气浮法介绍
气浮法
化学药剂的投加对气浮效果的影响
一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂， 以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学 药剂分为下述几类： 混凝剂
浮选剂
助凝剂 抑制剂
浮选剂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。
原因有二
气泡本身具有自动降低表面自由能的倾向，即气 泡合并， ΔE变小，这种合并趋势的存在，使气 泡很难做到极细的分散度（微气泡）。 纯气泡上升到水表面时，由于气泡表面水分子层 薄，会很快破灭而得不到稳定的水表“气浮泡沫 层”，致使污染物脱落而重新返回水中。 一定量表面活性剂的存在使气泡表面带同种电荷， 不易合并。同时，一定量表面活性剂的存在使水 面气泡表面有一定厚度的水膜而不易破灭，从而 有利于收集除去。
一定温度下，溶解度与压力成正比。
加 压 溶 气 的 两 种 方 式
存在问题： 填料长膜； 压缩气含油； 调节不便； 时而需放气。
存在问题： 设备较复杂； 造价偏高。
部分溶气加压气浮法
全溶气气浮工艺流程 部分溶气气浮工艺流程 回流加压溶气气浮工艺流程
回流加压溶气流程：即部分气浮池出水进行 回流溶气，实际上属于部分溶气流程。 特点：可避免废水中的高浓度悬浮物堵塞溶 气罐填料。
调节剂
化学药剂的投加对气浮效果的影响
一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂， 以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学 药剂分为下述几类： 混凝剂
浮选剂
助凝剂 抑制剂 作用是提高悬浮颗粒表面的水密性，以 提高颗粒的可浮性，如聚丙烯酰胺。
调节剂
化学药剂的投加对气浮效果的影响
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
气浮法在污水处理中的应用
针对传统气浮装置存在的缺陷，研究者开发出多种新型气浮装置，如高效浅层气浮装置、 多功能组合式气浮装置等，这些新型装置具有更高的处理能力和更好的节能效果。
气浮法与其他工艺的联合应用
为了进一步提高污水处理效果，研究者将气浮法与其他工艺进行联合应用，如气浮-活性 污泥法、气浮-生物膜法等，实现了优势互补，提高了整体处理效果。
气浮法的分类
按产生气泡的方式可分为
按设备类型可分为
溶气气浮法、充气气浮法和电解气浮 法。
平流式气浮机、竖流式气浮机和辐流 式气浮机。
按处理方式可分为
沉淀气浮法、过滤气浮法和化学气浮 法。
C处理中的应用
01
02
03
去除悬浮物
气浮法可以有效去除生活 污水中含有的悬浮物，如 泥沙、悬浮颗粒物等，提 高水质。
回收油类物质
气浮法可以用于含油污水 中的油类物质回收，实现 资源回收利用。
CHAPTER 03
气浮法处理污水的优势与局限性
气浮法处理污水的优势
高效去除悬浮物和胶体
气浮法能够有效地去除污水中的悬浮物和胶 体，提高水质。
易于自动化
气浮法可以通过自动化控制系统实现连续稳 定的运行，提高污水处理效率。
低能耗
通过向废水中通入空气或其它气体，使废水中的悬浮颗粒或 油类附着在气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成浮渣或泡 沫，从而把污染物从废水中分离出来。
气浮法的原理
当压力小于水面的大气压时，溶解在水中的气体就会释放出来，形成微小气泡。 气泡在上升过程中会吸附水中的悬浮颗粒或油类，使它们一起上浮到水面。
通过刮渣设备可以将浮在水面上的浮渣或泡沫去除，从而达到净化废水的目的。
环境效益与经济效益
气浮方法最常用的一种方法
气浮方法最常用的一种方法引言气浮方法是一种通过气泡将浮力作用在悬浮颗粒上，使其产生上浮的技术。
在工业生产过程中，气浮方法被广泛应用于水处理、废水处理、矿产资源回收等领域。
本文将介绍气浮方法中最常用的一种方法——压力气浮法。
原理压力气浮法是通过在水中注入压缩空气，产生气泡达到物质分离和悬浮颗粒上浮的效果。
当气泡升至液面时，气泡将悬浮颗粒带到液面上，形成泡沫层。
在泡沫层的作用下，悬浮颗粒上浮到液体上层，而清洁的液体则沉淀在底部。
设备组成要实现压力气浮法，通常需要以下设备：1. 气浮槽：用于容纳待处理水体，其内部设置有适当的装置，如气泡产生器和泡沫升降器，用于产生气泡和控制流速。
2. 压缩空气系统：提供压缩空气，并通过管道输送到气浮槽中的气泡产生器。
3. 混合装置：用于在气浮槽中均匀分布气泡，并让悬浮颗粒与气泡充分接触。
