气浮的原理及类型

气浮的原理及应用

一、气浮的基本原理

1.1 气浮简介

气浮是气浮机的一种简称，也可以作为一种专有名词使用，其主要目的是利用高度分散的微小气泡为载体去粘附废水中疏水性颗粒，将小气泡和颗粒视为一个整体，其整体密度小于水而上浮到水面，从而实现固—液或者液—液分离的过程。

1.2 界面张力与润湿接触角

首先介绍几个基本概念。（1）亲水性：如果颗粒易被水润湿，则称该颗粒为亲水性的；（2）疏水性：如果颗粒不易被水润湿，则是疏水性的；（3）润湿接触角：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θ表示。具体如图1.1所示。

水对各种物质润湿性的大小，可以利用它们与水的接触角来衡量。当接触角θ<90时，则该物质为亲水性物质；当θ>90时，则该物质为疏水性物质。另外，一般疏水性物质的气浮效果较好，而亲水性物质的气浮效果较差。下面将对悬浮物与气泡的附着条件进行深入的探讨。

1.3 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到最小的趋势，下面来具体地分析悬浮物与气泡附着的条件。气泡与颗粒的作用过程如图1.1所示。

界面能：W = σS；（其中，S为界面面积；σ为界面张力）

附着前：W1=σ水气+σ水粒（假设S为1）；

附着后：W2=σ气粒；

最终界面能的减少量为：

△W = σ水气+σ水粒－σ气粒；（1）σ水气、σ水粒、σ气粒三个力之间的关系如图1所示。从图中可以得出：

σ水粒 = σ气粒+σ水气cos （180－θ） （2）

由（1）式和（2）式可以得出：

△W = σ水气(1-cosθ) （3）

图1 气泡与颗粒的作用过程图

由于任何体系均存在力图使界面能减少到最小的趋势。因此，悬浮物与气泡附着的条件必须满足△W > 0

即： σ水气(1-cosθ) > 0 （4） 由式4可以得出：

当θ→0时，cosθ→1，△W = 0；因此不能气浮；

当0<θ<90时，0

当90<θ<180时，△W > σ水气；此时，颗粒与气泡附着比较牢固，比较容易气浮；

当θ→180，△W = 2σ水气；此时，△W 达到最大值，颗粒最易被气浮。 同时，cosθ＝（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。为了增加气泡的稳定性，有时会添加一些表面活性剂；但是如果表面活性剂过多，则会导致σ水气下降，润湿接触角θ减小，从而影响到气浮的效果。因此，必须选择适宜的表面活性剂添加量，才能既保证气泡的稳定性，又能保证良好的气浮效果。 本章小结

θ

θ σLG

σLG

σGS

σGS

σLS

σLS

被水湿润的面

积

被水湿润的面积

水

气泡 颗粒

颗粒

（1）疏水性物质有利于气浮，亲水性物质的气浮效果较差； （2）当润湿接触角θ→0时，不能采用气浮处理；

当0<θ<90时，颗粒能够附着在气泡上，但是附着不牢，不利于气浮； 当90<θ<180时，颗粒与气泡附着比较牢固，比较容易气浮； 当θ→180，颗粒最易被气浮。

二、气浮工艺的类型与特点

按照产生气泡的方法不同，气浮可以分为电解浮上法、分散空气浮上法和溶解空气浮上法三种。下面具体的来分析各种气浮工艺以及它们的优缺点。 2.1 电解浮上法

电解浮上法是利用不溶性的阳极和阴极，通入5-10 V 的直流电，直接将废水电解。阳极和阴极分别产生氢气和氧气，形成大量的微小气泡，将废水中的悬浮颗粒或先经混凝处理所形成的絮凝体粘附而上浮至水面，产生泡沫层，然后用刮渣机将泡沫刮除，从而达到固液分离的目的。该方法主要用于中小规模的工业废水处理。电解气浮池如图2.1所示。

进水

出水

排泥

558

6

17

234

9

10

图 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；9-刮渣机；10-水位调节器

图2.1 竖流式电解气浮池

2.2 分散空气气浮法

分散空气气浮法根据产生气泡的方法不同又可以分为微气泡曝气气浮法和叶轮气浮法两种。下面分别来阐述这两种气浮法的定义。

2.2.1 微气泡曝气气浮法

该方法主要是将压缩空气引入到靠近气浮池底部的微孔扩散板，并通过微孔扩散板将空气分散成细小的气泡，气泡附着在悬浮颗粒上，达到气浮的效果。微孔曝气气浮法如图2.2所示。

图2.2 微孔曝气浮上法

1—入流液；2—空气进入；3—分离柱；4—微孔扩散板；

5—浮渣；6—出流液

2.2.2 叶轮气浮法

叶轮气浮法是指将空气引入到一个高速旋转的混合器或者叶轮机附近，通过高速旋转混合器或者叶轮机的高速剪切力，将引入的空气切割成很多细小的气泡，从而实现气浮的过程。具体的叶轮气浮装置如图2.3所示。叶轮盖板的构造如图2.4所示。

图2.3 叶轮气浮结构示意图

图2.4 叶轮盖板的构造

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

2.3 溶解空气浮上法

空气在水中的溶解度与温度成反比；空气在水中的溶解度与压力的关系如图2.5所示。

图2.5 空气在水中的溶解度与压力的关系图

从图中可以看出，在一定温度下，压力越大，空气在水中的溶解度越高。

溶解空气浮上法是在降压的条件下，使空气过饱和水中的空气以微细气泡的形式释放出来，悬浮物粘附在气泡上，通过气泡的上浮，达到固液分离的目的。

溶解空气浮上法根据产生气泡的方法不同可以分为溶气真空浮上法和加压溶气浮上法两种。

2.3.1 溶气真空浮上法

物料在常压下被曝气，使其充分溶气。然后在真空的条件下，压力骤然降低，从而使物料中的溶气析出，形成大量细微的气泡，气泡粘附在颗粒杂质上，使其浮于水面，从而形成泡沫浮渣，再用刮渣机将其除去，最终达到固液分离的目的。真空气浮系统的结构示意图如图2.6所示。

图2.6 溶气真空气浮设备结构图

2.3.2 加压溶气浮上法

物料在加压的条件下被曝气，使其充分溶气。然后在常压的条件下，压力骤然降低，从而使物料中的溶气析出，形成大量细微的气泡，气泡粘附在颗粒杂质上，使其浮于水面，从而形成泡沫浮渣，再用刮渣机将其除去，最终达到固液分离的目的。其结构示意图如图2.7所示。

