水处理工讲义程气浮
气浮
（一）基本概念气浮处理法就是向废水中通人空气，并以微小气泡形式从水中析出成为载体，使废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质粘附在气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成泡沫一气、水、颗粒（油）三相混合体，通过收集泡沫或浮渣达到分离杂质、净化废水（一）基本概念气浮处理法就是向废水中通人空气，并以微小气泡形式从水中析出成为载体，使废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质粘附在气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成泡沫一气、水、颗粒（油）三相混合体，通过收集泡沫或浮渣达到分离杂质、净化废水的目的。
浮选法主要用来处理废水中靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。
（二）气浮的基本原理1.带气絮粒的上浮和气浮表面负荷的关系粘附气泡的絮粒在水中上浮时，在宏观上将受到重力G浮力F等外力的影响。
带气絮粒上浮时的速度由牛顿第二定律可导出，上浮速度取决于水和带气絮粒的密度差，带气絮粒的直径（或特征直径）以及水的温度、流态。
如果带带气絮粒中气泡所占比例越大则带气絮粒的密度就越小；而其特征直径则相应增大，两者的这种变化可使上浮速度大大提高。
然而实际水流中；带气絮粒大小不一，而引起的阻力也不断变化，同时在气浮中外力还发生变化，从而气泡形成体和上浮速度也在不断变化。
具体上浮速度可按照实验测定。
根据测定的上浮速度值可以确定气浮的表面负荷。
而上浮速度的确定须根据出水的要求确定。
2.水中絮粒向气泡粘附如前所述，气浮处理法对水中污染物的主要分离对象，大体有两种类型即混凝反应的絮凝体和颗粒单体。
气浮过程中气泡对混凝絮体和颗粒单体的结合可以有三种方式，即气泡顶托，气泡裹携和气粒吸附。
显然，它们之间的裹携和粘附力的强弱，即气、粒（包括絮废体）结合的牢固程度与否，不仅与颗粒、絮凝体的形状有关，更重要的受水、气、粒三相界面性质的影响。
水中活性剂的含量，水中的硬度，悬浮物的浓度，都和气泡的粘浮强度有着密切的联系。
气浮运行的好坏和此有根本的关联。
工业废水处理技术(气浮详细)
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（3）涡凹气浮的优点
根据处理水量的不同决定曝气机台数，每台曝气机只有1.12.2k.w,刮泥板马达仅为0.75-2.2kw,整套涡凹气浮设备所消 耗的动力极小，仅相当于传统溶气气浮的1/5-1/8， 槽内没有需要维修的部件设备整体性好，安装方便 气泡直径可以根据情况进行调整 节省运行费用40%—90%，节省占地面积40%—60%，5-500m3/h 的涡凹气浮机设备的安装面积仅有10-110m2 不需要循环泵、空压机、喷嘴、压力容器 不需要校准空气控制阀 不需要絮凝剂预先混合槽
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（4）工艺优势
净化池浅，但留有足够的浮渣储备空间，特别适用高浓度 污水的处理 ，处理能力大。 占地面积小，可架空 。 水位及刮渣深度均可调，流量适应范围大，刮起的浮渣含 固率高。 拼装式结构，便于运输，安装和搬迁。 均衡消能系统全不锈钢结构，无运动部件，不需清洗，不 需维护，不会堵塞。 由于微气泡直径极小，密度极高，能充分捕捉极细小的悬 浮物，不需事先将它们聚凝为很大的矾花，故可大大减少 投药量，一些场合下甚至可不投药运行，极大的降低了运 哈尔滨工业大学 行成本 。
4）气浮池设计
气固比：溶解空气量（A)与原水中悬浮物的含量（S）的比值。
A 经减压释放的溶解空气总量 a= = S 原水带入的悬浮固体总量
a.气固比的两种表示方法
分离比重小于水的液态悬浮物，a采用体积比计算； 分离比重大于水的固态悬浮物，a采用质量比计算；
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4）气浮池设计 b. a采用质量比计算公式
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4）气浮池设计 气浮分离装置：平流式，竖流式（P533图） 反应-气浮池；反应-气浮-沉淀池；反应-气浮-过滤 5）平流矩形气浮池设计
污水处理-气浮机培训课件
气浮机简介
分类1、平流式加压溶气气浮机：溶气方式为加压射流（内部不容易堵塞），这类气浮是目前国内用的比较广泛的，结构也相对简单，现场操作安装比较简单，适用于各类工业废水和市政废水的预处理及部分后续处理。
气浮机简介