4. 排泥装置：将沉淀下来的清洁液体排出，以便进一步处理或回收利用。
操作步骤运行压力气浮法通常需要以下步骤：1. 调整气泡产生器：根据处理的水体特性，调整气泡产生器的气泡大小和气泡量，以达到最佳处理效果。
2. 控制气泡流速：通过调整泡沫升降器或气泡产生器的进气量，控制溶氧浓度及气泡的流速，确保悬浮颗粒得到充分接触。
3. 均匀混合：通过合理设计混合装置，使气泡与悬浮颗粒充分接触混合，增加泡沫层与悬浮颗粒的接触机会。
4. 排除沉淀：将沉淀下来的清洁液体排出，以防止再次混入待处理的水体中。
5. 监测和调整：根据实际处理效果，监测悬浮颗粒的上浮速度和泡沫层的稳定性，并及时调整操作参数以获得最佳效果。
应用领域压力气浮法在多个领域中被广泛应用，例如：- 水处理：用于去除污水中的悬浮颗粒、悬浊物和油脂等污染物，提高水质。
- 废水处理：用于处理工业废水，如造纸废水、电镀废水等，去除悬浮颗粒和有机污染物。
- 矿产资源回收：用于回收金属矿石中的有用元素，如铁、铜等。
- 污泥处理：用于污泥脱水和干化，降低废物体积和处理成本。
气浮法——精选推荐
1. 5.4气浮法的优缺点与沉淀法相比较，气浮法具有以下优缺点：1．气浮法的优点（1）气浮过程增加了水中的溶解氧，浮渣含氧，则不易腐化，有利于后续处理。
（2）气浮池表面负荷高，水力停留时间短，池深浅，体积小。
（3）浮渣含水率低，一般低于96%，排渣方便。
（4）投加絮凝剂处理废水时，气浮法需药量较少。
2.气浮法的缺点（1）耗电多，比沉淀法耗电多0.02~0.04kw²h/m3废水，运营费偏高。
（2）废水悬浮物浓度高时，减压释放器容易堵塞，管理复杂。
1.5.5气浮法在废水处理中的应用气浮处理技术已在石油化工、纺织、印染、机械化工、拆船和食品等行业废水处理中获得广泛应用，在淋浴废水和城市污水处理中的应用亦逐步增多。
1.6过滤通过过滤介质的表面或滤层截留水体中悬浮固体和其他杂质的过程称为过滤。
由于我国水资源紧缺已对居民生活和经济发展造成严重影响，水的再生与回用已成为解决水荒的重要途径。
城市污水二级处理出水一般经混凝沉淀后再进入滤池，滤池出水有的经消毒后直接利用，有的还需经活性炭吸附、超滤和反渗透等工艺处理。
过滤已成为水的再生与回用处理中不可缺少的过程。
过滤有以下三方面作用：第一是去除二级处理出水中的生物絮体，进一步降低水中的悬浮物、有机物、磷、重金属、细菌和病菌的浓度；第二是为后续处理装置创造有利条件，保证后续处理构筑物的稳定运行以及处理效率的提高；第三是由于过滤液悬浮物和其他干扰物质浓度的降低，可提高杀菌效率，节省消毒剂用量。
另外，过滤还可作为废水混凝所产生的絮体的分离装置。
1.6.1过滤原理在粒状滤料过滤中存在悬浮颗粒从水流向滤料表面迁移、附着在滤料上和从滤料表面脱附这三个过程。
1．迁移被水携带的颗粒随水流运动的过程中，悬浮颗粒向滤料表面的迁移一般是在直接拦截、布朗运动、颗粒的惯性、重力沉淀、流体效应以及范德华力等诸多因素共同作用下发生的。
（1）直接拦截：尺寸较大的颗粒，可被滤料直接拦截下来。
史上最全的气浮技术全解析
史上最全的气浮技术全解析所属行业: 水处理关键词：气浮技术污水处理工艺废水处理气浮是一种历史悠久的高效固液分离技术,主要用于去除密度与水相近、无法自然沉降又难于自然上浮的悬浮杂质，具有分离效率高、设备简单等优点，在水处理领域应用广泛，本文全方面介绍气浮技术的应用及发展，让大家可以通过一篇文章加深对气浮的认识！（一）气浮原理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）气浮的应用1、造纸厂纸机白水回收及中段废水纤维回收及黑液中木质素的回收。
2、机械工业，石油工业中的乳化液、含油废水的固液分离。
3、汽车工业或其它工业的油漆处理及印染废水处理。
4、屠宰及食品工业等的前处理工序。
5、难以生物降解有机物的加药反应固液分离处理。
6、重金属离子、电镀废水的化学处理固液分离工艺。
7、城市自来水、饮用水处理工程。
8、污水处理工艺中剩余污泥的固液分离及浓缩工艺。
（三）气浮的影响因素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。
气浮
涡流混合器1 基本简介气浮是气浮机的一种简称，也可以作为一种专有名词使用，即水处理中的气浮法，是在水中形成高度分散的微小气泡，粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除，从而实现固液或者液液分离的过程。
2 基本原理悬浮物表面有亲水和憎水之分。
憎水性颗粒表面容易附着气泡，因而可用气浮法。
亲水性颗粒用适当的化学药品处理后可以转为憎水性。
