5.6氣浮96課件

污水處理技術主講人：張傳軍5.6

氣浮氣浮原理一是必須在水中產生足夠數量的細微氣泡；二是必須使待分離的污染物形成不溶性的固態或液態懸浮體；三是必須使氣泡能夠與懸浮粒子相粘附。向廢水中通入一定量的細微氣泡，細微氣泡與廢水中懸浮顆粒相粘附，形成"氣泡-顆粒"復合體，當復合體的整體密度小于水的密度時，"氣泡-顆粒"復合體將浮至水面，這一過程稱為氣浮。實現氣浮分離必須具備以下三個基本條件：

氣浮如果顆粒易被水潤濕，說明該顆粒容易被水包覆，那么該顆粒為親水性的，也就意味著不容易進入氣相中，不容易被氣泡吸附。如顆粒不易被水潤濕，說明該類顆粒不容易被水包覆，將預示著容易進入氣相，容易被氣泡吸附，那么該類顆粒是疏水性的。懸浮物與氣泡的附著條件氣浮顆粒的潤濕性程度常用氣、液、固三相間互相接觸時所形成的平衡接觸角的大小來解釋。在靜止狀態下，當氣、液、固三相接觸時，在氣、液、固三相的交界點存在三種張力線：氣-液界面張力線、氣-固張力線和固-液張力線。懸浮物與氣泡的附著條件懸浮物與氣泡的附著條件

氣-液界面張力線和固-液界面張力線之間的夾角（包含液相的）稱為平衡接觸角，用θ表示，如圖7-1所示。當θ＞90°時（圖7-1（a）），稱固體為疏水的。θ＜90°時，稱固體為親水的，（7-1（b））

如果分別用σLG、σLS和σGS表示液-氣界面、液-固界面和氣-固界面的界面張力，則有:σLS+σLGcosθ=σGS懸浮物與氣泡的附著條件

當氣泡與顆粒共存于水中時，顆粒是否能附著在氣泡上和附著的牢固程度，取決于附著前后界面能的變化。如果總能量降低，則能附著，且能量降低越多，附著越牢固；如果能量增加，則不能附著。根據三相之間的界面能公式，

ΔW=σLS+σLGcosθ-σLS-σLG=σLG(cosθ-1)

當θ越小時，界面能降低的越小，顆粒與氣泡粘附的越不緊密，意味著越不利于采用氣浮；θ越大，界面能降低的越大，更容易采用氣浮。一般來講，當θ＞90°時，易于采用氣浮。氣浮

氣浮法的凈水效果，只有在獲得直徑微小、密度大、均勻性好的大量細微氣泡的情況下，才能得到良好的氣浮效果。氣泡的要求(1)氣泡直徑氣泡直徑愈小，其分散度愈高，對水中懸浮粒子的粘附能力和粘附量也就愈大。