分类2、竖流式加压溶气气浮机：溶气方式为加压射流，这类气浮目前在国内来说运用的非常少，由于结构复杂，高度较高，操作维护比较困难等特点，所以相对比于平流式加压溶气气浮效果要大打折扣，只有在占地空间上存在优势。
气浮机简介
分类3、多相混溶气浮机（也叫溶气泵气浮）：溶气方式为泵前负压吸气，这类气浮目前在国内运用的比较多，由于其无需空压机和压力容器（大储气罐除外）等特点，基本可以代替传统的有水泵、空压机、溶气罐等形式的加压溶气气浮，一般选择进口溶气泵，如EDUR、尼可尼等，国内溶气泵效果及使用寿命均不能和进口的相比。
YW-30
20～30
6～10
5.5
0.37
1.5
7.37
φ500*1200
6800*2500*2500
YW-40
30～40
8～13
5.5
0.37
1.5
7.37
φ500*1500
7200*2500*2500
YW-50
40～50
15～20
7.5
0.37
1.5
9.37
φ500*1500
7500*2700*2500
溶气气浮机
设计要点（7）接触室的溶气释放器，需根据确定的回水流量、溶气压力及各种型号的释放器作用范围，确定合适的型号与数量，并力求布置均匀。 （8）气浮分离室应根据带气絮粒上浮分离的难易程度确定水流速度，一般取1.5～ 2.5mm/s，即分离室表面负荷率取 5.4～9.0m²/（m2·h）。 （9）气浮池的有效水深一般取 2.0～2.5m，池中水力停留时间一般为15～30min。
污水处理中的气浮法原理与应用
污水处理中的气浮法原理与应用污水处理是保护环境和维护人类健康的重要环节，而气浮法是一种常用的污水处理技术。
本文将深入探讨气浮法的原理和应用，从而更好地了解其在污水处理中的作用。
一、气浮法的原理气浮法是一种物理化学处理污水的方法，它利用气泡的浮力将悬浮物固液分离。
其主要原理可以概括为以下几点：1. 潜水泵引水：首先，通过潜水泵将污水引入污水处理设备。
潜水泵的主要作用是将污水送至气浮槽中，以便进行进一步的处理。
2. 混合与溶解：进入气浮槽后，污水会与化学药剂混合，通常使用絮凝剂和凝聚剂，用以促使悬浮物以及细小的悬浮颗粒凝聚成较大的有机聚集体。
3. 细小气泡生成：接下来，通过加压装置将空气吹入槽底，进而形成大量微小气泡。
这些气泡会附着在悬浮颗粒表面，增加颗粒的比重以实现浮力分离效果。
4. 浮升与固液分离：当气泡与悬浮颗粒结合后，悬浮物会因为浮力而浮升至液面上部。
随后，借助于污水处理设备中的刮泥器或泡沫刮除器，将表面上形成的浮泡或浮渣从液面上清除，最终实现固液分离。
二、气浮法的应用气浮法在污水处理中有着广泛的应用。
下面将着重介绍其在工业和城市污水处理中的应用。
1. 工业污水处理：气浮法在工业污水处理中起着重要的作用。
工业废水中往往含有各种悬浮物、油脂、重金属离子等有害物质，而气浮法可以有效地去除这些污染物。
例如，在造纸厂的废水处理过程中，气浮法常用于去除纸浆中的纤维、油墨等杂质。
此外，气浮法还可用于石化、电力、冶金等行业的废水处理。
2. 城市污水处理：在城市污水处理中，气浮法常用于初级处理和中级处理阶段。
在进入二沉池之前，通过气浮法预处理可以有效提高污水处理的效果。
气浮法能够去除悬浮物、微生物和胶体颗粒等，提高后续处理设备的处理效率，并减少污泥生成。
此外，气浮法还可用于一些特殊污水处理，如对含有油脂废水的处理等。
3. 可回用水处理：随着对水资源的需求日益增加，可回用水的利用越来越重要。
气浮法可以用于可回用水处理中，将废水处理后达到一定标准，然后再进行再处理和消毒，达到可回用的水质要求。
气浮法介绍和原理
加压水泵的作用是提升污水，将水、气以一定压力送至压力 溶气罐，其压力的选择应考虑溶气罐压力和管路系统的水力损失 两部分。
压力溶气系统
加压水泵
压力溶气罐 空气供给设备 附属设备
压力溶气罐的作用是使水与空气充分接触，促进空气的溶解。 溶气罐的形式有多种，如下图所示，其中以罐内填充填料的溶 气罐效率最高。
混凝剂
浮选剂 助凝剂 抑制剂 调节剂
浮选剂大多数由极性-非极性分子组成。 当浮选剂的极性基被吸附在亲水性悬浮 颗粒的表面后，非极性基则朝向水中，这样 就可以使亲水性物质转化为疏水性物质，从 而能使其与微细气泡相粘附。 浮选剂的种类有松香油、石油、表面活 性剂、硬脂酸盐等。
化学药剂的投加对气浮效果的影响
• 其缺点是空气被粉碎的不够充分，形成 的气泡粒径较大，一般不小于l0OOm， 这样，在供气量一定的情况下，气泡的 表面积小。
• 由于气泡直径大，运动速度快，气泡与 被去除污染物质的接触时间短促，这些 因素都使布气气浮法去除效率较低。
溶解空气浮上法
真空浮上法：空气在 常压下溶解，真空条 件下释放 优点：无压力设备 缺点：溶解度低，气 泡释放有限，需要密 闭设备维持真空，运 行维护困难
式中：θ——接触角（也称湿润角）。
水滴
接触角示意图 水滴
接触角
LG
接触角
LS固体 GS
固体
固体疏水
固体亲水