水处理中的气浮法，常用混凝剂使胶体颗粒结成为絮体，絮体具有网络结构，容易截留气泡，从而提高气浮效率。
再者，水中如有表面活性剂（如洗涤剂）可形成泡沫，也有附着悬浮颗粒一起上升的作用。
3 产生方法3.1 曝气气浮法在气浮池的底部设置微孔扩散板或扩散管，压缩空气从板面或管面以微小气泡形式逸出于水中。
也有在池底处安装叶轮，轮轴垂直于水面，而压缩空气通到叶轮下方，借叶轮高速转动时的搅拌作用，将大气泡切割成为小气泡。
3.2 溶气气浮法气浮溶解在水中的气体，在水面气压降低时就可以从水中逸出。
有两种方法：①使气浮池上的空间呈为真空状态，处在常压下的水流进池后即释出微气泡，称真空溶气法；②空气加压溶入水中达到饱和，溶气水流减压进入气浮池时即释出微气泡，称加压溶气法。
后者较为常用。
加压溶气水可以是所处理水的全部或一部分，也可以是气浮池出水的回流水，回流水量占所处理水量的百分比称回流比，是影响气浮效率的重要因素，须由试验确定。
加压溶气法的设备有加压泵、溶气罐和空气压缩机等。
溶气罐为承压钢筒，内部常设置导流板或放置填料。
溶气罐出水通过减压阀或释放器进入气浮池。
3.3 电解法电解法是向污水中通入5~10V的直流电，从而产生微小气泡，但由于电耗大电极板极易结垢，所以主要用于中小规模的工业废水处理。
4 气浮池池面通常为长方形，平底或锥底。
出水管位置略高于池底。
水面设刮泥机和集泥槽。
因为附有气泡的颗粒上浮速度很快，所以气浮池容积较小，水流逗留时间仅十余分钟。
气浮法简介
全溶气流程
7 3 4
8
10
浮 渣
5 2 1
6
9 出 水
全溶气流程图 图 8-9 全溶气方式加压溶气浮上法流程
1-原水进入；2-加压泵；3-空气加入；4-压力溶气罐 （含填料层）；5-减压阀；6-气浮池；7-放气阀； 8-刮渣机；9-集水系统；10-化学药剂
部分溶气流程
7 3 压 力 表
4
8
10
浮 渣
微孔曝气气浮法
2.2、剪切气泡气浮法 将空气引至一个高速旋转混合器或叶轮机的附近，通过高速旋转混合器或叶轮机的高速剪切，将引入的空气切割粉碎成细小气泡。
剪切气泡气浮法
3、溶解空气气浮法 溶解空气气浮法是在一定的压力下让空气溶解在水中，然后在减压条件下析出溶解空气，形成微气泡。根据气 泡析出时所处压力的不同可分为真空气浮法和加压气浮法两种。 3.1真空气浮法 废气在常压下被曝气，使其充分溶气，然后在真空条件下，使废水中溶气析出，形成细微气泡，粘附颗粒杂质 上浮于水面形成泡沫浮渣而除去。此法优点是：气泡形成、气泡粘附于微粒以及絮凝体的上浮都处于稳定环境， 絮体很少被破坏。气浮过程能耗小。其缺点是：容气量小，布、不适于处理含悬浮物浓度高的废水；气浮在负 压下运行，刮渣机等设备都要在密封气浮池内，所以气浮池的结构复杂，维护运行困难，故此法应用较少。 3.2加压气浮法 （1）工作原理：在加压条件下，使空气溶于水，形成空气过饱和状态。然后减至常压， 使空气析出，以微小气泡释放于水中，实现气浮，此法形成气泡小，约20～100μm，处 理效果好，应用广泛。 （2）加压溶气气浮工艺流程： 加压溶气气浮可分为：全溶气流程、部分溶气流程、回流加压溶气流程。
3.4压力溶气气浮法系统的组成及设计（P71）
气浮 一、概述
压力过高时
Ⅲ主要设备：
①溶解的空气量增加，减压后析出
主要设备均包含加压泵、大溶量气空罐气、促释进放微器气和泡气的浮凝池聚。，不利 于气浮分离；
②高压需要的溶气水量较少，不利
加压泵：
于气浮水和原废水充分混合。
用来提供一定压力的水压量力。过低时 ——压力高低影响气浮效溶果气水量增加，致使气浮池的
供气方式的选择
一般在采用填料溶气罐时，以空压机供气为好； 采用空罐时，为了保证较高的溶气效率，宜采用射
流进气； 当有高性能的溶气释放器，且处理水量较小时，则
以泵前插管进气较为简便、经济。
释放器：
作用：通过减压，迅速的将溶于水中的空气以极微小气 泡的形式释放出。
界面能和界面张力 一样也有降低到最小的趋势。当废水中有气泡存在时，悬
浮颗粒就力图粘附在气泡上而降低其界面能。
当废水中有气泡存在时，并非所有的颗粒都能粘附 上去，它们能否与气泡粘附取决于水对该颗粒的表面性 质(即颗粒的润湿性)。
一般规律：疏水性颗粒易与气泡粘附，而亲水性颗 粒难以与气泡粘附。
容易被水润湿的物质称为亲水性物质。
膜片式微孔曝气器
② 叶轮气浮法
工作原理： 将空气引入一个高速旋转的叶轮附近，通过叶轮
的高速剪切运动将空气吸入并分散为小气泡。 气泡尺寸：
1mm左右
叶轮气浮设备构造
进水
空气
6 5
4 3
出水
进水
7 11
23 68
出水
5
11
12
泡沫
9
10
叶轮气浮设备构造示意图
1-叶轮；2-盖板；3-转轴；4-轴套；5-轴承；6-进气管；7-进水槽；8-出水槽； 9-泡沫槽；10-刮沫板；11-整流板