(2)氣泡密度：氣泡密度是指單位體積釋氣水中所合微氣泡的個數，它決定氣泡與懸浮粒子碰撞的機率。

(3)氣泡的均勻性：氣泡均勻性的含義，一是指最大氣泡與最小氣泡的直徑差；二是指小直徑氣泡占氣泡總量的比例。

(4)氣泡穩定時間：氣泡穩定時間，是將溶氣水注入1000mL量筒，從滿刻度起到乳白色氣抱消失為止的歷時。優良的釋放器釋放的氣抱穩定時間應在4min以上。氣浮

氣浮過程包括氣泡的產生、氣泡與顆粒的附著及上浮分離等連續步驟。廢水處理中采用的氣浮法，按水中氣泡產生的方法可分為溶氣氣浮法、布氣氣浮法和電解氣浮法三類。加壓溶氣氣浮溶氣氣浮的凈化效果較高，在廢水處理中，特別是對含油廢水的處理，得到了廣泛的應用。溶氣氣浮法是使空氣在一定壓力下溶解于廢水中，并達到過飽和狀態，然后再突然使廢水減到常壓，使溶解于水中的空氣以微小氣泡的形式從水中逸出以進行氣浮過程的方法。加壓溶氣氣浮前者是空氣在加壓條件下溶于水中，而在常壓下析出；后者是空氣在常壓或加壓條件下溶于水中，而在負壓條件下析出。根據氣泡在水中析出時的所處壓力的不同，溶氣氣浮又可分為加壓溶氣氣浮和溶氣真空氣浮兩種類型。加壓溶氣氣浮法在國內外應用最為廣泛。煉油廠幾乎都采用這種方法來處理廢水中的乳化油、并獲得較好的處理效果。出水含油量可在10-25mg/L以下。加壓溶氣氣浮全部溶氣氣浮法全部廢水溶氣氣浮法是將全部廢水用水泵加壓，在泵前或泵后注入空氣。根據廢水中所含懸浮物的種類、性質、處理水凈化程度和加壓方式的不同，基本流程有以下三種。加壓溶氣氣浮溶氣量大，增加了油粒或懸浮顆粒與氣泡的接觸機會；在處理水量相同的條件下，它較部分回流溶氣氣浮法所需的氣浮池小，從而減少了基建投資。全流程溶氣氣浮法的優點是：部分溶氣氣浮法較全流程溶氣氣浮法所需的壓力泵小，故動力消耗低；壓力泵所造成的乳化油量較全部溶氣法低；氣浮池的大小與全部溶氣法相同，但較部分回流溶氣法小。部分溶氣氣浮法是取部分廢水加壓和溶氣，其余廢水直接進入氣浮池并在池中與溶氣廢水混合。其特點為：部分回流溶氣氣浮法回流量一般為含油廢水的25％-

50％。其特點為：（a）加壓的水量少，動力消耗省；（b）氣浮過程中不促進乳化；（c）礬花形成好，后絮凝也少；（d）缺點是氣浮池的容積較前兩種流程大。部分回流溶氣氣浮法是取一部分除油后的出水回流進行加壓和溶氣，減壓后直接進入氣浮池，與來自絮凝池的含油廢水混合后氣浮，如圖加壓溶氣氣浮法的主要設備

泵前進氣，這是由水泵壓水管引出一支管返回吸水管，在支管上安裝水力噴射器，廢水經過水力噴射器時造成負壓，將空氣吸入與廢水混合后，經吸水管、水泵送入溶氣罐。泵后進氣，一般是在壓水管上通入壓縮空氣。這種方法使水泵工作穩定，而且不必要求在正壓下工作，但需要由空氣壓縮機供給空氣，為了保證良好的溶氣效果，溶氣罐的容積也比較大，一般需采用較復雜的填充式溶氣罐。進氣方式加壓溶氣法有兩種進氣方式，即泵前進氣和泵后進氣。氣浮溶氣罐的作用是在一定的壓力（一般0.2-0.6MPa）下，保證空氣能充分地溶于廢水中，并使水、氣良好混合。混合時間一般為1-3min，泵前進氣混合時間可短些，泵后進氣混合時間要長些。溶氣罐的頂部設有排氣閥，定期將積存在頂部末溶解的空氣排掉。罐底設放空閥，清洗時放空溶氣罐。溶氣罐氣浮壓力溶氣水只有通過該裝置降壓消能后，才能釋放出大量的微細氣泡，釋放器性能的好壞，涉及到氣泡的微細度，它直接影響氣浮法凈水的效果。釋放器是溶氣氣浮凈水系統中關鍵裝置。壓力溶氣水只有通過該裝置降壓消能后，才能釋放出大量的微細氣泡，釋放器性能的好壞，涉及到氣泡的微細度，它直接影響氣浮法凈水的效果。釋放器/減壓閥氣浮氣浮池是氣浮過程的主要設備，它的作用是廢水中的空氣以微小氣泡形式逸出，氣泡在上升過程中吸附乳化油和細小懸浮顆粒，上浮至水面形