图2.7 加压溶气气浮的结构示意图

本章小结

不同的气浮方法的优缺点如表2.1所示。从表2.1中可以看出，加压溶气气浮法产生的气泡多而均匀，而且粒径小，是目前应用最广泛的一种气浮方法。下一章将对加压气浮法做详细的阐述。

表2.1 各种气浮方法的优缺点比较

类型优点缺点

电解气浮

法1、电解气浮法产生的气泡小于其它

方法产生的气泡，特别适用于脆弱

絮状悬浮物；2、对废水负荷变化有

较强的适应性；3、生成的污泥量少、

占地少。不产生噪声。

1、耗电量大，投资成本高；

2、操作运行管理较复杂，操作不方便；

3、电极板容易结垢，使用寿命短。

分散空气气浮法微气

泡曝

气气

浮法

设备简单、易行

扩散板上的孔容易堵塞，导致气泡量少

而不均匀，气浮效果不是很好。

叶轮

气浮

法

设备简单、易行1、形成的气泡尺度较大（d>1mm），2、

气泡上升速度快，比表面积小，与悬浮

物的接触时间较短，气浮效果不好。

溶解空气气浮法溶气

真空

气浮

法

无压力设备，节省动力消耗和动力

设备。

1、常压下，空气溶解度低，气泡的数量

有限；2、需要密闭设备维持真空，运行

维护比较困难。3、所有设备在密封的气

浮池内，使气浮池构造复杂，运行管理、

维护不便。

加压

溶气

气浮

法

1、加压条件下，水中空气的溶解度

大，能提供足够的微气泡；2、气泡

粒径小，均匀。

需要溶气罐、空压机或射流器、水泵等

设备，

三、加压溶气气浮法

3.1 加压溶气气浮系统的构造

加压溶气气浮法系统主要由压力溶气系统、溶气水减压释放系统、气水混合系统和气浮分离设备4部分组成。

3.1.1 压力溶气系统

压力溶气系统主要包括溶气方式和溶气设备两个部分。

1、溶气方式

压力溶气系统的溶气方式主要有3种，分别是水泵吸气式、水泵压水管装射流器挟气式和空压机供气式。

（1）水泵吸气式

该溶气方式的吸气量受水泵气蚀性能的影响，空气溶解量很低，一般不超过5%。其结构示意图如图3.1所示。

图3.1 水泵吸气式溶气系统

（2）水泵压水管装射流器挟气式

压力水（约0.3 MPa）经水射器高速喷射，在喉管内形成负压吸入空气，从而使空气溶解的方式。其结构示意图如图3.2所示。

图3.2 射流器挟气式溶气系统

（3）空压机供气式

该方法通过空压机将空气打入溶气罐，再通过气泡释放器将空气释放成微小

气泡。其结构示意图如图3.3所示。

图3.3 空压机供气式溶气系统

2、溶气设备

常用的溶气设备为压力溶气罐。它的作用是使水与空气充分地接触，促进空气的溶解。溶气罐的形式多种多样，不同种类的溶气罐的结构示意图如图3.4所

示。其中，应用较多的是罐内填充填料的溶气罐，因为它的溶气效率最高。

图3.4 不同种类的溶气罐

填充式溶气罐装有填料，因而可以加剧紊动程度，提高液相的分散程度，不断更新液相与气相的界面，从而提高了溶气效率。其结构示意图如图3.5所示。其中，填料有各种形式，研究表明，阶梯环的溶气效率最高，可达90%以上，拉西环次之，波纹片卷最低，这是由于填料的几何特征不同造成的。其图片如图3.6所示。

图3.5 填充式溶气罐结构示意图

图3.6 各种填料的示意图

3.1.2 溶气水减压释放系统

溶气水的减压释放应能产生足够的微细气泡，减压释放设备关系到产生气泡的数量和尺度。常用的减压释放设备有TS 、TJ 、TV 型溶气释放器、减压阀、截止阀等。各种释放器如图3.7所示。

阶梯环

拉西环

波纹片卷

图3.7 各种释放器的示意图常用溶气释放器的主要特性如表3.1所示。

表3.1 溶气释放器的主要特性名

称

基本构造主要特性

TS 型孔口—多孔室

—小平行圆盘

缝隙—管嘴

（1）溶气释放率高（99%以上），微气泡密集尺寸小（20-40μm），

工作压力低（0.2MPa）；

（2）易堵塞，流量小，单个服务范围小（作用直径25-70cm）

TJ 型孔口—单孔室

—大平行圆盘

缝隙—舌簧—

管嘴

（1）溶气释放率高（99%以上），微气泡密集尺寸小（20-40μm），

工作压力低（0.2MPa）；

（2）易清洗（水射器），单个服务范围大（作用直径50-110cm）

TV 型孔口—单孔室

—上下大平行

圆盘缝隙

（1）溶气释放率高（99%以上），微气泡密集尺寸小（20-40μm），

工作压力低（0.2MPa）；

（2）易清洗（压缩空气），单个服务范围大（作用直径40-80cm）

TJ型

减压阀

TV型

TS型

3.1.3 气水混合系统

微细气泡产生后，气泡与水能否充分混合直接影响到气浮的效果。常用的气水混合设备有固定混合设备与管式混合设备，通常在气浮分离池的前端设一接触区以确保气水充分混合。

3.1.4 气浮分离设备

常用的气浮分离设备有平流式气浮池和竖流式气浮池。气浮池包括进水区、分离区、出水区和浮渣区。其结构示意图如图3.8所示。

进水区：常为接触区，保证气水充分混合；

分离区：须具有一定的有效容积，保证气粒粘合体能上升到液面；

出水区：底部出水，常设穿孔集水管；

浮渣区：设有刮渣设备和渣槽，确保浮渣顺利排除。

图3.8 平流式气浮池和竖流式气浮池的结构示意图

平流式气浮池和竖流式气浮池的优缺点如表3.2所示。

表3.2 平流式和竖流式气浮池的优缺点

类型优点缺点

池深较浅，构造简单，造价

分离室容积利用率不高平流式

低，运行管理方便

整体容积利用率不高，与反竖流式水力条件较好，池深较大

应池衔接较困难

四、气浮的应用及预处理

气浮法在工业上的应用十分广泛。主要包括以下几个方面：

1、石油、化工及机械制造业中的含油污水的油水分离；

2、工业废水处理；

3、污水中有用物质的回收；

4、取代二次沉淀池，特别是用于易于产生活性污泥膨胀的情况；

5、剩余活性污泥的浓缩。

在实际的气浮过程中，往往需要添加适当的化学药剂，提高气浮的效果。主要的预处理方法有以下几种。

1、混凝剂：各种无机或有机高分子混凝剂，它不仅可以改变污水中的悬浮颗粒的亲水性能，而且还能使污水中的细小颗粒絮凝成较大的絮状体以吸附截留气泡，加速颗粒上浮。如硫酸铝、三氯化铁、聚合氯化铝。