气浮法工艺原理及参数设计
水处理气浮工艺分类及参数设计pH=6.5~8.5含油量<100mg/500.014511.70L J2=3.333/2=1.6665≈1.7m扩散段水平倾角α=35°，扩散段高：h K=（1.7－0.7）tan35°=0.7m扩散段容积：V K=〔（1.7＋0.7）/2〕×0.7×2=1.68m3接触区停留时间需大于60s，取t J=90s=1.5min，接触区容积：V J=90×1.5/60=2.25m3接触区底部上升段高：h D=（V J－V K）/F J1=（2.25－1.68）/1.4=0.4m 分离区清水下降流速1.5~2.5mm，取U3=2.5mm/s=9m/h分离区平面面积：F F=Q3/U3=90/9=10m2分离区平面池长方向尺寸：L F=10/2=5m（＜沉淀池长5.5m）气浮池长度方向尺寸：L=5.5m取分离区液深h Y=1.5m，分离区容积：V F=5.5×2×1.5=16.5m3分离区清水下降时间：t F=h Y/U3=1.5/9=0.167h=10min取分离区安全超高h A=0.5m，气浮池高H F=1.5＋0.5=2m复核分离停留时间：t F′=V F/Q3=16.5/90=0.183h=11min，满足停留10~15min的要求，并能满足清水到达池底所需时间。
●溶气泵：溶气水量即回流水量，Q R=RQ3=0.2×75=15m3/h，溶气压力P≈0.45MPa 溶气泵选用不锈钢离心泵，数量3台，2用1备；型号：DFHW50－200/2/5.5，流量：8.8~12.5~16.3m3/h，扬程：51~50~48.5m，电机功率：5.5Kw，外形尺寸：长×宽×高=602×400×425mm●空压机：水中空气溶解量与温度和压力有关，水温20°C，压力0.1MPa（1bar）时空气在水中的饱和溶解度C K=0.0187L气/L水，溶气效率与溶气罐结构、气液传质填料、溶气压力和时间有关。
第4章气浮
气
存在适量的表面活性剂是必要的。
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三、气泡的分散度与稳定性
但表面活性物质过多
•界面张力σ水气降低 •污染粒子严重乳化 •表面ζ电势增高 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： 1.表面活性物质存在：
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ζ电势 混凝剂： 硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁等
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本节思考题
(1) 颗粒的润湿接触角在气浮中有何物理意义？ (2) 采用什么方法可以改善亲水性颗粒的气浮效果？ (3) 气泡的稳定性如何影响气浮效果？ (4) 乳化现象指什么？为什么需要在气浮过程中加以 避免？
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气浮池 混凝 斜板沉淀池
与同向流斜板沉淀池结合的气浮池
37
气浮池
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气浮池
39
加压溶气罐
40
气浮池
41
气浮池浮渣
42
气浮池浮渣
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四、加压溶气气浮法工艺计算
气固比a ：基本工艺参数
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
两种表达方式：体积比 质量比
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四、加压溶气气浮法工艺计算
63
30
空气在水中的溶解热力学过程（亨利定律）： V＝KT P （L-气/m3-水）
P：空气所受绝对压力 KT：溶解常数，与温度有关
31
空气在水中的溶解动力学过程：
溶解需要一定时间 与水在加压溶气罐中的流态有关
气浮法
气浮法溶气气浮（DAF）是气浮的一种，它利用水在不同压力下溶解度不同的特性，对全部或部分待处理(或处理后)的水进行加压并加气，增加水的空气溶解量，通入加过混凝剂的水中，在常压情况下释放，空气析出形成小气泡，粘附在杂质絮粒上，造成絮粒整体密度小于水而上升，从而使固液分离。
