污水处理技术5.6气浮96课件

污水处理技术主讲人：张传军5.6

气浮气浮原理一是必须在水中产生足够数量的细微气泡；二是必须使待分离的污染物形成不溶性的固态或液态悬浮体；三是必须使气泡能够与悬浮粒子相粘附。向废水中通入一定量的细微气泡，细微气泡与废水中悬浮颗粒相粘附，形成"气泡-颗粒"复合体，当复合体的整体密度小于水的密度时，"气泡-颗粒"复合体将浮至水面，这一过程称为气浮。实现气浮分离必须具备以下三个基本条件：

气浮如果颗粒易被水润湿，说明该颗粒容易被水包覆，那么该颗粒为亲水性的，也就意味着不容易进入气相中，不容易被气泡吸附。如颗粒不易被水润湿，说明该类颗粒不容易被水包覆，将预示着容易进入气相，容易被气泡吸附，那么该类颗粒是疏水性的。悬浮物与气泡的附着条件气浮颗粒的润湿性程度常用气、液、固三相间互相接触时所形成的平衡接触角的大小来解释。在静止状态下，当气、液、固三相接触时，在气、液、固三相的交界点存在三种张力线：气-液界面张力线、气-固张力线和固-液张力线。悬浮物与气泡的附着条件悬浮物与气泡的附着条件

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，如图7-1所示。当θ＞90°时（图7-1（a）），称固体为疏水的。θ＜90°时，称固体为亲水的，（7-1（b））

如果分别用σLG、σLS和σGS表示液-气界面、液-固界面和气-固界面的界面张力，则有:σLS+σLGcosθ=σGS悬浮物与气泡的附着条件

当气泡与颗粒共存于水中时，颗粒是否能附着在气泡上和附着的牢固程度，取决于附着前后界面能的变化。如果总能量降低，则能附着，且能量降低越多，附着越牢固；如果能量增加，则不能附着。根据三相之间的界面能公式，

ΔW=σLS+σLGcosθ-σLS-σLG=σLG(cosθ-1)

当θ越小时，界面能降低的越小，颗粒与气泡粘附的越不紧密，意味着越不利于采用气浮；θ越大，界面能降低的越大，更容易采用气浮。一般来讲，当θ＞90°时，易于采用气浮。气浮

气浮法的净水效果，只有在获得直径微小、密度大、均匀性好的大量细微气泡的情况下，才能得到良好的气浮效果。气泡的要求(1)气泡直径气泡直径愈小，其分散度愈高，对水中悬浮粒子的粘附能力和粘附量也就愈大。

(2)气泡密度：气泡密度是指单位体积释气水中所合微气泡的个数，它决定气泡与悬浮粒子碰撞的机率。

(3)气泡的均匀性：气泡均匀性的含义，一是指最大气泡与最小气泡的直径差；二是指小直径气泡占气泡总量的比例。

(4)气泡稳定时间：气泡稳定时间，是将溶气水注入1000mL量筒，从满刻度起到乳白色气抱消失为止的历时。优良的释放器释放的气抱稳定时间应在4min以上。气浮

气浮过程包括气泡的产生、气泡与颗粒的附着及上浮分离等连续步骤。废水处理中采用的气浮法，按水中气泡产生的方法可分为溶气气浮法、布气气浮法和电解气浮法三类。加压溶气气浮溶气气浮的净化效果较高，在废水处理中，特别是对含油废水的处理，得到了广泛的应用。溶气气浮法是使空气在一定压力下溶解于废水中，并达到过饱和状态，然后再突然使废水减到常压，使溶解于水中的空气以微小气泡的形式从水中逸出以进行气浮过程的方法。加压溶气气浮前者是空气在加压条件下溶于水中，而在常压下析出；后者是空气在常压或加压条件下溶于水中，而在负压条件下析出。根据气泡在水中析出时的所处压力的不同，溶气气浮又可分为加压溶气气浮和溶气真空气浮两种类型。加压溶气气浮法在国内外应用最为广泛。炼油厂几乎都采用这种方法来处理废水中的乳化油、并获得较好的处理效果。出水含油量可在10-25mg/L以下。加压溶气气浮全部溶气气浮法全部废水溶气气浮法是将全部废水用水泵加压，在泵前或泵后注入空气。根据废水中所含悬浮物的种类、性质、处理水净化程度和加压方式的不同，基本流程有以下三种。加压溶气气浮溶气量大，增加了油粒或悬浮颗粒与气泡的接触机会；在处理水量相同的条件下，它较部分回流溶气气浮法所需的气浮池小，从而减少了基建投资。全流程溶气气浮法的优点是：部分溶气气浮法较全流程溶气气浮法所需的压力泵小，故动力消耗低；压力泵所造成的乳化油量较全部溶气法低；气浮池的大小与全部溶气法相同，但较部分回流溶气法小。部分溶气气浮法是取部分废水加压和溶气，其余废水直接进入气浮池并在池中与溶气废水混合。其特点为：部分回流溶气气浮法回流量一般为含油废水的25％-

50％。其特点为：（a）加压的水量少，动力消耗省；（b）气浮过程中不促进乳化；（c）矾花形成好，后絮凝也少；（d）缺点是气浮池的容积较前两种流程大。部分回流溶气气浮法是取一部分除油后的出水回流进行加压和溶气，减压后直接进入气浮池，与来自絮凝池的含油废水混合后气浮，如图加压溶气气浮法的主要设备

泵前进气，这是由水泵压水管引出一支管返回吸水管，在支管上安装水力喷射器，废水经过水力喷射器时造成负压，将空气吸入与废水混合后，经吸水管、水泵送入溶气罐。泵后进气，一般是在压水管上通入压缩空气。这种方法使水泵工作稳定，而且不必要求在正压下工作，但需要由空气压缩机供给空气，为了保证良好的溶气效果，溶气罐的容积也比较大，一般需采用较复杂的填充式溶气罐。进气方式加压溶气法有两种进气方式，即泵前进气和泵后进气。气浮溶气罐的作用是在一定的压力（一般0.2-0.6MPa）下，保证空气能充分地溶于废水中，并使水、气良好混合。混合时间一般为1-3min，泵前进气混合时间可短些，泵后进气混合时间要长些。溶气罐的顶部设有排气阀，定期将积存在顶部末溶解的空气排掉。罐底设放空阀，清洗时放空溶气罐。溶气罐气浮压力溶气水只有通过该装置降压消能后，才能释放出大量的微细气泡，释放器性能的好坏，涉及到气泡的微细度，它直接影响气浮法净水的效果。释放器是溶气气浮净水系统中关键装置。压力溶气水只有通过该装置降压消能后，才能释放出大量的微细气泡，释放器性能的好坏，涉及到气泡的微细度，它直接影响气浮法净水的效果。释放器/减压阀气浮气浮池是气浮过程的主要设备，它的作用是废水中的空气以微小气泡形式逸出，气泡在上升过程中吸附乳化油和细小悬浮颗粒，上浮至水面形