涡凹气浮的原理及应用
CAF涡凹气浮系统( Cavitation Air Flotation System)
CAF涡凹气浮系统与DAF气浮的性能比较CAF涡凹气浮系统Cavitation Air Flotation System 是美国九十年代(US00524600A)专利技术，涡凹气浮系统是美国商务部和环保局的出口推荐技术，是目前较为先进的固液分离设备之一，主要用于去除水中的悬浮物、油类物质、COD、BOD等。
其工作原理是未经处理的污水首先进入装有专利涡凹曝气机的小型充气段。
污水在上升的过程中通过充气段，絮体和悬浮物与微气泡充分混合接触，由于气固混合物和液体之间存在密度差，以至产生一个垂直向上的浮力，将固体悬浮物带到水面。
上浮过程中散气泡附着到悬浮物上，到达水面后固体悬浮物便依靠这些气泡支撑和维持在水面，通过连续移动的链条刮渣机刮到污泥槽中去除。
与传统的DAF压力溶气气浮相比，CAF涡凹气浮系统具有以下显著优势:
1、系统以一种简单特殊的方式将空气以极微小气泡形式分布到水中，不像溶气气浮需要空压机、压力溶气罐、溶气释放器及高压泵等；
2、自动回流管的独特设计，使污泥不易沉积在气浮池底；
3、运动和维修部件极少，操作非常简单；
4、避免了溶气气浮中释放器的频繁堵塞现象；
5、设备整体性好，安装方便，节省占地面积40%-60%；
6、运行费用低廉。
经世界著名的ERM环保咨询公司进行的调查与实测，与容器气浮相比节省运行费用40%-90%。
该套系统可提供的规格为：3-600m3/h。
应用行业包括：造纸、炼油、化学、屠宰、印染、油漆、纺织、食品及市政等污水处理中。
WQF涡凹气浮机
WQF涡凹气浮机
1.一、概述
涡凹气浮是一项优良的污水处理技术，设计合理，操作方便、运行经济，它由空气产生气泡，直接从废水中除去固体悬浮物。
涡凹曝气机将“微气泡”直接注入污水中而不需要事先进行溶气，然后通过散气叶轮把“微气泡”均匀的分布于污水中，所以整个运行过程不会发生阻塞现象。
涡凹气浮机主要由箱体、曝气机、刮泥系统等组成，不需要压力溶气、空压机和循环泵等设备。
1.二、原理
未经处理的污水首先进入曝气区，与微气泡充分混合，微气泡在上升的过程中将固体悬浮物带到水面，刮泥机沿液面运行将悬浮物刮到倾斜的金属板上，再
将其推入污泥排放管槽，通过污泥排放管槽流入污泥收集器,刮泥机动力只有
0.5KW。
污水净化后在排放前会经过斜板下方的溢流槽，溢流槽用来控制气浮槽的水位，确保槽中的液体不会流入污泥排放管道，开放的咽流管道从曝气段沿着气浮槽的底部伸展。
在产生微气泡的同时，涡凹曝气机会在有回流管的池底形成一个负压区，这种负压作用会使废水从池子的底部回流到曝气区，然后又返回气浮段。
这个过程确保没有进流量的情况下，气浮仍不断进行。
本设备的处理量为
5-500m/每小时，处理费用为0.3元/吨废水左右。
1.三、性能
与常规气浮性能比较
注：以处理量100m3/h为基础
四、技术参数。
气浮机的种类及使用注意事项详解
气浮机的种类及使用注意事项详解气浮是指利用高度分散的微小气泡黏附污水中的污染物，形成密度小于水的气浮体，实现固-液分离和液-液分离的过程，适用于去除水中密度小于1t/m3的悬浮物、油类和脂肪，可用于污水处理的预处理与深度处理，气浮机在炼油、造纸、化工、焦化、洗涤、食品等行业的废水处理上应用十分广泛。
1、气浮机的种类目前市场上常见的气浮机有溶气气浮机、涡凹气浮机，浅层气浮机。
本期详细介绍一下这几种气浮机的原理及使用范围。
（1）压力溶气气浮机压力溶气气浮（DAF）主要由溶气泵、释放器、刮渣机、空压机、加药系统、配电系统等组成。
适用于处理低浊度、高色度、高有机物含量、低含油量、低表面活性物质含量或具有富藻的水，广泛用于造纸、印染、电镀、化工、食品、炼油等工业污水处理。
适合小水量小于500m3/d 的污水处理。
