气浮的基本原理

试验定，一般为0.3~0.75h ⑨ 电解气浮池容积V=V1+V2（m3（
a
12
8.2.2 散气气浮法 8.2.2.1微孔曝气气浮法（图8—6（
3 5
2
6
4
图 8--6 扩 散 板 曝 气 气 浮 法
1--入 流 液 ； 2--空 气 进 入 ； 3--分 离 柱 ； 4--微 孔 陶 瓷 扩 散 板 ； 5--浮 渣 ； 6--出 流 液
a
3
σ1.2
σ1.2
气泡
σ2..3
σ1.3
θ
σ2..3
颗粒
颗粒
亲水性
θ
σ1.3
疏水性
亲水性和疏水性物质的接触
a
4
ห้องสมุดไป่ตู้
2．投加化学药剂对气浮效果的促进作用 (1)投加表面活性剂维持泡沫的稳定性 (2)利用混凝剂脱稳以油的颗粒为例，表面 活性物质的非极性端吸附于油粒上，极性端 则伸向水中，极性端在水中电离，使油粒被 包围了一层负电荷，产生了双电层现象，增 大了ζ-电位，不仅阻碍油粒兼并，也影响抽 粒与气泡粘附。 (3)投加浮选剂改变颗粒表面性质
a
5
8.2 气浮的分类与特点
根据气泡产生的方式气浮法分为： 电解气浮法； 散气气浮法：扩散板曝气气浮、叶轮气浮。 溶气气浮法：溶气真空气浮 加压溶气气浮：全溶气流程、部分溶气流程、
回流加压溶气流程。
a
6
8.2.1电解气浮法
8．2．1．1工作原理
电解气浮法是用不溶性阳极和阴极，通以
直流电，直接将废水电解。阳极和阴极产生
l——极板面与池壁的净距，取100mm
e——极板净距，mm；e=15~20mm
φ——极板厚度，mm；δ=6~10mm
a
9
b
B H1
L
3 2 1
5
8
8
7
4
6
i
L2
L2
图8-5 双室平流式电解气浮池
1-入流室；2-整流栅；3-电极组；4-出口水位调节器； 5-刮渣机；6-浮渣室；7-排渣阀；8-污泥排除口
a
14
叶轮旋转方向 7
2
60o
6
5 1 34
图8-8 叶轮盖板构造
1-叶轮；2-盖板；3-转轴；4-轴套；5-叶轮叶片；6-导 向叶片；7-循环进水孔
a
15
2（叶轮气浮池的设计
总容积W=αQt（m3（
式中：Q——处理废水量，m3/min
t ——气浮时间，为16~20min
α——系数一般1.1~1.4
⑤ 电极室长度 L2 =L+2l（m（ （8—9（
a
11
⑥ 电极室总高度 H= h1+h2+h3 （8—10（
式中：h1——澄清层高度m，取1.0~1.5m h2——浮渣层高度m，取0.4~0.5m h3——保护高度m，取0.3~0.5m ⑦ 电极室容积V1=BHL2（m3（ ⑧ 分离室容积V2=Qt，t——气浮分离时间，
氢气和氧的微细气泡，将废水中的污染物颗
粒或先经混凝处理所形成的絮凝体粘附而上
浮至水面，生成泡沫层，然后将泡沫刮除，
实现分离去除污染物质。
2H2eH2
OH 4 e 2 H 2 O O 2
在直流电作用下，正负两极产生的氢和氧
的微气泡，将废水中呈颗粒状的污染物带至
水面以进行固液分离。a
7
8.2.1.2.电解气浮法的气浮装置 1、竖流式电解气浮池（图8—4（
总面积
F W (m2 )
h
式中：h——气浮池工作水深1.5~2m，而<3m
第八章 气浮
•气浮的基本原理 •气浮的分类与特点 •气浮法在废水处理中的应用
a
1
8.1 气浮的基本原理
1、基本概念 利用高度分散的微小气袍作为载体粘附于废水中的悬浮污 染物，使其浮力大于重力和阻力，从而使污染物上浮至水 面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面刮除泡沫，实现固液 或液液分离的过程称为气浮。 悬浮颗粒与气泡粘附的原理 ：水中悬浮固体颗粒能否与 气泡粘附主要取决于颗粒表面的性质。颗粒表面易被水湿 润，该颗粒属亲水性；如不易被水湿润，属疏水性。亲水性 与疏水性可用气、液、固三相接触时形成的接触角大小来解 释。在气、液、固三相接触时，固、液界面张力线和气液张 力线之间的夹角称为湿润接触角以θ表示。为了便于讨论， 气、液、固体颗粒三相分别用1，2，3表示。
a
10
② 电极作用表面积 S EQ(m2)
（8—7（
i
式中：Q——废水设计流量，m3/h。
E——比流量，A ·h/m3
i——电极电流密度，A /m3
EQ: Am•3h•mh3 A
③ 极板面积
A S (m2) n1
（8—8（
④ 极板高度 b = h1（气浮分离室澄清层高度（
极板长度 L= A/ b（m（
a
13
8.2.2.2剪切气泡气浮法 （1（叶轮气浮设备构造（图8—7、8（
进水
空气
5
6
4 3
5
11
12
出水
进水
7 11 2 3 6 8 出水
泡沫
9
10
图 8-7 叶轮气浮设备构造示意
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
a
2
如图所示。如θ<90ْ 为亲水性颗粒，不易与气泡粘附，θ>90ْ 为疏水 性颗粒，易于与气泡粘附。在气、液、固相接触时，三个界面张力总是 平衡的。以σ表示界面张力，有： )17-11-2( 2.3σ +)θ－ْ σ1.2cos(180=1.3σ 水、固界面张力；——1.3式中：σ 液、气界面张力；——1.2σ 气、固界面张力；——2.3σ 接触角。——θ 十1.3σ=水中气泡与颗粒粘附之前单位界面面积上的界面能为W1 界面能减少的数值为：2.3σ=，而粘附后则减为W21.2σ )18—11—2（ 2.3一σ1.2十σ1.3σ＝W1—W2＝W∆ 得；)18—11—2(代入式)17—11—2(将式 )(1-cosθ 1.2σ＝W∆ l→，即颗粒完全被水湿润cosθ0→ْ 亲水性和疏水性物质的接触，当θ ，颗粒不与气泡粘附，就不宜用气浮法处理。当0→W∆， ，颗粒易于与1.2σ2→W∆，1-→，颗粒完全不被水湿润，cosθ180→ْ θ W亦小，也不利于气∆很小，1.2气泡粘附，宜于气浮法处理。此外如σ 泡与颗粒的粘附。
10
9
出水
5
7 进水
4 35
2 18 6
排泥
图 8-4 竖流式电解气浮池
1-入流室；2-整流栅；3-电极组；4-出流孔；5-分离室；6-集水孔；
7-出水管；8-排沉泥管；a9-刮渣机；10-水位调节器
8
2、平流式电解气浮池（图8—5（ 平流式电解气浮装置的工艺设计
① 电流板块数
n B21e
e
式中：B——电解池的宽度，mm