平衡时有：LS＝GS ＋LGcos（180-） 接触前后的能量变化：
E=E1－E2=LS＋LG －GS E＝LG(1 －cos )
E＝LG(1 －cos )
（ a ） 当 颗 粒 完 全 被 水 润 湿 时 ， ＝ 0 ， cos＝1，W＝0，颗粒不能与/m3(水)
气浮法简介
06
气浮法未来的发展趋势和研究方向
高效节能的气浮设备研发
02
01
03
研发更高效的气浮设备，提高气浮法的处理效率，降 低能耗和运行成本。
研究设备的材料和构造，提高设备的耐用性和稳定性 ，降低设备的维护成本。
开发新型的气浮技术，如超临界气浮、超声波气浮等 ，提高气浮法的处理能力和效果。
气浮法与其他水处理技术的联合应用
将污水引入反应罐中，加入药剂。
将反应后的污水引入气浮池中。
开启空气压缩机，向气浮池提供空气，产生微小气泡。
悬浮物和胶体物质被微小气泡吸附，聚集在气浮池底 部。 通过分离器将悬浮物和水的混合物进行分离，将悬浮 物排出气浮池。
04
气浮法的优缺点分析
气浮法的优点
高效除污
气浮法可以有效去除水中 的悬浮物、有机物、重金 属离子等污染物质，提高 水质。
气浮法的适用范围
污水处理
气浮法常用于污水处理厂的预处 理和深度处理环节，有效去除水
中的污染物质。
水质净化
气浮法可用于水质净化，如景观 水、游泳池、雨水等，提高水质
并保持水体清澈。
有机物去除
气浮法可以用于去除废水中的有 机物，提高废水处理效率。
05
气浮法在工业废水处理中的应用案例
某化工厂废水处理项目
某印染厂废水处理项目
废水来源
该项目所处理的废水主要来源于印染厂的生产过程，包括染色、印 花、洗水等环节产生的废水。
处理目的
通过气浮法对废水进行净化处理，降低废水中的污染物含量，达到 国家排放标准。
处理效果
经过气浮处理后，该印染厂的废水中的色度、悬浮物、有机物等污染 物得到了有效去除，处理后的水质明显改善。
工业废水处理技术(气浮详细)
水泵压水管射流溶气方式（略）
内循环式射流加压溶气的工作原理
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（3）加压溶气气浮系统的设计
2）空气饱和设备的选择
加压水泵、溶气罐、空压机及液位自动控制设备组成。
加压泵
加压泵压力过高：促进微气泡的合并；
高压溶气水量减少，不利溶气水与
原废水的充分混合。
加压泵压力过低：增加溶气水量，增加气浮池容积。
A= rCs（fP—1）R.1/1000
A：减压至1个大气压时释放的空气量，Kg/d;
r: 空气容重，g/L;
Cs: 一定温度下，1个大气压时的空气溶解度，mg/L;
p: 溶气压力，绝对压力；
f: 溶气效率，实际空气溶解度与理论空气溶解度之比；
R：压力水回流量或加压溶气水量，m3/d
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回流水量：进水的25%--哈5
溶气罐 作用：水与空气的充分接触，加速空气溶解。 类型：压力填充溶气罐。 填料：阶梯环、鲍尔环、拉西环、波纹片卷。 阶梯环溶气效率90%以上。 填料堵塞问题：水、空气从灌顶加入为宜。 空气管要求：供气最低位置在溶气罐有效水深1.0m以上。
TS、TJ、TV型系列溶气释放器都具有以下先进技术性能： 1. 在0.20MPa的低压下，即能有效地工作；
2. 释出气泡的平均直径仅在20～30微米；
3. 释气率高达99%以上。
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4）气浮池设计 气浮分离装置：平流式，竖流式（P533图）
反应-气浮池；反应-气浮-沉淀池；反应-气浮-过滤
十一. 气 浮
概述
气浮工艺的理论基础
气浮方式
溶气气浮法
散气气浮(涡凹气浮）
浅层气浮法
第二章 水的物理处理—气浮
供气方式有加压泵吸水管吸气、加压泵压水管
射流吸气和加压泵-空压机联合溶气三种方式。
3．溶气罐
是一个密封的耐压钢罐，空气与水在罐内混合、
溶解，罐内常设若干隔板或填料。
4．减压释放设备
作用是溶解空气减压后迅速以气泡形式释放出
来，满足气浮需要。有减压阀和专用释放器两类
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供气设备
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3
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1
8
2
3 1
去除率。
例如：气浮工艺
废水除油流行工艺：“平流隔油池+混凝气浮”工艺
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二、气 浮
★ 气浮法（浮上法） 常用于对那些颗粒密度接近或小于水
的细小颗粒的分离。 固-液分离 液-液分离