2、乳化：一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的作用。乳化是液-液界面现象，两种不相溶的液体，如油与水，在容器中分成两层，密度小的油在上层，密度大的水在下层。若加入适当的表面活性剂在强烈的搅拌下，油被分散在水中，形成乳状液，该过程叫乳化。

3、浮选剂：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。促进起泡，形成稳定的浮渣层，维持气泡的分散度。如松香油、石油、表面活性剂、硬脂酸盐等。

4、助凝剂：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。

5、抑制剂：暂时或永久性地抑制某些物质的浮上性能，而又不妨碍需要去除的悬浮颗粒的上浮。如石灰、硫化钠等。

6、调节剂：主要是调节污水的pH值，改进和提高气泡在水中的分散度以及提高悬浮颗粒与气泡的粘附能力，如各种酸、碱等。

F X 型 超 级 溶 气 气 浮 污 水 处 理 机 诸城市丰旭环保设备有限公司 经加药反应后的污水进入气浮的混合区， 与释放后的溶气水混合接 触，使絮凝体粘附在细微气泡上， 然后进入气浮区。 絮凝体在气浮力的 作用下浮向水面形成浮渣， 下层的清水经集水器流至清水池后， 一部分 回流作溶气水使用， 剩余清水通过溢流口流出。 气浮池水面上的浮渣积 聚到一定厚度以后，由刮沫机刮入气浮机污泥槽后排出。 附图： FX 气浮工作原理图: 1、清水池 2 、清水泵 3 、控制阀 4 、压力表 5 、溶气罐 厂址 网址 邮编 山东省诸城市东城项目工业园 262200 一、工 作 原 理

安装、调试及注意事项 一）安装 1、设备安装前，必须夯实地基。并用混凝土砂浆垫高 100-150mm 。 也可架空安装，但基础必须能承担设备运行时的重量。 2、设备就位后需调整水平。 3、设备需设清洗用下水道，可挖明渠，也可直接采用管道接至调 节池，以便冲冼气浮池的水排出去。 4、污水进口与反应池之间的联接管道，要求越短越好，以免絮凝 体在管道中被破坏。 5、清水出口可接通下水道排放，如需进入下道处理工序，可直接 与下道处理设备相接。 6、污泥出口可接至污泥槽或污泥处理设备。 7、电器箱一般应放置在扶梯侧面，环境应干净、清洁。 二）调试： 接通电源，启动水泵，检查转向是否与箭头所标方向一致。用 手动控制启动空压机， 检查空压机运转是否正常， 发现异常情况应及时 查清原因。 4、按下刮沫机开关，使其向溶气系统一端行走。运行到头后在行 程撞块作用下，刮沫机反向行走，直到污泥槽，行程撞块将刮板翻起， 按下停止按钮，停止刮沫。 6、控制阀 7 、 空压机 8 、释放器 9 、刮沫机 10 、气浮池 11、集水器 12 、射流器 13 、控制阀 14 、投药罐 15、污水泵 16 、污水池 A 、 设备调试前，应做好以下准备工作： 1、 要清洗水池内所有的赃物、杂物。 2、 对水泵及空压机等需要润滑部位进行加油润滑。 3、

国内外相关技术的现状发展趋势世界上许多地区正面临着最严重的缺水。据世界银行的统计，全球80%的国家和地区都缺少民用和工业用淡水。随着资源成本不断上升和环保意识逐渐增强，许多企业开始运用绿色技术，降低碳排放，尽量减少废物产生。其中水处理技术就是其中非常重要的一项绿色技术。 根据联合国统计，到2025年，三分之二的世界人口可能会面临水资源短缺，因此水处理技术将会越来越得到重视，这包括了高效率的水资源管理和污水处理。例如：在北美尤其在加拿大，水管理及污水处理设施的面临的问题十分急切。63%的目前运行的设施都在超期运行，他们的平均运行时间已经达到18.3年。其中52%污水处理设施在超期运行。在美国的干旱地区，对海水淡化技术的需求越来越高。海水淡化技术主要局限在于效率，而随着淡水的短缺，这些局限逐渐被淡化和忽视。水处理技术的发展拥有巨大的前景，许多国家都在实施水处理的政策和项目。根据全球知名增长咨询公司的预测，至2010年，全球水资源管理和污水处理技术市场规模预计将达到3，500亿美元。 目前先进的水管理和污水处理技术及其发展趋势包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧化等。例如，反渗透海水淡化技术正在迅速占领的大型设施市场，而这一领域过去主要以热工过程设备为主。

处理效率的提升和渗透膜价格的回落，促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展，现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂，大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。 在污水处理方面，澳大利亚的研究人员在生物发电领域提出了一种新的旋转生物电化学接触器，这项技术能够将已经运用于污水处理行业30年的旋转生物污水处理技术的效率提高15%；此外，一种能够处理高污染废水的技术也已经问世，这种技术能够处理污染物浓度超过300，000ppm的污水，而处理成本仅有原先通过储存和化学处理方法的十分之一。这种技术目前被认为是最简单、最易于使用及经济的处理技术. 中国目前同样也面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家，必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重，因此国家启动了浩大的“南水北调”工程，整个工程耗资达到几十亿美元，预计2050年建成。污水问题同样困扰着中国，估计有3亿人口的饮用水是被污染的。2004年至2008年，污水排放量年增长率达到18%，从482亿吨增长至572亿吨。预计在2010年，中国的污水排放将达到640亿吨。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长，是导致污水排放量连年上升的主要原因；而与此相对的是，中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷的运行。以2008年为例，中国污水处理厂的处理污

溶气气浮机说明 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

F X型超级溶气气浮污水处理机 使 用 说 明 书 诸城市丰旭环保设备有限公司 厂址：山东省诸城市东城项目工业园 网址： 邮编：262200 一、工作原理 经加药反应后的污水进入气浮的混合区，与释放后的溶气水混合接触，使絮凝体粘附在细微气泡上，然后进入气浮区。絮凝体在气浮力的作用下浮向水面形成浮渣，下层的清水经集水器流至清水池后，一部分回流作溶气水使用，剩余清水通过溢流口流出。气浮池水面上的浮渣积聚到一定厚度以后，由刮沫机刮入气浮机污泥槽后排出。 附图： FX气浮工作原理图：

