桂平一體化氣浮機處理裝置

氣浮的基本原理
1,、帶氣絮粒的上浮和氣浮表 面負荷的關(guān)系 
粘附氣泡的絮粒在水中上浮時，在宏觀上將受到重力G浮力F等外力的影響,。帶氣絮粒上浮 時的速度由牛頓第二定律可導出,，上浮速度取決于水和帶氣絮粒的密度差，帶氣絮粒的直徑（或特征直徑）以及水的溫度,、流態(tài),。如果帶帶氣絮粒中氣泡所占比例越 大則帶氣絮粒的密度就越小,；而其特征直徑則相應(yīng)增大,，兩者的這種變化可使上浮速度大大提高。
然而實際水流中,；帶氣絮粒 大小不一,，而引起的阻力也不斷變化，同時在氣浮中外力還發(fā)生變化,，從而氣泡形成體和上浮速度也在不斷變化,。具體上浮速度可按照實驗測定。 根據(jù)測定的上浮速度值可以確 定氣浮的表面負荷,。而上浮速度的確定須根據(jù)出水的要求確定,。
2、水中絮粒向氣泡粘附 
如前所述,，氣浮處理法對水 中污染物的主要分離對象,，大體有兩種類型即混凝反應(yīng)的絮凝體和顆粒單體。氣浮過程中氣泡對混凝絮體和顆粒單體的結(jié)合可以有三種方式,，即氣泡頂托,，氣泡裹攜 和氣粒吸附,。顯然，它們之間的裹攜和粘附力的強弱,，即氣,、粒（包括絮廢體）結(jié)合的牢固程度與否，不僅與顆粒,、絮凝體的形狀有關(guān),，更重要的受水、氣,、粒三相 界面性質(zhì)的影響,。水中活性劑的含量，水中的硬度,，懸浮物的濃度,，都和氣泡的粘浮強度有著密切的。氣浮運行的好壞和此有根本的關(guān)聯(lián),。在實際應(yīng)用中質(zhì)須調(diào) 整水質(zhì),。
3.水中氣泡的形成及其特性 
形成氣泡的大小和強度取決 于空氣釋放時各種用途條件和水的表面張力大小。（表面張力是大小相等方向相反,，分別作用在表面層相互接觸部分的一對力,，它的作用方向總是與液面相切。） 
（1）氣泡半徑越小,，泡內(nèi)所受附 加壓強越大,，泡內(nèi)空氣分子對氣泡膜的碰撞機率也越多、越劇烈,。因此要獲得穩(wěn)定的微細泡,，氣泡膜強度要保證。 
（2）氣泡小,，浮速快,，對水體的 擾動小，不會撞碎絮粒,。并且可增大氣泡和絮粒碰撞機率,。但并非氣泡越細越好，氣泡過細影響上浮速度,，因而氣浮池的大小和工程造價,。此外投加一定量的表面活 性劑，可有效降低水的表面張力系數(shù),，加強氣泡膜牢度,，r也變小。 
（3）向水中投加高溶解性無機鹽,，可使氣泡膜牢度削弱,，而使氣泡容易破裂或并大,。

4,、表面活性劑 和混凝劑在氣浮分離中的作用和影響 
（1）表面活性物質(zhì)影響 
如水中缺少表面活性物質(zhì) 時,，小氣泡總有突破泡壁與大泡并合的趨勢，從而破壞氣浮體穩(wěn)定,。此時就需要向水中投加起泡劑,，以保證氣浮操作中氣泡的穩(wěn)定。所謂起泡劑,，大多數(shù)是由極性一 非極性分子組成的表面活性劑,，表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)符號一般用0表示，圓頭端表示極性基,，易 溶于水,，伸向水中（因為水是強極性分子）；尾端表示非極性基,，為疏水基,，伸人氣泡。由于同號電荷的相斥作用,，從而防止氣泡的兼并和破滅,，增強了泡沫穩(wěn)定 性，因而多數(shù)表面活性劑也是起泡劑,。 
對有機污染物含量不多的廢水進行氣浮法處理時,，氣泡的分散度和泡沫的穩(wěn)定性可能時是必須的（例如飲用水的 氣浮過濾）。但是當其濃度超過一定限度后由于表面活性物質(zhì)增多,，使水的表面張力減小,，水中污染粒子嚴重乳化，表面電位增高,，此時水中含有與污染粒子相同荷 電性的表面活性物的作用則轉(zhuǎn)向反面,，這時盡管起泡現(xiàn)象強烈，泡沫形成穩(wěn)定,；但氣一粒粘附不好,，氣浮效果變低。因此,，如何掌握好水中表面活性物質(zhì)的較佳含 量,，便成為氣浮處理需要探討的重要課題之一。 
（2）混凝劑投加產(chǎn)生的帶電絮粒
對含有細分散親水性顆粒雜 質(zhì)（例如紙漿,、煤泥等）的工業(yè)廢水,，采用氣浮法處理時，除應(yīng)用前述的投加電解質(zhì)混凝劑進行表面電中和方法外,，還可向水中投加（或水中存在）浮選劑,，也可使 顆粒的親水性表面改變?yōu)槭杷?，并能夠與氣泡粘附。當浮選劑（亦屬二親分子組成的表面活性物）的極性端被吸附在親水性顆粒表面后,，其非極性端則朝向水中,， 這樣具有親水性表面的物質(zhì)即轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷裕瑥亩軌蚺c氣泡粘附,，并隨其上浮到水面,。
浮選劑的種類很多，使用時 能否起作用,，首先在于它的極性端能否附著在親水性污染物質(zhì)表面,，而其與氣泡結(jié)合力的強弱，則又取決于其非極性端鏈的長短,。 
如分離洗煤廢水中煤粉時所 采用的浮選劑為脫酚輕油,、中油、柴油,、煤油或松油等 

