气浮的基本原理.ppt

第八章气浮8.1气浮的基本原理如图所示。如θ<90ْ为亲水性颗粒，不易与气泡粘附，θ>90ْْ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：
σ1.3=σ1.2cos(180ْ－θ)+σ2.3(2-11-17)
式中：σ1.3——水、固界面张力；
σ1.2——液、气界面张力；
σ2.3——气、固界面张力；
θ——接触角。
水中气泡与颗粒粘附之前单位界面面积上的界面能为W1=σ1.3十
σ1.2，而粘附后则减为W2=σ2.3界面能减少的数值为：
∆W＝W1—W2＝σ1.3十σ1.2一σ2.3（2—11—18)
将式(2—11—17)代入式(2—11—18)得；
∆W＝σ1.2(1-cosθ)
亲水性和疏水性物质的接触，当θ→0ْ，即颗粒完全被水湿润cosθ→l，∆W→0，颗粒不与气泡粘附，就不宜用气浮法处理。当
θ→180ْ，颗粒完全不被水湿润，cosθ→-1，∆W→2σ1.2，颗粒易于与
气泡粘附，宜于气浮法处理。此外如σ1.2很小，∆W亦小，也不利于气
泡与颗粒的粘附。

亲水性和疏水性物质的接触

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8.2气浮的分类与特点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
式中：B——电解池的宽度，mm
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=6~10mm②电极作用表面积（8—7）
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

③极板面积（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）
⑤电极室长度L2=L+2l（m）（8—9）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，试验定，一般为0.3~0.75h
⑨电解气浮池容积V=V1+V2（m3）8.2.2散气气浮法
8.2.2.1微孔曝气气浮法（图8—6）8.2.2.2剪切气泡气浮法
（1）叶轮气浮设备构造（图8—7、8）
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
总面积
式中：h——气浮池工作水深1.5~2m，而<3m

式中：H——气浮池中的静水压力
ρ——气水混合体的容重，0.67kg/L

式中：φ——压力系数，等于0.2~0.3
U——叶轮的圆周线速度10~15m/s每座气浮池的表面积f（m2）
采用正方形，边长L=6D（D——叶轮直径200~400mm）
所以：f=36D2
气浮池数目
一个叶轮能吸入的水气混合体量q为：

式中：α——曝气系数，试验确定，可取0.35
叶轮转速
叶轮所需功率
式中：η约等于0.2~0.3
8.2.3溶气气浮法
根据气泡析出时所处压力不同，溶气气浮法分为：溶气
真空气浮：空气在常压或加压下溶入水中，在负压下析出。
加压溶气气浮：空气在加压下溶入水中，在常压下析出。
1、溶气真空气浮
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

2、加压溶气气浮
（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。
全溶气流程（图8—9）部分溶气流程（图8—10）
回流加压溶气流程（图8—11）3、加压溶气气浮系统的设计
（1）溶气方式
水泵吸入管溶气方式：水泵吸水管吸气、水泵压力管上的支管射流器
吸气
吸气量<