1、清水池 2、清水泵 3、控制阀 4、压力表 5、溶气罐 6、控制阀 7、空压机 8、释放器 9、刮沫机10、气浮池 11、集水器12、射流器13、控制阀14、投药罐 15、污水泵16、污水池 二、安装、调试及注意事项 （一）安装 1、设备安装前，必须夯实地基。并用混凝土砂浆垫高100-150mm。也可架空安装，但基础必须能承担设备运行时的重量。 2、设备就位后需调整水平。 3、设备需设清洗用下水道，可挖明渠，也可直接采用管道接至调节池，以便冲冼气浮池的水排出去。 4、污水进口与反应池之间的联接管道，要求越短越好，以免絮凝体在管道中被破坏。 5、清水出口可接通下水道排放，如需进入下道处理工序，可直接与下道处理设备相接。 6、污泥出口可接至污泥槽或污泥处理设备。 7、电器箱一般应放置在扶梯侧面，环境应干净、清洁。 （二）调试： A、设备调试前，应做好以下准备工作： 1、要清洗水池内所有的赃物、杂物。 2、对水泵及空压机等需要润滑部位进行加油润滑。 3、接通电源，启动水泵，检查转向是否与箭头所标方向一致。用手动控制启动空压机，检查空压机运转是否正常，发现异常情况应及时查清原因。

气浮技术及其进展 作者：简小文，郭勇，郝海保出处：中国船舶与海洋工程网信息中心分类：海洋工程 发布时间：2012-3-15 10:33:24 【摘要】本文简单介绍了气浮的产生的过程，气浮基本原理以及引气气浮和溶气气浮，着重阐述了近年来气浮新技术：EDUR多相流泵、微气泡发生装置，CFU、FGR以及F-F等。 关键词：气浮技术；多相流泵；微气泡发生装置；CFU；FGR；F-F 1. 气浮技术简介 气浮技术是在待处理水中通入大量的、高度分散的微气泡，使之作为载体与悬浮在水中的颗粒或絮状物粘附，依靠浮力作用一起上浮到水面，形成浮渣后去除，实现污水净化的方法。气浮法最早于1905年出现在选矿工业[1]，在水处理领域中，早在1920年，C.L.PECK就考虑用气浮法处理污水，但没有引起足够重视[2]。上一世纪60年代以前，由于微气泡产生技术的限制，气浮技术发展较为缓慢。直到70年代以后，随着微气泡产生技术的发展和部分回流溶气法等技术的产生，使得气浮技术得到快速的发展。特别是近年来，气浮技术得到国内外的高度重视，已广泛的应用于等各种工业废水和城市生活污水处理中[3]。 2. 气浮分离基本原理 气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体去黏附污水中的悬浮，使其随气泡浮升到水面，气泡破裂后，油滴积聚、聚结后去除。气浮分离的三个过程： 1）．气泡产生的过程。即在水中产生足够数量的微小气泡。 2）．气泡和悬浮物附着过程。气泡与悬浮物碰撞、粘附后形成稳定的气、固、液三相接触体。 3）．分离过程。气泡带着悬浮物上升积聚，气泡破裂，悬浮物积聚、聚结然后排出。 下面详细阐述上述三个过程。 2.1. 气泡产生的过程 气浮分离过程中首先需要产生大量细微而均匀的微气泡作为载体，气浮效果的好坏在很大程度上取决于污水中气泡的数量、大小以及分散度。Kiuru[4]的研究结果表明，气浮工艺中微气泡大小应适当，过大或过小都会影响气浮效果，微气泡直径控制在10 ~100μm 范围内(平均为40μm 左右) 就能够取得满意的净水效果。Nicholas Owens等[5]认为气泡大小应该小于30μm；James C. Robinson等[6]认为气泡直径应该小于颗粒直径时，除去效率高；马自骏等[7]认为气浮最佳气泡直径为15~30μm。

涡凹气浮工艺原理及应用 气浮作为一种高效、快速的固液分离技术，始于选矿。它是利用高度分散的微气泡作为载体粘附废水中的悬浮物，使其密度小于水而上浮到水面以实现同液分离过程。它可用于水中固体与固体、固体与液体、液体与液体乃至溶质中离子的分离[1]。一般来说，气浮法处理工艺要满足以下基本条件[2]：(1) 必须向水中提供足够量的细微气泡；(2) 必须使废水中的污染物质能形成悬浮状态；(3) 必须使气泡与悬浮的物质产生黏附作用。有了上述这三个基本条件，才能完成气浮处理过程，达到污染物质从水中去除的目的。 在污水、废水处理工程中，气浮法已经广泛用于以下几个方面： (1)石油、化工及机械制造业中的含油废水的油水分离； (2)废水中有用物质的回收，如造纸废水中的纸浆纤维及填料的回收； (3)含悬浮固体相对密度接近于1的工业废水的预处理； (4)取代二沉池进行泥水分离，特别适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于产生膨胀的情况； (5)剩余污泥的浓缩。 1. 涡凹气浮系统的结构及工作原理 涡凹气浮工艺(Cavitation Air Flotation)系统是世界独创的专利水处理设备，是美国Hydrocal环保公司的专利产品，也被称作THK(Induced Air Flotation)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[3]。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[4]：

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。 开放的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[5]。

F X型超级溶气气浮污水处理机 使 用 说 明 书 诸城市丰旭环保设备有限公司 厂址：山东省诸城市东城项目工业园 网址： 邮编：262200 一、工作原理 经加药反应后的污水进入气浮的混合区，与释放后的溶气水混合接触，使絮凝体粘附在细微气泡上，然后进入气浮区。絮凝体在气浮力的作用下浮向水面形成浮渣，下层的清水经集水器流至清水池后，一部分回流作溶气水使用，剩余清水通过溢流口流出。气浮池水面上的浮渣积聚到一定厚度以后，由刮沫机刮入气浮机污泥槽后排出。 附图： FX气浮工作原理图：

1、清水池 2、清水泵 3、控制阀 4、压力表 5、溶气罐 6、控制阀 7、空压机 8、释放器 9、刮沫机10、气浮池 11、集水器12、射流器13、控制阀14、投药罐 15、污水泵16、污水池 二、安装、调试及注意事项 （一）安装 1、设备安装前，必须夯实地基。并用混凝土砂浆垫高 100-150mm。也可架空安装，但基础必须能承担设备运行时的重量。 2、设备就位后需调整水平。 3、设备需设清洗用下水道，可挖明渠，也可直接采用管道接至调节池，以便冲冼气浮池的水排出去。 4、污水进口与反应池之间的联接管道，要求越短越好，以免絮凝体在管道中被破坏。 5、清水出口可接通下水道排放，如需进入下道处理工序，可直接与下道处理设备相接。 6、污泥出口可接至污泥槽或污泥处理设备。 7、电器箱一般应放置在扶梯侧面，环境应干净、清洁。 （二）调试： A、设备调试前，应做好以下准备工作： 1、要清洗水池内所有的赃物、杂物。 2、对水泵及空压机等需要润滑部位进行加油润滑。 3、接通电源，启动水泵，检查转向是否与箭头所标方向一致。用手动控制启动空压机，检查空压机运转是否正常，发现异常情况应及时查清原因。