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二、气 浮
★ 气浮的定义
往水中通入空气，产生高度分散的微小气 泡，（有时还需要投加混凝剂或浮选剂），使水 中的悬浮物与空气泡粘附在一起，形成密度比水 小得多的气浮体一起上浮到水面，形成浮渣而加 以去除，实现固液或液液分离的过程。
TV型溶气释放器 ·气泡微细20~40um45
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减压释放设备
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5. 气浮池
目前常用的气浮池有平流式和竖流式两种， 平流式气浮池是目前应用最多的一种，常采用 反应池与气浮池合建的形式。
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竖流式气浮池
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7
9
5
4 6
1
2 QR
Q
3
竖流式气浮池
1-溶气水管；2-减压释放器；3-原水管
；4-接触区；5-分离区；6-集水器；7-刮
2．部分溶气流程 取部分污水加压溶气，其余污水直接进入气浮 池。 特点：动力消耗低，溶气罐的容积较小。
澄清和气浮(净水工)
第二节、澄清池的类型 （1）泥渣过滤型澄清池：加药后的原水从下向上流过处 于悬浮状态的泥渣层，水中杂质和泥渣颗粒碰撞，发生絮 凝和吸附，泥渣颗粒逐渐增大，沉速随之增加。有悬浮澄 清池和脉冲澄清池两种。 （2）泥渣循环型澄清池：利用机械或水力使泥渣在池内 不断循环，泥渣在循环过程中，可以更好地发挥泥渣的接 触絮凝和吸附水中杂质的作用。泥渣在循环的过程中颗粒 变大，沉速不断提高，从而提高了澄清效果。有机械加速 澄清池和水力循环澄清池两种。 不论是泥渣循环型还是泥渣悬浮型的澄清池，适当浓 适当浓 度的活性泥渣沉淀或澄清去除杂质完全相反的概念，气 浮是使杂质的比重比水轻而上浮，而沉淀或者澄清是使杂 质变得比水重，使其下沉去除。气浮法适用于湖泊、水库 水的处理，因为湖泊水、水库水的杂质颗粒小，易生藻类， 采用沉淀法去除比较困难，一般就采用气浮。 武汉的东湖水厂、苏州的百叶水厂是我国较早采用气 浮法的水厂之一。
• •
在进水室与池内水为差的作用下，上升流速突然 增大，悬浮泥渣层相应地膨胀。
竖井充水时，这时进入池内的水量减少，上升流 速降低，悬浮泥渣层便彻底地收缩，由于充水和放 • 水交替地进行，使悬浮泥渣层交替地上升（膨胀） 。 和下降（收缩）的运动，故称为脉冲澄清池。 多余的泥渣进入泥渣浓缩室沉淀浓缩后，定期排 出。 脉冲发生器有多种形式，设备复杂、噪音大。
一、悬浮澄清池
• • 加过药剂的原水经过气水分离器后，从穿孔配水管进入澄清池 室，由下向上穿过悬浮泥渣层中进行絮凝和沉淀。
在泥渣悬浮层中上升 流速恰好使颗粒受到的阻 力与其在水中的重力相等 （处于动力平衡状态）， 使泥渣颗粒处于悬浮状态。 随着原水不断通过， 处于动力平衡状态的泥渣 颗粒逐渐累积，当浓度达 到一定程度（约数千毫克/ 升），泥渣悬浮层即形成。
水处理气浮与萃取
浮选药剂的分类：
• 浮选剂（flotation reagent)根据其作用的 不同可分为以下几种：
✓ 捕 收 剂 ( collector)： 能 够 提 高 颗 粒 可 浮 性 的药剂称为捕收剂。属于捕收剂的有松香油、 煤油、黄药、黑药、氧化石蜡、十八胺等；
✓ 起 泡 剂 ( frother)： 它 的 作 用 是 降 低 液 体 表 面自由能，产生大量微细且均匀的气泡，防 止气泡破灭和相互兼并，形成相当稳定的泡 沫层。
• E = 界面张力（σ）× 界面面积（S）
• 颗粒与气泡粘附前，单位面积上体系的界面自由能：
• E1= LS ＋ LG
• 颗粒与气泡粘附后，粘附面单位面积上界面自由能：
• E2= GS
• 粘附前后，粘附面单位面积上界面自由能的减少值：
• E = E1 － E2 = LS ＋ LG － GS
• E越大，颗粒与气泡粘附得越牢固，易于气浮处理。
3.3 气 浮 Air Floatation
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教学内容：
• 概述 • 气浮的原理 • 气浮的类型 • 气浮的工艺流程 • 气浮所用的设备
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一、 概 述
1、什么是气浮法？
➢ 通过某种方式产生大量的微气泡，使其与废水中 密度接近水的固体或液体污染物微粒粘附，形成 密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至 水面形成浮渣而实现液固或液液分离。