溶气气浮（DAF）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。
相对于其它的气浮方式（详见附录1），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，空压机的噪音大等缺点也限制着它的应用。
1 分类（type）根据不同的划分原则，DAF可以有不同的分类。
1．1 根据气泡从水中析出时所处压力的不同，可分为真空式气浮法与压力溶气气浮法两种。
前者利用抽真空的方法在常压或加压下溶解空气，然后在负压下释放微气泡，供气浮使用；后者是在加压情况下，使空气强制溶于水中，然后突然减压，使溶解的气体从水中释放出来，以微气泡形式粘附上絮粒，一起上浮。
1．1．1 真空式气浮池，虽然能耗低，气泡形成和气泡与絮粒的粘附较稳定；但气泡释放量受限制；而且，一切设备部件，都要密封在气浮池内；气浮池的构造复杂；只适用于处理污染物浓度不高的废水（不高于300mg/l），因此实际应用不多。
1．1．2 压力溶气气浮法是目前国内外最常采用的方法，可选择的基本流程有全流程溶气气浮法、部分溶气气浮法和部分回流溶气气浮法三种。
1．1．2．1 全流程溶气气浮法全流程溶气气浮法是将全部废水用水泵加压，在溶气罐内，空气溶解于废水中，然后通过减压阀将废水送入气浮池。
流程图见图1。
它的特点是：①溶气量大，增加了油粒或悬浮颗粒与气泡的接触机会；②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。
③全部废水经过压力泵，所需的压力泵和溶气罐均较其他两种流程大，因此投资和运转动力消耗较大。
1．1．2．2 部分溶气气浮法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气浮池中与溶气废水混合。
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)
分散空气气浮法
分散空气气浮法
分散空气气浮法是一种常见的水处理技术，它通过将空气分散到水中，形成气泡，使污染物质附着在气泡上升的过程中被移除。
这种技术广泛应用于污水处理、饮用水净化、工业废水处理等领域。
分散空气气浮法的原理是利用气泡的浮力将污染物质从水中分离出来。
在气浮池中，通过压缩空气将气体注入水中，形成大量的气泡。
这些气泡在水中上升的过程中，会带着污染物质一起上升，最终浮到水面上形成泡沫，然后被刮板或者其他设备移除。
分散空气气浮法具有许多优点。
首先，它可以有效地去除悬浮物、沉淀物、油脂等污染物质，使水质得到明显的改善。
其次，它的处理效率高，处理速度快，可以适应不同的水质和处理量。
此外，它的设备简单，易于维护，成本低廉。
然而，分散空气气浮法也存在一些缺点。
首先，气泡的大小和数量对处理效果有很大的影响，需要进行精确的控制。
其次，气泡的产生需要消耗大量的能源，会增加处理成本。
此外，气泡在水中上升的过程中，会带来一定的噪音和振动，对周围环境造成一定的影响。
总的来说，分散空气气浮法是一种有效的水处理技术，可以广泛应用于各种领域。
在实际应用中，需要根据具体情况进行调整和优化，以达到最佳的处理效果。
同时，也需要注意减少能源消耗和环境影响，实现可持续发展。
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。
气浮法设计计算
气浮法设计计算一．气浮法分类及原理二．气浮法设计参数三．气浮法设计计算四．不同温度下的K T值和736K T值气浮池设置在絮凝池侧旁，沉淀池上方。
气浮类型较多，有全部压力溶气气浮、分散空气气浮、电解凝聚气浮、内循环射流气浮等，这里选择适用于城镇给水处理的部分回流压力溶气气浮。
气浮适用于含藻类及有机杂质、水温较低、常年浊度低于100NTU的原水；它依靠微气泡粘附絮粒，实现絮粒强制性上浮，达到固、液分离，由于气泡的重度远小于水，浮力很大，促使絮粒迅速上浮，提高固、液分离速度。
气浮依靠无数微气泡去粘附絮粒，对絮粒的重度、大小要求不高，能减少絮凝时间，节约混凝剂量；带气絮粒与水的分离速度快，单位面积产水量高，池容及占地减少，造价降低；气泡捕足絮粒的机率很高，跑矾花现象很少，有利于后级滤池延长冲洗周期，节约水耗；排渣方便，浮渣含水率低，耗水量小；池深浅，构造简单，可随时开、停，而不影响出水水质，管理方便。