相对于其他的气浮方式，它具有水力负荷高、池体紧凑等优点，但是它的工艺复杂、电能消耗较大、空压机的噪声大等缺点也限制着它的应用。
溶气气浮工艺段分：混/絮凝区、溶气释放区、沉淀区、溶气水回流区、污泥槽、清水槽。
（2）涡凹气浮机涡凹气浮机是一种主要用于去除工业或城市污水中的油脂、胶状物及固体悬浮物而设计的新型污水处理设备，系统主要由曝气装置、刮渣装置和排渣装置组成，其中曝气装置主要是带有专利性质的涡凹曝气机，刮渣装置主要由刮渣机和牵引链条组成。
涡凹曝气系统结构示意图。
工作原理为：溶气设备由电机带动高速旋转（旋转速度一般控制在1000~3000r/min），利用底部扩散叶轮（该叶轮的叶片为空心状）的高速转动在水中形成一个负压区，使液面上的空气沿着“涡凹头”的中空管进入扩散叶轮释放到水中，并经过叶片的高速剪切而变成小气泡。
小气泡在上浮的过程中黏附在絮凝体上而形成新的低密度絮凝体，靠水的浮力将水中的悬浮物带到水面，然后靠刮渣装置除去浮渣。
其工艺流程如下：经过预处理后的污水流入装有涡凹曝气机的小型曝气段，涡凹曝气机底部散气叶轮的高速转动在水中形成一个真空区，从而将液面上的空气通过抽风管道输入水中，由叶轮高速转动而产生的三股剪切作用把空气粉碎成微气泡，空气中的氧气也随之溶入水中；固体悬浮物与微气泡黏附后上浮到水面，并通过呈辐射状的气流推动力将其驱赶到刮泥机附近。
涡凹气浮机的优点与工作原理
涡凹气浮设备的工作原理
污水中的污染物分为溶解性有机物和非溶解性物质（即SS），溶解性有机物在一定条件下，可以转化为非溶液解性 物质，污水处理的方法之一就是加入混凝剂和絮 凝剂使大部分溶解性有机物转达化为非溶解性物质，再将全部或大 部分非溶液解性物质（即SS）去除以达到净化污水的目的，而去除SS的主要方法就是利用气浮的方法。 SJYWF是由空气产生气浮的过程。涡凹曝气机将“微气泡”直接注入污水中而不需要事先进1865叁763叁17行溶 气，然后通过精铸不锈钢散气叶轮把“微气泡”均匀地分布于污水中，所以不会发生阻塞现象，本设备不需要压力 容器、空压机和循环泵等辅助设备。 未经处理的污水首先进入曝气充气段，与“微气泡”充分混合，“微气泡”在上升的过程中，将固体悬浮物带到水 面。刮泥机沿液面运动，将悬浮物刮到倾斜的金属 板上，再将其推入污泥排放管道。污泥排放管道里有水平的螺旋 推进器，将所收集的污泥送入污泥收集器，推进器和刮泥机由同一个马达驱动。净化后的污水在排放前会经由斜板 下方的溢流槽，溢流槽用来控制气浮槽的水位，确保槽中的液体不会流入污泥排放管道。 开放的回流管道从曝气段沿着气浮槽的底部伸展。在产生微气泡的同时，涡凹曝气机会在有回流管的池底形成一负 压区，这种负压作用会使水从池子的底部回流至曝气区，然后又返回气浮段，回流管道上设有单向阀，使进入曝气 槽的污水不至于不经处理就从回流管直接进入气浮槽。整个过程确保了在没有进流量的情况下，气浮仍不断进行。
涡凹气浮设备的优点
涡凹气浮气水比
涡凹气浮气水比涡凹气浮气水比是指在涡凹流场中，通过浮力作用将液-气两相进行分离的一种方法。
涡凹气浮气水比在污水处理、废水处理、海洋环境保护等领域具有重要的应用价值。
本文将从涡凹气浮气水比的原理、应用、优势和存在的问题等方面进行探讨。
涡凹气浮气水比的原理主要是利用涡动和凹陷效应将气泡和水混合，形成微小气泡和湍流，使气泡在湍流的作用下爆破，产生大量的自由气泡。
这些自由气泡在水中上浮，将悬浮物质固定在气泡上，并与水相分离。
通过控制流场的湍流强度和时间，可以实现高效的气浮效果，从而达到高效处理液体中的悬浮物质的目的。
涡凹气浮气水比在污水处理中有着广泛的应用。
污水中常常含有大量的悬浮物质，通过涡凹气浮气水比可以将悬浮物质迅速分离，并沉淀到污泥中，从而实现污水的净化。
同时，涡凹气浮气水比还可以去除水中的油脂、色素和臭味等有机杂质，使水质得到进一步提升。