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（4）废水宜气浮处理的判断
✓平衡时，三相界面张力之间的关系为： LS ＋ LGcos＝GS
✓接触前后的能量变化： E = LS ＋ LG － GS = LG(1－cos)
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E＝LG (1－cos)
水处理气浮池工艺概述
水处理气浮池工艺概述1.工艺概述气浮是向水中通入空气，以微小气泡形式析出而成为载体，气泡与细小悬浮物之间互相黏附，形成水-气-固三相体系，悬浮体依靠气泡的浮升作用，上浮道水面，形成泡沫或浮渣，从而使水中的悬浮物质得以分离。
对那些难以形成沉淀的轻浮絮体更有效。
而且在曝气充氧过程中，可以去色、臭并增加水中溶解氧，更利于去除有机物。
水中通入气后，并非任何悬浮物都能和气泡黏附，黏附里的强弱取决于颗粒的表面性质及水、气、固三相界的相互作用。
由于絮粒与微气泡带有一定的憎水性能，它们的比表面又很大，并且有剩余的自由界面能，因此，它们都有相互而降低各自表面能的倾向。
在恒定的水利条件下，具有足够的微气泡和絮粒相互撞击时，彼此挤开对方结合力较弱的外层水膜而靠近，相互通过分子间的范德华引力而黏附，与各种物质的表面特性有很大的关系。
絮粒的网筛、包卷和架桥作用、微气泡与微絮粒之间的共聚作用及表面活性剂的参与作用使原先黏附不牢固、上浮缓慢的絮粒因此而得到改善，从而提高气浮净水的效果。
为了说明不同物质与气泡黏附的难易程度，可以利用接触角来反应。
接触角是气、液、固三相界面上处于平衡状态时又界面张力所形成的。
设有同一种液体，分别和具有不同表面特征的固体物接触时，可出现两大类的气、液、固三相界面上的平衡状态。
通常把亲水的物质称为亲水性物质，这种物质不易与气泡黏附；而把不易与亲水接触的物质称为疏水性物质，这种物质容易与气泡黏附，可以直接用气浮法去除。
对于细小的亲水性颗粒，若用气浮法进行分离，要投加浮选剂，使去除物质变成疏水性，才可与气泡黏附。
浮选剂大多数由极性-非极性分子所组成，其分子结构一般圆头表示极性基，易溶于水；尾端表示非极性基，具有疏水性。
例如，肥皂的有用成分硬脂酸C17H35COOH，它的C17H35是疏水性的非极性端，所以也将极性-非极性分子叫两亲分子，即对亲水性和疏水性物质都亲密的意思。
浮选剂的极性基能选择性地被亲水物质所吸附，非极性则朝向水，这样，亲水性物质的表面就被转化为疏水性物质而黏附在气泡上，然后随气泡一起上浮至水面形成浮渣而被除去。
第7章 气浮
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W＝LG(1 － cos)
（ a ） 当 颗 粒 完 全 被 水 润 湿 时， ＝ 0 ， cos＝1，W＝0，颗粒不能与气泡粘附。 （b）当颗粒完全不被水润湿时，＝180， cos＝－l，W＝2LG，颗粒与气泡粘附 的动力大，易于用气浮法处理。
7.2.2气浮过程的调节
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气浮
• 气浮是利用废水中的颗粒的疏水性， 通过在气浮池中向废水中通入一定 尺寸的气泡，使废水中的污染物吸 附在气泡上，随气泡的上浮，污染 物也随之浮到水面上而形成由气泡、 水和污染物形成的三相泡沫层，收 集泡沫层即可把污染物与水分离。
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7.1气泡的产生方法
• 气浮过程包括气泡(bubble)的产生、气泡 与颗粒的附着及上浮分离等连续步骤。 • 产生数量和尺寸合适的气泡是气浮过程 实现的重要条件。 • 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法(dissolved air flotation, DAF)、布气法(diffused air flotation, DiAF)和电解法(electrolyzed flotation) 三类。
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(3)扩散板曝气气浮 • 压缩空气通过具有细孔隙的扩散板 或微孔管，使空气以细小气泡的形 式进入水中，进行气浮过程。 • 这种方法的优点是简单易行，但缺 点较多，其中主要的是空气扩散装 置的微孔易于堵塞，气泡较大，浮 选效率不高等，因此这种方法近年 已少用。
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（4）叶轮气浮
• 在气浮池底部设有旋转叶轮，在叶轮的上部装 着带有导向叶片的固定盖板，盖板上有孔洞。 • 当电动机带动叶轮高速旋转时，在盖板下形成 负压，从空气管吸入空气，废水由上面的小孔 进入，在叶轮的搅动下，空气被粉碎成细小的 气泡，并与水充分。 • 形成的泡沫不断地被刮板刮出槽外。这种气浮 池是从矿物浮选中直接移植过来的。