●结构尺寸：取回流比R=20%，气浮池处理水量：Q3=（1＋R）Q2=1.2×75=90m3/h接触区底部上升段纵截面为矩形，上升流速10~20mm/s，取U J1=18mm/s=64.8m/h 接触区底部通水平面面积：F J1=90/64.8=1.389≈1.4m2接触区宽与絮凝池相同，B=2m，接触区底部平面池长方向尺寸：L J1=1.4/2=0.7m接触区上端扩散段纵截面为倒直角梯形，出口流速5~10mm/s，取U J2=7.5mm/s=27m/h 接触区上端扩散出口通水平面面积：F J2=90/27=3.333m2接触区宽与絮凝池相同，B=2m，接触区上端扩散出口平面池长方向尺寸：L J2=3.333/2=1.6665≈1.7m扩散段水平倾角α=35°，扩散段高：h K=（1.7－0.7）tan35°=0.7m扩散段容积：V K=〔（1.7＋0.7）/2〕×0.7×2=1.68m3接触区停留时间需大于60s，取t J=90s=1.5min，接触区容积：V J=90×1.5/60=2.25m3接触区底部上升段高：h D=（V J－V K）/F J1=（2.25－1.68）/1.4=0.4m分离区清水下降流速1.5~2.5mm，取U3=2.5mm/s=9m/h分离区平面面积：F F=Q3/U3=90/9=10m2分离区平面池长方向尺寸：L F=10/2=5m（＜沉淀池长5.5m）气浮池长度方向尺寸：L=5.5m取分离区液深h Y=1.5m，分离区容积：V F=5.5×2×1.5=16.5m3分离区清水下降时间：t F=h Y/U3=1.5/9=0.167h=10min取分离区安全超高h A=0.5m，气浮池高H F=1.5＋0.5=2m复核分离停留时间：t F′=V F /Q3=16.5/90=0.183h=11min，满足停留10~15min的要求，并能满足清水到达池底所需时间。
气浮法的特点是什么
气浮法的特点是什么?
气浮是依靠微气泡，使其依附在絮粒上，从而实现絮粒的强制性上浮，最后达到固液分离的一种工艺。
由于气泡的重度远远小于水，浮力很大，能促使絮粒快速上浮。
气浮具有下列特点∶
（1）由于它是依靠无数气泡去黏附絮粒，因此对絮粒的重度及大小要求不高，一般情况下，能减少絮凝时间及节约混凝剂量;
（2）由于带气絮粒与水的分离速度快，因此单位面积的产水量高，池容及占地面积小，造价降低;
（3）由于气泡捕捉絮粒的概率很高，一般不存在"跑矾花"现象，因此出水水质较好，有利于后续处理，节约冲洗耗水量;
（4）排泥方便，耗水量小，泥渣含水率较低，为泥渣的进一步处理创造条件。
总的来说气浮法的优点是气浮过程中增加了水中的溶解氧，浮渣含氧，不易腐化，有利于后续处理;气浮池表面负荷高，水力停留时间短，池深浅，体积小;浮渣含水率低，排渣方便;投加絮凝剂处理废水时，所需的药量较少。
缺点是耗电多，每立方米废水比沉淀法多耗电0.02～0.04kW·h，运营费用偏高;废水悬浮物浓度高时，减压释放器容易堵塞，管理复杂。
加压溶气气浮法基本原理
加压溶气气浮法基本原理加压溶气气浮法基本原理随着工业化进程的不断推进，水污染已经成为一个日益严峻的问题。
如何有效地处理废水成为了科研人员和企业家们共同探讨和研究的问题。
其中，加压溶气气浮法成为一种广泛应用的技术，本文将对它的基本原理做一些阐述。
一、什么是加压溶气气浮法加压溶气气浮法是一种物理化学方法，利用气体、水和固体三相接触的原理，以及水中微小气泡的浮力特性，使悬浊物质和沉淀物得到有效的去除，达到净化水的目的。
二、基本原理加压溶气气浮法的基本原理是在加压状态下将气体溶解于水中。
在正常气压下，气体在水中的溶解度有限，用气体鼓泡法则只能得到少量的气泡。
而在加压状态下，气体的溶解度会随着压力的升高而增加，从而大大增强了气体在水中的溶解度，并利用洛伦兹力将气泡均匀地分布在水中，形成流溢状态。
在加压溶气气浮法中，所添加的气体主要是空气、氧气和二氧化碳等，通过压缩机将气体压缩并输送至溶气池，而溶气池内设有气液接触器，通过将水和气体的接触面增大，使气体充分溶解于水中形成气泡。
随后，溶气水通过涡流增强器产生微小水涡，在涡流的带动下形成无数细小的气泡，将污染物密集的包裹在气泡中，并使污染物产生上浮舞动的运动，从而实现水的净化。
三、工作原理水处理过程中的污染物（包括悬浮物）在浮力的作用下随着水流上升，经过污水处理系统的集水器收集，最终弃置。
加压溶气气浮法的工作过程中，通过压缩机将气体注入水中，使气体在水中充分溶解，形成微小气泡。
随着气泡的产生，微小气泡在溶液中流动，与水中的悬浮物接触，使之充分地升华；经过洛伦兹力的作用，微小气泡在水中充分分散，从而提高了气液接触的面积，实现了高效的污水处理。
同时，在加压溶气气浮法中还特别增设了优化流程和控制装置，通过气流控制板的位置以及进水管道设置等，使气泡合适地控制在在污水系统中，从而减少了污染物排放，保护了环境。
四、实际应用加压溶气气浮法已被广泛应用于化工、制药、印染、造纸、钢铁等行业以及污水处理、污染源改造等领域。
气浮工艺及加压溶气气浮的原理