溶气气浮机说明 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

F X型超级溶气气浮污水处理机 使 用 说 明 书 诸城市丰旭环保设备有限公司 厂址：山东省诸城市东城项目工业园 网址： 邮编：262200 一、工作原理 经加药反应后的污水进入气浮的混合区，与释放后的溶气水混合接触，使絮凝体粘附在细微气泡上，然后进入气浮区。絮凝体在气浮力的作用下浮向水面形成浮渣，下层的清水经集水器流至清水池后，一部分回流作溶气水使用，剩余清水通过溢流口流出。气浮池水面上的浮渣积聚到一定厚度以后，由刮沫机刮入气浮机污泥槽后排出。 附图： FX气浮工作原理图： 1、清水池 2、清水泵 3、控制阀 4、压力表 5、溶气罐 6、控制阀 7、空压机 8、释放器 9、刮沫机 10、气浮池 11、集水器 12、射流器 13、控制阀 14、投药罐 15、污水泵 16、污水池

二、安装、调试及注意事项 （一）安装 1、设备安装前，必须夯实地基。并用混凝土砂浆垫高100-150mm。也可架空安装，但基础必须能承担设备运行时的重量。 2、设备就位后需调整水平。 3、设备需设清洗用下水道，可挖明渠，也可直接采用管道接至调节池，以便冲冼气浮池的水排出去。 4、污水进口与反应池之间的联接管道，要求越短越好，以免絮凝体在管道中被破坏。 5、清水出口可接通下水道排放，如需进入下道处理工序，可直接与下道处理设备相接。 6、污泥出口可接至污泥槽或污泥处理设备。 7、电器箱一般应放置在扶梯侧面，环境应干净、清洁。 （二）调试： A、设备调试前，应做好以下准备工作： 1、要清洗水池内所有的赃物、杂物。 2、对水泵及空压机等需要润滑部位进行加油润滑。 3、接通电源，启动水泵，检查转向是否与箭头所标方向一致。用手动控制启动空压机，检查空压机运转是否正常，发现异常情况应及时查清原因。 4、按下刮沫机开关，使其向溶气系统一端行走。运行到头后在行程撞块作用下，刮沫机反向行走，直到污泥槽，行程撞块将刮板翻起，按下停止按钮，停止刮沫。 B、试运行： 1、加水：使气浮机水位达到距污泥槽隔板上沿约20-50mm，气浮池水位的高低，可用集水器调节。

印染废水处理现状及发展趋势 摘要：随着染料工业的快速发展和各种染料的大量使用，进入环境的染料与日俱增。本文论述了染料废水处理方法的研究现状和发展态势，介绍了利用物理化学生物等各类方法处理印染废水的过程，为处理方法最优化提供了参考。并且，对处理技术的发展方向进行了展望，通过废水回用，进行产业结构调整，改进生产工艺，积极开展清洁生产，树立资源观，争取从源头解决印染废水的污染问题。关键词：印染废水处理方法发展 Abstrct: With the rapid development of the dyestuff industry and the use of various dyes, dye growing into the environment. This paper discusses the research status and development trend of the dye wastewater treatment method, this paper introduces the method of using the physical chemistry of biological and other kinds of printing and dyeing wastewater treatment process, provides reference for process optimization. And direction to the development of processing technology was discussed, through the waste water reuse, industrial structure adjustment, improve production technology, actively carry out clean production, sets up the resource view, to solve the pollution problem of the printing and dyeing wastewater from the source. Key words: Print to dye waste water；ways of handling; development 1.引言 印染废水是以加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水水量较大，每印染加工一吨纺织品耗水100—200吨，其中80—90%为废水。印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为3*106—4*106m3。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一。废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。传统的印染废水处理方法有物理、化学、生物法，以下就对其处理现状及未来发展做出概述。 2.我国印染废水现状、特点 2.1印染废水现状 纺织印染工业是我国传统的支柱产业之一，已有一个多世纪的发展历史。20世纪90年代以来，随我国经济快速发展，用水量和排水量也急剧增长。纺织工

污水处理站操作 操 作 说 明 书 *********科技有限公司

一、工作原理 1.气浮原理 ⑴向水中通入空气，产生微细的气泡，使水中的细小悬浮物黏附在空气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成浮渣，达到去除水中悬浮物、色度，同时可以降低COD、BOD等污染物，改善水质的目的。 ⑵提高气浮效果的措施 气泡直径越小，数量越多，气浮的效果越好；水中的无机盐类会加速气泡的破裂和合并，降低气浮效果；投加混凝剂PAC 或PAM会促进悬浮物凝聚，使其黏附在气泡而上浮；可加入浮选剂使亲水性颗粒表面转化为疏水性物质而黏附在气泡上，随气泡上浮形成浮渣，浮渣由刮渣机刮至污泥池；下层的清水通过集水管排出。处理后清水一部分回流，供溶气系统使用，另一部分则排放。 二、运行前准备和检查 检查进水泵、溶气泵、搅拌减速机的正常与否、电机的转向是否相符，油位是否正常等。同时要检查刮渣机，作空车运行，检查其传动部份是否正常；油位不足时要加够；刮板是否灵活；运转速度是否正常；电线的装放是否正常； 1、配备向加药箱加入絮凝剂PAC和PAM，配好药剂比例PAC浓度为5%，PAM浓度为1%。 2、检查各阀门的性能，压力表的正常与否。 3、启动溶气泵，关上溶气塔阀门，打开空气流量计旋钮阀

门，流量正常保持在30L/h左右。待溶气塔压力升压后至0.7--0.8MPa时缓慢打开溶气塔出口阀门，控制好塔内压力在0.4MPa处左右。 （若气浮机内水中出现大量微气泡使清水变乳白色，即可认定溶气系统正常；也可从取样口水龙头那取样看到水成乳白色。 4、检查好释放器，使其呈完好和畅通。 三、操作规程 1、开机步骤 1）配备加入絮凝剂，配好药剂，启动搅拌系统。 2）启动溶气泵，关上溶气塔阀门，打开空气流量计旋钮阀门，流量正常保持在25-30L/h左右。待溶气塔压力升压后至0.7-0.8MPa时缓慢打开溶气塔出口阀门，控制好罐内压力在0.3-0.4MPa处左右。 3）开启气浮机进水泵，（水泵出口阀门已调好无需在动）再打开加药流量计旋钮阀门，向污水中加入的药剂量（PAC为20-30L/h，PAM为PAC的1/10左右。（在溶气系统工作5-8分钟，待溶气系统工作正常后，再开启污水泵） 4）根据出水水质变化，调整加药量、进水量，保证出水水质。5）根据浮渣生成情况，启动刮渣机进行刮渣。 6）开机后应检查气浮进水和排水系统，实现进出水的平衡，保证气浮正常工作。 3、停机步骤 1）关闭刮渣机。