水污染控制工程气浮法.
3. 投加化学药剂对气浮效果的影响
大多是链状有机表面活性剂。分子一端含极性 基(-OH、-COOH、-SO3H、-NH3、≡N等)，显 示出亲水性，称为亲水基；另一端为非极性基 (如-R等)，显示出疏水性，称为疏水基。 捕收剂：松香油、煤油、黄药、黑药、氧化石 螃、十八胺等； 稳泡剂：十二烷基磺酸钠、十二统基苯磁醋钠、 月桂醋二乙醇酰胺、月桂醇硫酸酯钠等
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溶气罐高h：
h 2h1 h2 h3 h4
式中： h1 —罐顶、底封头高度 （据罐直径而定），m； h2 —布水区高度， 一般取0.2~0.3m； h3 —贮水区高度，一般取1.0m； h4 —填料层高度， 一般取1.0~1.3m。
对于空罐：I选用1000 ~ 2000m3/(m2· d)， 对填料罐：I选用2500~ 5000 m3/(m2· d)。
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压力溶气气浮法的设计计算 — 气浮所需空气量
1. 当有试验资料时，可用下述 公式计算：
2.当无试验资料时，可根据气固比 （A/S）进行估算，计算式如下：
qv g qv R ac
'
A 1.3ca ( fp0 14.7 f 14.7)qvR S 14.7qv Si
A/S—气固比（g释放的气体/g悬浮固体 式中： 一般为0.005~0.006。 悬浮固体浓 qv—气浮池设计水量，m3/h； 度较高时取上限，如剩余污泥气 R’—试验条件下的回流比，%； 浮浓缩时，气固比采用0.03~0.04； 3 ac—试验条件下的释气量，L/m ； 1.3— 1mL空气的重量，mg； Φ—水温校正系数，取1.1~1.3 ca —某一温度下的空气溶解度；
第七节 气浮池
气浮法处理工艺必须满足三个基本条件： 必须向水中提供足够量的细微气泡；
水处理气浮工艺
水处理气浮工艺水处理气浮工艺是一种常用的水处理技术，广泛应用于各种工业和生活用水的处理过程中。
它通过利用气泡的浮力将悬浮物从水中分离出来，从而达到净化水质的目的。
气浮工艺主要包括溶解气浮和压缩气浮两种方式。
溶解气浮是将气体溶解在水中，通过减压释放气体形成微小的气泡，气泡在水中形成气泡浮力，将悬浮物浮起，然后通过上升速度快的气泡将悬浮物带到水面上，最后通过刮泥机等设备将悬浮物刮除。
而压缩气浮则是通过压缩空气或氮气将气泡注入水中，形成大量的微小气泡，气泡与悬浮物发生作用力，将悬浮物浮起，然后通过气泡浮力和水的疏水性将悬浮物从水中分离出来。
气浮工艺具有以下几个优点。
首先，气浮工艺可以高效地去除水中的悬浮物，包括悬浮固体、浮油和浮污等。
其次，气浮工艺对水质的要求较低，可以处理高浊度的废水和污水。
再次，气浮工艺的处理效果稳定可靠，不受水质波动的影响，能够保证出水的水质稳定。
此外，气浮工艺还可以减少化学药剂的使用量，降低运行成本。
在实际应用中，气浮工艺需要根据水质的不同进行调节和优化。
首先，气浮工艺需要根据悬浮物的性质确定气泡的大小和浓度。
一般来说，悬浮物颗粒较大时，需要使用较大的气泡；而对于颗粒较小的悬浮物，则需要使用较小的气泡。
其次，气浮工艺需要控制气泡的上升速度，以保证气泡与悬浮物发生足够的作用力，将悬浮物浮起。
最后，气浮工艺还需要控制水中的溶解氧含量，以保证气泡的形成和悬浮物的浮起。
除了以上的优点和应用调节，气浮工艺还存在一些局限性和挑战。
首先，气浮工艺在处理一些高浓度和高难度的废水时，效果可能不理想，需要采用其他处理工艺进行辅助处理。
其次，气浮工艺对设备的要求较高，需要较大的投资和运维成本。
再次，气浮工艺对水质的要求较高，需要进行预处理和后处理，以保证气浮工艺的正常运行。
水处理气浮工艺是一种常用且有效的水处理技术，可以高效地去除水中的悬浮物，保证出水的水质稳定。
在实际应用中，需要根据水质的不同进行调节和优化，以达到最佳的处理效果。
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第1节 理论基础
•气浮是一种固－液和液－液分离的方法。 •具体过程：通入空气→产生微细气泡→SS附着在 气泡上→上浮 •应用：自然沉淀或上浮难于去除的悬浮物，以及 比重接近1的固体颗粒
• 给水处理中除藻等 •废水处理中去除纤维、悬浮物、油类、脂肪等
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一、界面张力和润湿接触角 任何不同介质的相表面上都因受力不 均衡而存在界面张力。
简单易行，但 容易堵塞，气 浮效果不高。