气浮工艺及加压溶气气浮的原理(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别杂质、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其次定律可导出，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。
假如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。
详细上浮速度可根据试验测定。
依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依据出水的要求确定。
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别对象，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。
明显，它们之间的裹携和粘附力的强弱，即气、粒(包括絮废体)结合的坚固程度与否，不仅与颗粒、絮凝体的外形有关，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亲密的联系。
气浮运行的好坏和此有根本的关联。
在实际应用中质须调整水质。
3.水中气泡的形成及其特性形成气泡的大小和强度取决于空气释放时各种用途条件和水的表面张力大小。
(表面张力是大小相等方向相反，分别作用在表面层相互接触部分的一对力，它的作用方向总是与液面相切。
钢铁 除油废水的处理方法
钢铁除油废水的处理方法以钢铁除油废水的处理方法为题，本文将介绍几种常用的处理方法，以帮助钢铁企业高效处理废水。
1. 沉淀法沉淀法是最常见的处理钢铁除油废水的方法之一。
该方法通过加入化学沉淀剂，使废水中的油脂悬浮物聚集成团，并沉淀到底部。
沉淀后的油脂可以通过机械设备或手动清除。
常用的化学沉淀剂包括氯化铁、聚合氯化铝等。
沉淀法能够有效地去除大部分的油脂，但对于微小颗粒的油脂去除效果较差。
2. 气浮法气浮法是一种通过气泡的作用来除去废水中的油脂的方法。
该方法通过将气泡从底部或侧面喷入废水中，使油脂悬浮在气泡上升的过程中被带到水面上，并形成浮沉分离。
气浮法适用于油脂颗粒较小、浓度较低的废水处理。
常用的气浮设备有压缩空气浮筛、空气浮选机等。
3. 生物法生物法是一种利用生物菌群来分解废水中的有机物质的方法。
该方法通过将废水引入生物反应器中，利用微生物的代谢作用将废水中的有机物质转化为无害的物质。
在生物法中，常用的反应器包括好氧生物反应器和厌氧生物反应器。
生物法处理废水的优点是能够将有机物质完全降解，但对于油脂的处理效果相对较差。
4. 膜分离法膜分离法是一种利用特殊膜材料来分离废水中的油脂的方法。
该方法通过膜的微孔作用，使废水中的油脂无法通过，从而实现油水分离。
常用的膜分离设备有微滤膜、超滤膜和反渗透膜等。
膜分离法处理废水的优点是处理效果好、操作简便，但膜的成本较高，需要定期更换和清洗。
钢铁企业可以根据废水的特点和要求选择适合的处理方法。
沉淀法和气浮法适用于处理油脂颗粒较大、浓度较高的废水；生物法适用于处理有机物质较多的废水；膜分离法适用于处理要求较高的废水。
此外，钢铁企业还可以结合多种方法进行联合处理，以提高废水处理效果。
在实际操作中，企业应根据自身情况选择合适的处理设备，合理配置处理工艺，确保废水处理达到国家标准并符合环保要求。
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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，颗粒不能与气泡粘附。
微气泡曝气浮上法
剪切气泡浮上法
切割气泡： 水泵水管吸气浮选 射流浮选 叶轮气浮
微气泡法： 扩散曝气浮选
（1）水泵吸水管吸入空气气浮
• 这是最原始的也是最简单的一种气浮方法。
• 这种方法的优点是设备简单，其缺点主要是 由于水泵工作特性的限制，吸入的空气量不 能过多，一般不大于吸水体积的10％，否则 将破坏水泵吸水管的负压工作。
E2 气-粒
E E 1 E 2水 -粒 水 -气 粒 -气
这部分能量差即为挤开气泡和颗粒之间的水膜所做的功，此值越大，气泡与
颗粒粘附得越牢固。
水中的悬浮颗粒是否能与气泡粘附，与水、气、颗粒间的界面能有关。当三
者相对稳定时，三相界面张力的关系式为：
水 -粒 水 -气 c1 o s 8 ( )0 粒 -气
水中空气的溶解
✓空气在水中的溶解度与温度、压力有关。 ✓在一定范围内，温度越低、压力越大，其溶解 度越大。 ✓一定温度下，溶解度与压力成正比。
水中气泡的形成