此外，在海洋环境保护中，涡凹气浮气水比可以有效去除海洋中的浮游生物和有机废弃物，减少海洋的生态压力，并保护海洋的生物多样性。
涡凹气浮气水比相比传统的凝集沉降和过滤等方法具有很多优势。
首先，涡凹气浮气水比可在短时间内实现高效的分离效果，降低了处理时间和成本。
其次，涡凹气浮气水比不需要使用化学药剂，减少了对环境的污染。
再次，涡凹气浮气水比可以处理高浓度的悬浮物，不受颗粒大小的限制，适用于不同颗粒的分离。
此外，涡凹气浮气水比的运行成本低，只需一定的动力和维护费用，降低了处理成本。
然而，涡凹气浮气水比在实际应用中还存在一些问题。
首先，涡凹气浮气水比对液体的清洁度要求较高，若液体中含有较多的杂质，会影响气浮效果。
其次，涡凹气浮气水比在处理高浓度悬浮物时，会产生较多的污泥，对污泥的处理也带来一定的困难。
此外，涡凹气浮气水比的设备和维护成本较高，需要投入较多的资金。
综上所述，涡凹气浮气水比作为一种高效的液-气分离方法，在污水处理、废水处理和海洋环境保护等领域具有广泛的应用前景和重要的社会价值。
气浮机的工作原理及特点
气浮机的工作原理及特点1、工作原理污水首先进入装有曝气机的曝气室，涡凹曝气机是处理污水的一种曝气设备利用底部散气叶轮的高速转动，在水中形成一个真空区，液面上的空气通过曝气机进入水中，微气泡随之产生，在叶轮的搅动下螺旋地上升到水面。
污水在上升的过程中与气浮机产生的微气泡混合，曝气机将水面上的空气通过抽风管转移到水下，曝气机利用底部散气叶轮的高速转动，在水中形成一个真空区，液面上的空气通过曝气机输入水中去填空，微气泡随之产生，在叶轮的搅动下螺旋地上升到水面，空气中的氧气也随着进入水中。
在曝气机前加入一号yao、二号yao，由于yao力的作用，破坏了水中胶体微粒的稳定性，促进胶体相互接触，形成絮状物，利用曝气室的涡凹旋流，和密集的细小气泡形成的结合，随着絮团在曝气室内的上升，并形成更大的絮凝体。
絮凝体与水固液分别并在水面富集，在水流的推动下，刮渣机沿液面将悬浮物推动集渣槽排放，净化后的污水在排放前经挡水板下方的出口进入溢流槽。
溢流槽用来掌握气浮机水位，以确保气浮箱体的液体不会流进污泥排放管道。
2、设备特点①结构简洁：涡凹气浮机主要有气浮机箱体、曝气机、链式刮渣机、浮渣收集槽、电控箱、配yao罐、cao作台组成，只需一台设备就可以完成整个气浮过程。
而且它充气量大而稳定。
②性能优越：该设备能够去除污水中的油脂、胶类物、固体悬浮物和非溶解COD 。
对污水中的SS去除率可达70-90%，COD去除率可达10-70%，流量不需要保持平衡，即使流量转变，设备也可照常工作。
③节约投资：不需要压力溶气罐、空压机、循环泵等附属设备。
④臭氧污染减轻：该系统对废水的处理是个好氧过程，并且污泥是在"新奇'的状态下被除去，不会消失臭气问题。
⑤占地面积小：处理力量5-500立方/小时的处理系统，占地面积仅为4-100平方米，土建投资少，可依据场地及流程状况，安装在地下、地上或楼层高处，耗工耗时极少。
⑥运行费用低、效率高：涡凹气浮机消耗动力仅是传统加压气浮的1/10，并且设计简洁，修理费用低，不需专人看管，削减了cao作的劳动强度。
涡凹气浮原理
涡凹气浮原理涡凹气浮是一种常用的水处理技术，它利用气泡在水中的浮力和附着作用，将悬浮物质从水中移除，达到净化水质的目的。
涡凹气浮原理的核心在于利用气泡与悬浮物质的接触，通过气泡的浮力和附着作用，将悬浮物质从水中提取出来。
这种技术在水处理领域有着广泛的应用，包括污水处理、饮用水净化、工业废水处理等方面。
涡凹气浮原理的基本过程是，首先，通过气体发生器产生微小气泡，然后将这些气泡注入到水中，气泡在水中形成气泡群，随后在涡凹气浮池中与悬浮物质接触，悬浮物质附着在气泡表面，形成气浮体。
最后，气浮体上升到水面，形成浮渣，从而将悬浮物质从水中移除。
涡凹气浮原理的关键在于气泡的产生和悬浮物质的附着。