国内外相关技术的现状发展趋势 世界上许多地区正面临着最严重的缺水。据世界银行的统计，全球80%的国家和地区都缺少民用和工业用淡水。随着资源成本不断上升和环保意识逐渐增强，许多企业开始运用绿色技术，降低碳排放，尽量减少废物产生。其中水处理技术就是其中非常重要的一项绿色技术。 根据联合国统计，到2025年，三分之二的世界人口可能会面临水资源短缺，因此水处理技术将会越来越得到重视，这包括了高效率的水资源管理和污水处理。例如：在北美尤其在加拿大，水管理及污水处理设施的面临的问题十分急切。63%的目前运行的设施都在超期运行，他们的平均运行时间已经达到18.3年。其中52%污水处理设施在超期运行。在美国的干旱地区，对海水淡化技术的需求越来越高。海水淡化技术主要局限在于效率，而随着淡水的短缺，这些局限逐渐被淡化和忽视。水处理技术的发展拥有巨大的前景，许多国家都在实施水处理的政策和项目。根据全球知名增长咨询公司的预测，至2010年，全球水资源管理和污水处理技术市场规模预计将达到3，500亿美元。 目前先进的水管理和污水处理技术及其发展趋势包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧化等。例如，反渗透海水淡化技术正在迅速占领的大型设施市场，而这一领域过去主要以热工过程设备为主。

处理效率的提升和渗透膜价格的回落，促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展，现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂，大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。 在污水处理方面，澳大利亚的研究人员在生物发电领域提出了一种新的旋转生物电化学接触器，这项技术能够将已经运用于污水处理行业30年的旋转生物污水处理技术的效率提高15%；此外，一种能够处理高污染废水的技术也已经问世，这种技术能够处理污染物浓度超过300，000ppm的污水，而处理成本仅有原先通过储存和化学处理方法的十分之一。这种技术目前被认为是最简单、最易于使用及经济的处理技术. 中国目前同样也面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家，必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重，因此国家启动了浩大的“南水北调”工程，整个工程耗资达到几十亿美元，预计2050年建成。污水问题同样困扰着中国，估计有3亿人口的饮用水是被污染的。2004年至2008年，污水排放量年增长率达到18%，从482亿吨增长至572亿吨。预计在2010年，中国的污水排放将达到640亿吨。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长，是导致污水排放量连年上升的主要原因；而与此相对的是，中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷的运行。以2008年为例，中国污水处理厂的处理污

溶气气浮的分类及设计原理 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。 它的特点是：①与全流程溶气气浮法所需的压力泵小，因此动力消耗低；②气浮池的大小与全流程溶气气浮法相同，但较部分回流溶气气浮法小。 1．1．2．3 部分回流溶气气浮法 部分回流溶气气浮法是取一部分处理后的水回流，回流水加压和溶气，减压后进入气浮池，与来自絮凝池的含油废水混合和气浮，流程见图2。 它的特点是：①加压的水量少，动力消耗省；②气浮过程中不促进乳化；③矾花形成好，后絮凝也少；④气浮池的容积较前两种流程大。 现代气浮理论认为：部分回流加压溶气气浮节约能源，能充分利用浮选（混凝）剂，处理效果优于全加压溶气气浮流程。而回流比为50%时处理效果最佳，所以部分回流（回流比50%）加压溶气气浮工艺是目前国内外最常采用的气浮法。

（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。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

溶气气浮机介绍 平流式溶气气浮机是污水处理行业常用的一种固液分离设备，能够有效的去除污水中的悬浮物、油脂、胶类物质，是污水前期处理的主要设备。 一、平流式溶气气浮机适用范围 1、用于去除污水中固体悬浮物、油脂和各种胶状物，如：石化、煤矿、造纸、印染、屠宰、酿造等工业企业的污水处理； 2、用于回收有用物质，如：造纸白水中细小纤维的收集。 二、平流式溶气气浮机工作原理 溶气罐产生溶气水，溶气水通过释放器减压释放到待处理的水中。溶解在水中的空气从水中释放出来，形成20-40um的微小细泡，微气泡同污水中的悬浮物结合，使悬浮物比重小于水，并逐渐浮到水面形成浮渣。水面上备有刮板系统，将浮渣刮入污泥池。清水从下部经溢流槽进入清水池。 三、平流气浮污水处理机的作用 1、平流气浮的单位浮量高，溶气利用率高，所以可以用于处理悬浮物非常高的废水，其值可达20000mg/L。像悬浮物含量高达数千mg/L 的造纸白水，采用本设备可以轻易达到回用目的。 2、可以分离1UM-10UM的浮物，如藻类等。 3、可分离比重较大的金属氢氧化物，如铁、铜、铬、锌等，例如分离百至千mg/L的含铜废水，仅一次气浮就可达到10mg/L以下。 4、设备用于造纸、食品、印染、生活、钢铁、热电厂等领域，处理

效果优于该行业的专用设备，如用于淀粉行业回收蛋白质，可使回收的蛋白质含量高达60%，达到一级品的效果，而目前淀粉行业的专用处理设备也只能达到30%。用于分离焦化冷却水中的萘片，分离焦化混合水中的各类焦油，用于溶剂萃取脱酚回收溶剂油，用于铁路、机械加工废水脱除油污、COD、SS等，即使不用絮凝剂，也可达到理想效果。 四、平流式溶气气浮机特点 1、溶气罐产生气泡细小，粒径为20-40um，粘附絮凝物牢固，能够达到良好的气浮效果； 2、絮凝剂使用量少，成本降低； 3、操作规程易于掌握，水质水量易于控制，管理简单。 4、设有反冲洗系统，释放器不易堵塞。

气浮机操作规程 一、用途 气浮机广泛应用于炼油、化工、酿造、植物油生产与精炼、屠宰、电镀、 印染等工业废水和生活污水的处理。 二、工作原理 气浮原理是向水体中溶入大量空气，减压后形成大量细微气泡，气泡与 悬浮物质形成粘附作用。悬浮物在微小气泡的吸附下，凝聚到一起，随气泡浮至水面。在刮渣机的作用下，将浮渣与水体分离，较重的杂质将沉在底部，通过排污系统定期排出。 三、原理结构简图 1、投药罐 2、清水池 3、清水泵 4、控制阀 5、压力表 6、压力表 7、溶气罐 8、控制阀 9、空压机 10、刮沫机 11、气浮池 12、集水器 13、射流器 14、阀门 15、流量计 16、阀门 17、污水泵 18、污水池 四、主要技术参数 功率kw 处理溶气溶气罐外型设备 能力水量规格尺寸净重型号主电刮沫空压33m/h m/h mm mm t 机机机φ4000QF-JY-50 40-50 15-20 7.5 0.37 1.5 6.68 φ800×3600 ×3200 五、调试前的工作 彻底清扫气浮装置的各个部分;检查溶气水泵、空压机的完好程度，包括水