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叶轮气浮法
适用于处理水量不大，污染物浓度高的废水。
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3.溶气气浮法 •溶气真空气浮 •加压溶气气浮
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二、加压溶气气浮 工艺组成： 空气释放系统、气浮池、压力溶气系统
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1. 气浮工艺 •全溶气法：电耗高，但气浮池容积小。
全溶气方式加压溶气气浮法流程
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•部分溶气法：省电，溶气罐小。但若溶解空 气多，需加大溶气罐压力。
部分溶气方式加压溶气气浮法流程
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•回流加压溶气法：适用于SS高的原水，但气浮 池容积大。
回流加压溶气气浮法流程
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特点： •水中空气的溶解度大，能提供足够的微气泡。 •气泡粒径小（20～100um） 、均匀。 •设备流程简单
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气
泡
气-颗粒吸附 与
颗
粒
气泡顶托
的 粘
附
形
气泡裹夹 式
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对于亲水性颗粒的气浮，表面需改性为疏水性 → 投加浮选剂（松香油、煤油、脂肪酸）
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三、气泡的稳定性 气浮中要求气泡具有一定的分散度和稳定性。 气泡粒径在100左右为好。 空气从水中析出过程分两个步骤：
➢气泡核的形成 ➢气泡的增长
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洁净水中： •气泡常不能达到气浮要求的极细分散度。
(2) 同时, COS θ ＝（σ气粒－σ水粒）/σ水气 水中颗粒θ与表面张力σ水气有关。 σ水气增加，θ增大, 有利于气浮
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例如： •石油废水中表面活性物质含量少, σ水气大, 乳化 油粒疏水性强，直接气浮效果好。 •而煤气洗涤水中的乳化焦油，由于水中表面活 性物质含量多，σ水气小，直接气浮效果差。
COO-H O-H
油
极性端则伸向水中 →乳化油
→极性端电离后带电→双电层现象
→稳定体系（阻碍细小油珠之间，油珠和气
泡之间的粘附）
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➢亲水性固体粉末（固体乳化剂）存在：如粉 砂、粘土等
一小部分与油接触，大部分为水润湿。
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带电的稳定体系是不利于气浮的，应 → 脱稳、破乳 → 投加混凝剂→压缩双电层→降低电位 混凝剂： 硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁等
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界面能的减少△Ｗ=σ水气+σ水粒－σ气粒 三个力之间的关系： σ水粒 =σ气粒+σ水气COS(180-θ)
水气
气粒
△Ｗ=σ水气(1-COSθ) 悬浮物与气泡附着的条 件：△Ｗ>0
△Ｗ越大，推动力越大，
越易气浮。
水粒
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(1)θ0, COSθ1, △Ｗ= 0 不能气浮 θ<90, COSθ<1, △Ｗ<σ水气 颗粒附着不牢 --亲水性 θ>90, △Ｗ>σ水气 易气浮―疏水性 θ180, △Ｗ=2σ水气 最易被气浮
•气水比：1－5％ （体积比） •气固比（重量比）：0.5－1％ •空气量与压力有关，所以应选择适当的压力。
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•溶气方式：a. 水泵吸气式
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b. 水泵压水管射流
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c. 水泵－空压机（常用）