气泡的产生通常采用压缩空气或其他气体通过气体发生器产生微小气泡，这些微小气泡具有较大的比表面积，能够更好地与悬浮物质接触。
而悬浮物质的附着则是因为气泡表面的亲水性，使得悬浮物质在水中与气泡接触时，能够迅速附着在气泡表面，形成气浮体。
涡凹气浮原理的优点是高效、节能、易操作。
由于气泡具有较大的比表面积，能够更好地与悬浮物质接触，因此能够高效地将悬浮物质从水中提取出来。
同时，气泡的产生和悬浮物质的附着过程不需要消耗大量能源，能够实现节能效果。
此外，涡凹气浮设备通常结构简单，操作方便，能够满足不同规模的水处理需求。
然而，涡凹气浮原理也存在一些局限性。
首先，气泡的产生和悬浮物质的附着需要一定的时间，因此处理大量水量时，可能需要较大的处理设备和空间。
其次，气泡的产生和悬浮物质的附着受到水质和水温等因素的影响，可能需要对水质进行预处理或者调节操作参数，以达到最佳的处理效果。
总的来说，涡凹气浮原理是一种有效的水处理技术，通过气泡的浮力和附着作用，能够高效地将悬浮物质从水中移除，达到净化水质的目的。
在实际应用中，需要根据具体的水处理需求和水质特点，选择合适的涡凹气浮设备和操作参数，以实现最佳的处理效果。
同时，对于涡凹气浮技术的进一步研究和改进，也能够推动其在水处理领域的应用和发展。
涡凹气浮曝气机结构
涡凹气浮曝气机结构涡凹气浮曝气机是一种常见的水处理设备，主要用于废水处理、污水处理和水体曝气等领域。
它具有结构简单、工作效率高、能耗低等优点，在水处理过程中发挥着重要的作用。
涡凹气浮曝气机的结构主要包括曝气室、气浮池、气浮底板和曝气装置等组成。
曝气室是气浮曝气机中最关键的部分，它通过气体进入曝气室，产生气泡，并将气泡带入水中。
气泡在水中上升时，会带动水中的悬浮物质上升，并形成气泡浮力，从而实现废水的曝气和悬浮物的去除。
涡凹气浮曝气机的曝气装置采用涡旋式喷嘴，它能够将气体均匀地喷入曝气室中，并形成旋涡状的气泡流。
这种喷嘴结构可以增加气泡与水之间的接触面积，提高气泡的利用率，从而提高曝气效果。
同时，涡旋式喷嘴还能够使气泡在水中形成旋涡流动，增加气泡与悬浮物质的接触机会，加速悬浮物质的上升速度，提高废水处理效率。
除了曝气室和曝气装置，涡凹气浮曝气机还包括气浮池和气浮底板。
气浮池是用来收集上升的气泡和悬浮物质的地方，它具有一定的容积，可以有效地分离气泡和悬浮物质。
气浮底板是气浮池底部的一个平台，它可以帮助气泡和悬浮物质更好地上升到池面，并保持气泡和悬浮物质的分离。
涡凹气浮曝气机的工作原理是通过气泵将气体送入曝气室，形成气泡，并将气泡带入水中。
气泡在水中上升时，会带动水中的悬浮物质上升，并形成气泡浮力，从而实现废水的曝气和悬浮物的去除。
曝气过程中，气泡与悬浮物质发生接触和碰撞，使悬浮物质脱附并上升到气浮池中。
在气浮池中，悬浮物质逐渐沉积到池底，清水则从池面溢流出去，经过处理后再次回流到曝气室，形成循环。
涡凹气浮曝气机在水处理领域具有广泛的应用。
在废水处理中，它可以有效地去除废水中的悬浮物质和污染物，净化水质，达到排放标准。
在污水处理中，涡凹气浮曝气机可以将污水中的悬浮物质和有机物质去除，达到回用要求。
此外，在水体曝气中，涡凹气浮曝气机可以增加水体中的溶氧量，改善水质，维护水生态平衡。
涡凹气浮曝气机是一种结构简单、工作效率高、能耗低的水处理设备。
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1. 涡凹气浮系统的结构及工作原理
涡凹气浮工艺系统是世界水处理设备，是美国环保公司的产品，也被称作引气气浮，是目前普遍采用和推广的一种投资少、效率高、处理成本低、效率好的污水处理设备。
它是专门为去除工业和城市污水中的油脂、胶状物及固体悬浮物（SS）而设计的系统。
整个系统由五部分组成，如图所示：
