氣浮基本原理

1,、基本概念

往水中通入空氣,，產(chǎn)生高度分散的微小氣泡，（有時還需要投加混凝劑或浮選劑）,，使水中的懸浮物與空氣泡粘附在一起,，靠氣泡的浮力（視密度<1）一起上浮到水面，形成浮渣而加以去除,，實現(xiàn)固液或液液分離的過程,。

2、實現(xiàn)氣浮分離的必要條件

①必須向水中提供足夠數(shù)量的微細氣泡（氣泡尺寸為15～30μm）,；

②必須使懸浮物呈懸浮狀態(tài),；

③必須使氣泡與懸浮物產(chǎn)生粘附作用,，從而附著于氣泡上浮升。

3,、懸浮顆粒與氣泡粘附的原理

水中懸浮固體顆粒能否與氣泡粘附主要取決于顆粒表面的性質(zhì),。顆粒表面易被水濕潤，該顆粒屬親水性,；如不易被水濕潤,，屬疏水性。親水性與疏水性可用氣,、液,、固三相接觸時形成的接觸角大小來解釋。在氣,、液,、固三相接觸時，固,、液界面張力線和氣,、液張力線之間的夾角稱為濕潤接觸角以θ表示。為了便于討論,，液,、氣、固體顆粒三相分別用1,，2,，3表示。如圖所示,，如θ<90ο為親水性顆粒,，不易與氣泡粘附，θ>90ο為疏水性顆粒,，易于與氣泡粘附,。

在氣、液,、固相接觸時,，三個界面張力總是平衡的。以σ表示界面張力,，有：

σ1.3=σ1.2cos(180 ?－θ)+ σ2.3

式中：σ1.3——液,、固界面張力；

σ1.2——液,、氣界面張力,；

σ2.3——氣、固界面張力；

θ——接觸角,。

水中氣泡與顆粒粘附之前單位界面面積上的界面能為W1=σ1.3十σ1.2,，而粘附后則減為W2=σ2.3，界面能減少的數(shù)值為：ΔW＝W1一W2＝σ1.3 十σ1.2 一σ2.3

得,；ΔW＝σ1.2(1-cosθ)

當θ→0 ?,，即顆粒*被水濕潤，cosθ→l,，ΔW→0，顆粒不與氣泡粘附,，就不宜用氣浮法處理,；

當θ→180 ，顆粒*不被水濕潤,，cosθ→-1,，ΔW→2σ1.2，顆粒易于與氣泡粘附,，宜于氣浮法處理,；

此外如σ1.2很小，ΔW亦小,，也不利于氣泡與顆粒的粘附,。

4、投加化學藥劑對氣浮效果的促進作用

(1)投加表面活性劑維持泡沫的穩(wěn)定性

(2)利用混凝劑脫穩(wěn)

以油的顆粒為例,，表面活性物質(zhì)的非極性端吸附于油粒上,，極性端則伸向水中，極性端在水中電離,，使油粒被包圍了一層負電荷,，產(chǎn)生了雙電層現(xiàn)象，增大了ζ-電位,，不僅阻礙油粒兼并,，也影響抽粒與氣泡粘附。為此在氣浮之前,，宜將乳化穩(wěn)定體系脫穩(wěn),、破乳。

(3)投加浮選劑改變顆粒表面性質(zhì)