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2) 空气释放设备：将空气以极细小（20－100） 的气泡释放。
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3) 气浮池 平流式和竖流式（HRT：10－20分）
平流式加压溶气气浮工艺流程
1：混合器；2：反应室；3：入流室；4：分离室；
5：泵；6：射流器；7：气体流量计；8：溶气罐；
9：释放器；10：浮渣槽；11：刮渣机
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竖流式气浮池
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组合方式：
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•压力溶气罐：使水与空气充分接触，促进空气 溶解。形式多样。
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空气在水中的溶解度遵循亨利定律： V＝KT P （L-气/m3-水, 或g-气/ m3-水）
P：空气所受的绝对压力，以mmHg计 KT：溶解常数，与温度有关
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空气在水中的溶解量与加压时间的关系 34
•一般水中空气含量约为饱和含量的50－80％。 •实际气浮操作时，空气量应适当
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第2节 气浮分类与工艺过程
一、气浮分类 1.电解气浮法： 直流电的电解作用下: 阳极产生氢气 ，阴极产生氧气，微气泡。 气泡小于溶气法和散气法。
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具有多种作用： •除BOD、氧化、脱色等 •去除污染物范围广 •污泥量少，占地少。 •但电耗大。
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2. 散气气浮法： •扩散板曝气气浮 •叶轮气浮法
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气浮的情况涉及：气、水、固三相介质，每两 相之间都存在界面张力。
三相间的吸附界面构成的交界线称为润湿周边。
水气
气
气粒
：润湿接触角
粒 >90, 疏水性,易于气浮
<90,亲水性
水粒
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二、悬浮物与气泡的附着条件
按照物理化学的热力学理论, 任何体系均存在 力图使界面能减少为最小的趋势。
界面能 W =σS S：界面面积;σ：界面张力 附着前: W1 =σ水气+σ水粒 （假设S 为1） 附着后: W2=σ气粒
•表面张力σ水气降低
•污染粒子严重乳化， 表面电位增高。
此时，尽管气泡 稳定，但颗粒－ 气泡附着不好 。
如何控制最佳的投加量？ 影响三个因素：稳定性、表面张力、乳化效果
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四、乳化现象与脱乳 疏水性颗粒易气浮，但多数情况下并不好。
➢乳化现象 以油粒为例： ➢表面活性物质存在： 非极性端吸附在油粒，
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2. 加压溶气气浮工艺的主要设备 工艺组成： 空气释放系统、气浮池、压力溶气系统
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1) 压力溶气系统： • 加压水泵 • 压力溶气罐 • 空气供给设备 • 其他附属设备
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•加压水泵：提升污水，将水、气以一定压力送 至压力溶气罐。 加压泵压力应适当， 过高：溶解到水中空气增加，经减压后释放的 空气多，会促进微气泡的聚集，不利气浮； 太低：增加溶气水量，气浮池容积增加。
➢洁净水表面张力大，气泡有自动降低表 面自由能的倾向，即气泡合并。 •稳定性不好。 ➢缺乏表面活性物质的保护，气泡易破灭 。
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加入起泡剂（一种表面活性物质），保护 气泡的稳定性。
•有机物含量不多的废水气 浮时，气泡的稳定性可能成 气 为重要的影响因素。 •适当表面物质过多