经预处理后的污水流入有涡凹曝气机的小型充气段，污水在上升的过程中通过充气段与曝气机产生的微气泡充分混合，曝气机将水面上的空气通过抽风管道转移到水下。
曝气机的工作原理是利用空气输送管道底部散气叶轮的高速转动在水中形成一个真空区，液面上的空气通过曝气机输入水中，填补真空，微气泡随之产生并螺旋型地升到水面，空气中的氧气也随之溶入水中。
由于气水混合物和液体之间密度的不平衡，产生了一个垂直向上的浮力，将SS带到水面。
上浮过程中，微气泡会附着到SS上，到达水面后SS便依靠这些气泡支撑和维持在水面。
刮泥机沿着整个液面运行，并将SS从气浮槽的进口端推到出口端的污泥排放管道中。
污泥排放管道里有水平的螺旋推进器，将所收集的污泥送入集泥池中。
净化后的污水流入溢流槽再自流至生化处理部分。
回流管道从曝气段沿着气浮槽的底部伸展。
产生微气泡的同时，涡凹曝气机会在有回流管的池底形成一个负压区，这种负压作用会使废水从池底回流至曝气区，然后又返回气浮段。
这个过程确保了40左右的污水回流及没有进水的情况下气浮段仍可进行工作
2. 涡凹气浮系统运行的影响因素
2.1 污水水质对涡凹气浮机的影响
由于工业废水和污水中一般会含有相当比例的Ca2+、SO42-，而且在气浮过程中会投加一些浮选药剂，涡凹气浮系统运行一段时间后，气浮机轮、轴承处附着一层垢，会使气浮系统的效率降低。
2.2污水流量对处理效果的影响
污水流量对处理效果的影响也是不容忽视的。
在气浮机运行时保证每间气浮池的配水均匀，流量的变化意味着污染物量的变化，需要及时调整药剂投加量才能取得效果。
当污水流量过大时，气浮池水平流速，停留时间缩短，对絮凝体上浮分离不利；流速过大会引起分离区水流紊动过大而造成泡絮结合体破碎。
当水量过大时应及时调整出水堰高度以防止污水进入浮渣系统。
2.3絮凝剂及pH值对气浮效果的影响
气浮效果的好坏除了受气浮设备性能的影响外，还与絮凝剂的投加量和pH值有关。
目前采用的絮凝剂大部分为PAC和PAM系列。
絮凝剂投加量并不是越多越好。
高分子的投加量对絮凝效果有显著影响。
实验证明，对于絮凝的发生，存在一个佳投加量，超过此量时，絮凝效果会下降，超过太多则会起相反的保护作用。
而且现采用的絮凝剂多为酸性絮凝剂，有其的pH值。
当污水的pH值超过适合pH值时，会引起絮凝体的溶解或破碎，对气浮分离产生相当不利的影响。
因此，在运行过程中，应对进水pH值加以监测和控制。
3. 涡凹气浮法在炼油污水处理中的应用
目前，涡凹气浮工艺在主要用于含油废水、造纸废水及污泥浓缩等方面。
下面以涡凹气浮工艺在含油废水中的应用为例，来说明它在实际工程中的应用。
扬子石化含硫改建扩建工程竣工后，原污水场能力明显不足，且原污水场界区内已无扩容场地，改造设施应小型化。
改造方案在部分回流溶气气浮和涡凹气浮中选择，下表是2种方案的比较：
改造后的工艺流程采用2组涡凹气浮机组，每组处理能力320m3/h，功率7.8kW。
新建污水处理装置工艺流程图及进水水质指标：
投入使用的涡凹气浮机组运行良好，设备振动及噪音很小；产生的气泡均匀细密；出渣细密，分布均匀；出水清澈，无明显油花。
下表为改造前后生产运行数据对比：
由上表可见，改造后污水处理能力增大，处理效果与改造前基本相同，且改造后出水含油量和COD值均达到设计指标。
改造前后污水处理消耗及成本对比见下表：
由上表可见，改造后污水处理装置电耗及净化风消耗均大幅降低。
通过上述的一系列比较，在炼油污水处理中，涡凹气浮与溶气气浮的处理效果接近；相比溶气气浮，涡凹气浮具有投资少、占地面积小、节能降耗、操作强度低等优势。
4.总结
涡凹气浮工艺作为一种气浮工艺，在水处理、污泥处理方面有着广阔的应用。
它的发展依赖于基础理论的研究。
在机理方面，如气泡的结构和特征、气泡尺寸放入控制、气泡与絮凝体的黏附条件等均需深入研究；在应用方面，对于工业废水和城市污水以及污泥的处理，
应从节约药剂和降低运行费用等方面来深入研究。