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（三）,、氣浮工藝的形式 
氣浮凈水工藝已開發(fā)出多種 形式。按其產(chǎn)生氣泡方式可分為：布氣法氣?。òㄞD(zhuǎn)子碎氣法,、微孔布氣法，葉輪散氣浮選法等）電解氣浮法,；生化氣浮法（包括生物產(chǎn)氣氣浮法,，化學產(chǎn)氣氣浮）,；溶解空氣氣?。òㄕ婵諝飧》ǎ瑝毫飧》ǖ娜軞馐?、部分溶氣式及部分回流溶氣式）,。 
（一）布氣氣浮 
布氣氣浮是利用機械剪切 力，將混合于水中的空氣碎成細小的氣泡,，以進行氣浮的方法,。按粉碎氣泡方法的不同，布氣氣浮又分為：水泵吸水管吸氣浮,、射流氣浮,、擴散板曝氣浮選以及葉輪 氣浮等四種。 
1,、水泵吸水管吸人空氣氣浮 
這是較簡單的一種氣浮方 法,。由于水泵工作特性的限制，吸人的空氣量不宜過多， 一般不大于吸水量的10%（按體積計）,，否則將破壞 水泵吸水管的負壓工作,。另外，氣泡在水泵內(nèi)被破碎的不夠*,，粒度大,，氣浮效果不好，這種方法用于處理通過除油池后的含油廢水,，除油效率一般為50%~65%,。 
2,、射流氣浮 
采用以水帶氣射流器向廢水 中混入空氣進行氣浮的方法,。射流器由噴嘴射出的高速水流使吸人室形成負壓，并從吸氣管吸人空氣,，在水氣混合體進入喉管段后進行激烈的能量交換,，空氣被粉碎 成微小氣泡，然后直人擴散段,，動能轉(zhuǎn)化為勢能,，進一步壓縮氣泡、增大了空氣在水中的溶解度,，較終進入氣浮池中進行氣水分離,。射流器各部位的尺寸及有關(guān)參 數(shù)，一般都是通過試驗來確定其較佳尺寸的,。 
3,、擴散板曝氣氣浮 
這種布氣浮比較傳統(tǒng)，壓縮 空氣通過具有微細孔隙的擴散板或擴散管,，使空氣以細小氣泡的形式進入水中,，但由于擴散裝置的微孔過小易于堵塞。若微孔板孔徑過大,，必須投加表面活性劑,，方 可形成可利用的微小氣泡，從而導致該種方法使用受到限制,。但近年研制,、開發(fā)的彈性膜微孔曝氣器，克服了擴散裝置微孔易堵或孔徑大等缺點,，用微孔彈性材料制 成的微孔盤起到擴張,、關(guān)閉作用。 
4,、葉輪氣浮 
葉輪在電機的驅(qū)動下高速旋 轉(zhuǎn),，在蓋板下形成負壓吸入空氣，廢水由蓋板上的小孔進入,， 在葉輪的攪動下,，空氣被粉碎 成細小的氣泡,，并與水充分混合成水氣混合體經(jīng)整流板穩(wěn)流后，在池體內(nèi)平穩(wěn)地垂直上升,，進行氣浮,。形成的泡沫不斷地被緩慢轉(zhuǎn)動的刮板刮出槽外。 
葉輪直徑一般多為200~400mm,，較大不超過600~700mm,。葉輪的轉(zhuǎn)速多采用900～1500r／min，圓周線速度則為10～15m/s,。氣浮池充水深度與吸氣量 有關(guān)一般為1.5～2.0m但不超過3m,。葉輪與導向葉片間的間距 也能夠影響吸氣量的大小，實踐證明,，此間距超過8mm將使進氣量大大降低,。 
這種氣浮設(shè)備適用于處理水 量小，而污染物質(zhì)濃度高的廢水,。除油效果一般可達80％左右,，布氣氣浮的優(yōu)點是 設(shè)備簡單，易于實現(xiàn),。但其主要的缺點是空氣被粉碎的不夠充分,，形成的氣泡粒度較大，一般都不小于0.1mm,。這樣,，在供氣量一定的條 件下，氣泡的表面積小,，而且由于氣泡直徑大,，運動速度快，氣泡與被去除污染物質(zhì)的接觸時間短,，這些因素都使布氣浮達不到的去除效果,。桂平一體化氣浮機處理裝置