✓ 空气从水中析出的过程分两个步骤，即 气泡的形成过程 气泡的增长过程
✓气泡核的形成过程起决定性作用。有了相当数 量的气泡核，就可以控制气泡数量的多少与气 泡直径的大小。 ✓要求：这个过程中形成数目众多的气泡核。溶 解同样空气，如形成的气泡核的数量越多，则 形成的气泡的直径也就越小，越有利于满足浮 上工艺的要求。
气浮法介绍
基本应用条件：
浮上法处理工艺必须满足下述基本条件： 必须向水中提供足够量的细微气泡； 必须使污水中的污染物质能形成悬浮状态； 必须使气泡与悬浮的物质产生粘附作用。
污水处理技术中，气浮法固-液或液-液分离技术应 用的几方面：
石油、化工及机械制造业中的含油污水的油水分离;
工业废水处理;
污水中有用物质的回收;
• 此外，气泡在水泵内破碎的不够完全，粒径 大，因此，气浮效果不好。
• 这种方法用于处理通过除油池后的石油废水， 除油效率一般在50％－65％
水泵压 水管
（2）射流气浮
水射器 空 气
• 这是采用以水带气 射流器向废水中混 入空气进行气浮的 方法。
水泵吸 水管
进
水
水 池
泵 溶气水 去浮选
常数
射流器构造示意图
（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。
（c）固体的接触角越大，越易于与气泡的 粘附。但对于LG很小的体系，虽然有利 于固体向气泡的粘附，但由于粘附动力 较小，颗粒向“颗粒-气泡”复合体的上浮速度
第二节 气浮法的类型
气浮法的类型
按生产细微气泡的方法分
分散空气浮上法
电解浮上法 溶解空气浮上法
微气泡曝 气浮上法
剪切气泡 浮上法
真空 浮上法
加压溶气 浮上法
电解浮上法
电解废水可同时产生三种作用： 电解氧化还原； 电解混凝； 电气浮。
电解浮上法
电解浮上法是将正负极相间的多组电极浸泡 在废水中，当通以直流电时，废水电解，正负两 级间产生的氢和氧的细小气泡粘附于悬浮物上， 将其带至水面而达到分离的目的。
界面能E与界面张力的关系如下： ES
式中：σ ——界面张力系数； S ——界面面积。
气泡未与悬浮颗粒粘附前,颗粒与气泡的单位面积上的界面能分别为σ水-粒×1 和σ水-气×1，这时单位面积上的界面能之和E1为：
E1 水 -粒 水 -气
当气泡与悬浮颗粒粘附后，界面能缩小，粘附面的单位面积上的界面能E2及 其缩小值ΔE分别为：
• 当电动带动动叶轮高速旋转时，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，并与水充分混合成为水气混合体，甩出导 向叶片之外，在池体内平稳地垂直上升，进行 浮选。L
微气泡曝气浮上法
剪切气泡浮上法
压缩空气引入到靠近池底 处的微孔板，并被微孔板 的微孔分散成细小气泡
将空气引入到一个高速旋 转混合器或叶轮机的附近， 通过高速旋转混合器的高 速剪切，将引入的空气切割 成细小气泡
分散空气浮上法用于矿物浮选，也用于含油脂、羊毛 等污水的初级处理及含有大量表面活性剂的污水处理
取代二次沉淀池，特别是用于易产生活性污泥膨胀的 情况;
剩余活性污泥的浓缩。
第一节 气浮的原理
基本概念：
• 亲水性(hydrophilicity)：如果颗粒易被水润 湿，则称该颗粒为亲水性的。
• 疏水性(hydrophobicity)：如颗粒不易被水 润湿，则是疏水性的。
• 接触角(contact angle)：在静止状态下，当 气、液、固三相接触时，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，用表示。
当流态为层流时，即Re<1时，则“颗粒-气泡”复合体
的上升速度可按斯托克斯公式计算：
v上1g8(LS)d2 式中：d——“颗粒-气泡”复合体的直径；
ρs——“颗粒-气泡”复合体的表观密度。 上述公式表明，v上取决于水与复合体的密度差与复合体
的有效直径。 “颗粒-气泡”复合体上粘附的气泡越多，则
ρs越小，d越大，因而上浮速度亦越快。
电解浮上法产生的气泡小于其他方法产生的 气泡，故特别适用于脆弱絮状悬浮物。电解浮上 法的表面负荷通常低于4m3/(m2·h)。
电解浮上法主要用于工业废水处理方面，处 理水量约在10~20m3/h。由于电耗高、操作运行 管理复杂及电极结垢等问题，较难适用于大型生 产。
电 解 浮 上 法
分散空气浮上法
柏努利方程为流体静力学基本方程式:
•由喷嘴射出的高速废水使吸入室形成负压，并从 吸气管吸入空气，在水气混合体进入喉管段后进行 激烈的能量交换，然后进入扩压段(扩散段)，动能 转化为势能，进一步压缩气泡，增大了空气在水中 的溶解度。
（3）叶轮浮选
• 在浮选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。