泵的润滑加油、填料的松紧、空压机的加注机油等;检查电源、线路，并作短暂的空载运转，以判断泵与空压机的转向是否正确、有无杂声及发热现象;按要求配置混凝剂，控制好浓度，并根据小样试验，初步确定药剂投加量;对各部分的阀门进行启闭，并按要求分别置于开或关的位置;拆下所有释放器，检查堵塞情况;检查连接溶气罐和空压机间管路上的单向阀的安装是否正确;按照溶气泵最大压力再加29.4kPa，调整好空压机的最低压力限位开关，以保证溶气罐的水不致进入空压机的气包。 六、调试步骤 1)将清水注入气浮池，以检查池各部分有无渗漏情况。 2)对溶气水泵灌水排气，待启动后，逐渐打开出口水管阀门，直至全部开足。 3)待溶气罐内水位上升，压力达到水泵所能提供的最大值时，突然打开溶气罐出水阀门，以高压水冲洗溶气管，如此反复几次。接着启动空压机，待溶气罐内气压达490kPa时，同样，突然打开溶气罐出水阀门，以急速的气流再次冲洗溶气管道，并重复几次。最后，仍以高压水冲洗几次。这样多次操作，直至溶气管道冲静，然后关闭溶气水泵和空压机。 4)打开接触室及反应室的放空阀门，使水位下降至一定高度或放空。 5)逐个安装上释放器，并用手旋紧。(不必用扳手拧紧) 6)重新开启溶气水泵和空压机，待空压机的压力超过水泵的压力时，稍稍打开闸阀，使气水同时进入溶气罐溶气，注意不能将气阀开的过大，以免空压机压力急剧下降而产生水倒灌的现象。 7)当观察到溶气罐水位指示管有一米左右水深时，应全部打开溶气罐出水阀门，并在接触室观察溶气水的释气情况及效果。

气浮的原理和种类 总体来说，气浮是一个传统的工艺手段，其工作主要由四大部分完成：1，溶气过程 2释气过程3，溶气水和原水接触和分离的过程4，原水水质调整的过程。气浮的发展也就是上述四个过程不断进步的结果。 1、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。 2、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。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。） （1）气泡半径越小，泡内所受附加压强越大，泡内空气分子对气泡膜的碰撞机率也越多、越剧烈。因此要获得稳定的微细泡，气泡膜强度要保证。 （2）气泡小，浮速快，对水体的扰动小，不会撞碎絮粒。并且可增大气泡和絮粒碰撞机率。但并非气泡越细越好，气泡过细影响上浮速度，因而气浮池的大小和工程造价。此外投加一定量的表面活性剂，可有效降低水的表面张力系数，加强气泡膜牢度，r也变小。（3）向水中投加高溶解性无机盐，可使气泡膜牢度削弱，而使气泡容易破裂或并大。 4、表面活性剂和混凝剂在气浮分离中的作用和影响 （1）表面活性物质影响 如水中缺少表面活性物质时，小气泡总有突破泡壁与大泡并合的趋势，从而破坏气浮体稳定。此时就需要向水中投加起泡剂，以保证气浮操作中气泡的稳定。所谓起泡剂，大多数是由极性一非极性分子组成的表面活性剂，表面活性剂的分子结构符号一般用0表示，圆头端表示极性基，易溶于水，伸向水中（因为水是强极性分子）；尾端表示非极性基，为疏水基，伸人气泡。由于同号电荷的相斥作用，从而防止气泡的兼并和破灭，增强了泡沫稳定性，因而多数表面活性剂也是起泡剂。

学号：07415215 常州大学 科研实践论文 （2011届） 题目除藻技术现状与发展 学生黄佳佳 学院环境与安全工程专业班级给水072班 校内指导教师王利平专业技术职务教授 二○一一年二月

除藻技术现状与发展 摘要：本文简要的阐述了我国富营养化水体面临的现状和目前普遍使用的控制水体富营养化的几种方法，比如物理法、化学法以及生物法等，对其处理效果做出简要评价。并提出了水体富营养化治理的研究发展方向。 关键词：富营养化；除藻；物理；化学；生物 近年来，随着社会经济的迅速发展，不合理的生活、生产方式导致了水域中氮(N)、磷(P)等营养盐类大量富集，致使全球性水域富营养化日益严重。据统计，我国60％的湖泊呈富营养状态，并伴随着藻类水华的发生。其危害主要表现在：“水华”爆发时，大面积的水面被藻类覆盖，阳光难以穿透水层，影响水中植物的光合作用，还可能造成水域上层溶解氧的过饱和状态及底层溶解氧的缺乏，这对水生动物正常的生长和繁殖会产生一定的影响；藻类在代谢过程中或藻体破裂后都会释放藻毒素，鱼腥藻、束丝藻和铜绿微囊藻是三种最常见的含有毒素的物种[1]。微囊藻毒素除了直接对鱼类、人畜产生毒害以外，也是肝癌的主要诱因。最近研究显示，微囊藻毒素还具有胚胎毒性、免疫功能损害等作用[2]，而由鱼腥藻、束丝藻产生的是神经毒素，会损害神经系统；大面积的藻类暴发，严重破坏了水生生态系统的平衡与稳定，不仅影响了水体景观，也影响了水产养殖业的发展。 1常用的除藻技术 1.1 物理除藻技术 物理除藻技术目前在许多供饮用水水域（如水库）应用的比较多，利用活性炭去除也是目前各自来水公司比较常用的方法。为防治我国密云水库的富营养化问题，董悦安等[3]曾应用部分物理技术（吸附性材料净水和表底层水体交换试验）进行现场试验，结果表明试验区内水中氮和磷的含量比对照区都有所下降，机械除藻试验后，水中的叶绿素含量比除藻前下降；表底层水体交换试验后，试验区内表、中层水体的温度有所下降，温度降低抑制了表、中层水体中藻细胞的繁殖速率，对水华的发生也起到了一定的抑制作用。 常用的物理除藻方法有机械去除、过滤除藻，黏土除藻和气浮除藻等方法。物理法可直接消除水体中的藻类，不会产生二次污染。但因其需要昂贵的费用，因此只能用于小水体或大水体的局部水域。 (1)过滤除藻。对于低浊高藻的水体可用微滤机除藻，有资料报道法国处理塞纳河水时，藻类的平均去除率为55％，在我国，其去除率可达70％以上。上海自来水公司进行的一项试验表明[4]，滤网对藻类的去除效果优于混凝沉淀，但微滤机对浊度、色度、COD Mn的去除率很低，远不及混凝沉淀。 (2)黏土除藻。孙佩石[5]等利用昆明地区的粘土矿制作了新型轻质除藻材料，在滇池

平流式溶气气浮机溶气气浮机技术参数 溶气气浮污水处理机为钢制结构，其工作原理是：空气通过泵送入压力溶气罐，在0.5MPA压力下被强制溶解在水中，在突然释放的情况下，溶解在水中的空气析出，形成大量至密的微气泡群，在缓慢上升过程中吸附悬浮物，使悬浮物密度下降而上浮，达到去除SS和COD的目的，该产品适应于石油、化工、造纸、皮革、印染、食品、淀粉等污水处理。 溶气气浮机采用新型高效的溶气设备——微气泡发生器，代替传统的引气设备向水中溶气，并在气浮区域内安装若干斜管组，包括箱体、刮渣机、螺旋出料机共同组成一个完整气浮净水装置。理论上讲，气浮的处理效果与停留时间是没有直接联系的，而只与气浮面积有关，如果将水深H的气浮区减少为水深H/10，那么气浮距离和停留时间都将缩小10倍，这就是著名的“浅池理论”。气浮区加入斜管的目的是增大气浮面积，大大降低了雷诺系数，使气浮避免在紊流状态下进行，制造良好的层流状态，达到浅层气浮的效果。同理，当悬浮物的密度大于1时，由于安装了斜管组，就会产生浅池沉淀的效果，从而使沉淀在紊流条件下进行。粒径教大、比重教大的不易上浮的污染物质就会集中到集泥区里，达到净水的目的。按水流方式可分为：平流式溶气气浮机、上流式溶气气浮机和综合式溶气气浮机。 技术特点： 边吸水边吸气，泵内加压混合，微细气泡尺寸10~30微米。※克服传统装置运行不稳定，大气泡翻腾及释放堵塞问题。 使用范围： 气浮机的使用范围与特点简单分析： 气浮机安装方便，处理效果好，能量消耗低，广泛应用于炼油、化工、印染等工业废水和生活污水的处理。它可以有效去除废水中难以沉淀的轻浮絮体。分析的适用范围及特点，如下： (1)气浮机能消除污泥膨胀。 (2)处理能力大、效率高、占地少。 (3)工艺过程及设备结构简单，便于使用、维护。 (4)气浮机在时向水中曝气，对去除水中的表面活性剂及臭味有明显效果，同时由于曝气增加了水中的溶解氧，为后序处理提供了有利条件。 用途：

惯性导航系统发展应用现状 测绘10-2班张智远07103094 摘要：阐述了惯性导航技术的核心技术构成（陀螺定向），总结了惯性导航的发展概况，并列举出陀螺仪的发展历程及发展方向。同时，概括了惯性技术的应用领域及当前应用情况。最后指出，随着新型惯性器件的涌现和完善，以惯性导航为基础的组合导航系统将成为未来导航系统的主要发展方向。 关键词：惯性导航陀螺仪惯性导航技术惯性导航系统 惯性导航（Inertial Navigation）是20 世纪中期发展起来的完自主式的导航技术。通过惯性测量组件（IMU）测量载体相对惯性空间的角速率和加速度信息，利用牛顿运动定律自动推算载体的瞬时速度和位置信息，具有不依赖外界信息、不向外界辐射能量、不受干扰、隐蔽性好的特点，且惯导系统能连续地提供载体的全部导航、制导参数（位置、线速度、角速度、姿态角）。惯性导航技术，包括平台式惯导系统和捷联惯导系统。平台式惯性导航系统将陀螺通过平台稳定回路控制平台跟踪导航坐标系在惯性空间的角速度。捷联惯性导航系统利用相对导航坐标系角速度计算姿态矩阵，把雷体坐标系轴向加速度信息转换到导航坐标系轴向并进行导航计算。惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪,又称惯性导航组合。3个自由度陀螺仪用来测量飞行器的三个转动运动；3个加速度计用来测量飞行器的3个平移运动的加速度。计算机根据测得的加速度信号计算出飞行器的速度和位置数据。控制显示器显示各种导航参数。 陀螺仪是惯性系统的主要元件。陀螺仪通常是指安装在万向支架中高速旋转的转子，转子同时可绕垂直于自转轴的一根轴或两根轴进动，前者称单自由度陀螺仪，后者称二自由度陀螺仪。陀螺仪具有定轴性和进动性，利用这些特性制成了敏感角速度的速率陀螺和敏感角偏差的位置陀螺。由于光学、MEMS 等技术被引入于陀螺仪的研制，现在习惯上把能够完成陀螺功能的装置统称为陀螺。陀螺仪种类多种多样，按陀螺转子主轴所具有的进动自由度数目可分为二自由度陀螺仪和单自由度陀螺仪；按支承系统可分为滚珠轴承支承陀螺，液浮、气浮与磁浮陀螺，挠性陀螺（动力调谐式挠性陀螺仪），静电陀螺；按物理原理分为利用高速旋转体物理特性工作的转子式陀螺，和利用其他物理原理工作的半球谐振陀螺、微机械陀螺、环形激光陀螺和光纤陀螺等。 由于陀螺仪是惯性导航的核心部件，因此，可以按各种类型陀螺出现的先后、理论的建立和新型传感器制造技术的出现，将惯性技术的发展划分为四代，但是惯性技术发展的各阶段之间并无明显界线。 第一代惯性技术指1930年以前的惯性技术。自1687年牛顿三大定律的建立，并成为惯性导航的理论基础；到l852年，傅科(Leon Foucault)提出陀螺的定义、原理及应用设想；再到1908年由安修茨(Hermann Anschütz—Kaempfe)研制出世界上第一台摆式陀螺罗经，以及1910年的舒勒(Max Schuler)调谐原理；第一代惯性技术奠定了整个惯性导航发展的基础。 第二代惯性技术开始于上世纪40年代火箭发展的初期，其研究内容从惯性仪表技术发展扩大到惯性导航系统的应用。首先是惯性技术在德国V-II火箭上的第一次成功应用。到50年代中后期，0．5n mile／h的单自由度液浮陀螺平台惯导系统研制并应用成功。1968年，漂移约为0．005°／h的G6B4型动压陀螺研制成功。这一时期，还出现了另一种惯性传感