气浮装置原理图

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

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81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
第八章 气浮
•气浮的基本原理 •气浮的分类与；3-原水管 ；4-接触区；5-分离区；6-集水器；7-刮 渣机；8-水位调节器； 9-排渣器
ppt课件 27
● 反应——气浮池（图8—19）
溶 气 水
原水
排渣
出水
图 8-19
S
EQ (m 2 ) i
A h m3 EQ : 3 A m h
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）
A
ppt课件 11
S (m 2 ) n 1
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）
ppt课件
3
σ1.2
σ2..3 σ1.2 σ1.3
θ 颗粒 亲水性 气泡 θ 颗粒
σ2..3
σ1.3
疏水性
亲水性和疏水性物质的接触
ppt课件 4
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

33
加压溶气法需要的设备： 空气压缩机、溶气罐、减压阀或溶气释放 器、水泵。 溶气量、析出气泡大小及气泡均匀性与压 力、温度、溶气时间、溶气罐及释放器构 造等因素有关。
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A、溶气压力：
空气在水中的溶解度V与压力p的关系符合 亨利定律。 ★ 压力越高，空气溶解度越大，动力消耗 也越大，对设备要求也越高。 ★ 温度越高，空气溶解度越小。 ★ 一定温度下，溶解度与压力成正比。
19
叶轮气浮设备构造示意图
20
布气浮选的特点:
• 优点：设备简单，易于实现。 • 缺点：空气被粉碎的不够充分，形成的气泡 粒径较大，一般不小于 l0OOµm，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，这些因素都使布 气气浮法去除效率较低。
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溶气罐形式
（a）纵隔板式； (b)花板式； (c)横隔板 式； 式；(d) (d) (d)填充式； 填充式； 填充式；(e) (e) (e)涡轮式 涡轮式
38
39
填料溶气罐的主要工艺参数：
过流密度：2500-5000 m3/m2.d ； 填料高度：0.8-1.3m ； 液位高度：0.6-1.0m（从罐底计）； 承压能力：大于0.6MPa ； 工作压力：0.3～0.5MPa 。
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溶气罐供气方式：
a、采用水泵吸水管上吸入空气； b、在水泵加压管上设置射流器吸入空气； c、采用空气压缩机供气。
41
a、采用水泵吸水管上吸入空气
BACK
42
b、在水泵加压管上设置射流器吸入空气
12
4.3.2 布气气浮法
• 布气浮选是利用机械剪切力，将混合于水 中的空气粉碎成细小的气泡，以进行浮选 的方法。 • 按粉碎气泡方法的不同，布气气浮又分为 水泵水管吸气浮选、射流浮选、扩散曝气 浮选以及叶轮气浮等四种。

约能耗; ⑤可以人为地控制气泡与废水的接触时间。
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

《气浮的基本原理》 ppt课件
目录 CONTENT
• 气浮的简介 • 气浮的原理 • 气浮装置的设计与构造 • 气浮的运行与维护 • 气浮的发展趋势与展望
01
气浮的简介
气浮的定义
气浮的定义
气浮是指通过引入大量微小气泡 ，使悬浮物或油膜与水分离，从 而达到净化水质的过程。
气浮的原理
气浮的原理基于物理学中的“浮 力”原理，通过气泡吸附和携带 悬浮物或油膜，使其浮至水面， 然后进行分离。
空气净化
利用气浮技术去除空气中的颗粒物、有害气体等 污染物，改善室内和室外空气质量。
气浮技术的研究方向与挑战
基础理论研究
深入研究气浮的原理和机制， 探索气浮性能的影响因素和优
化方法。
材料与设备研发
研发具有优良性能的浮选材料 和高效能的气浮设备，提高气 浮技术的实际应用效果。
跨学科合作
加强与化学、物理、环境科学 等学科的合作与交流，推动气 浮技术的创新与发展。
03
气浮装置的设计与构造
气浮装置的组成
反应室
用于使液体与气体充分混合， 产生微小气泡。
出水口
用于将处理后的液体导出气浮 装置。
进水口
用于将液体导入气浮装置，通 常配备有过滤器以防止杂质进 入。
分离室
用于使气泡与液体中的杂质进 行分离，通常配备有斜板或旋 流器。
排污口
用于排放气浮装置中的污泥和 杂质。
气浮的化学原理
气浮的化学原理主要是利用化学反应产生气体，再利用这些气体与液体 之间的作用力，使液体中的悬浮物或杂质被分离出来。
具体来说，通过向液体中加入某些化学物质，可以与液体中的杂质发生 化学反应，产生气体，这些气体再与液体中的悬浮物或杂质结合，使其

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
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气浮池
38
气浮池
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加压溶气罐
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气浮池
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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
44
四、加压溶气气浮法工艺计算
63
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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
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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

更环保的技术创新
未来气浮技术将更加注重环保和可持 续发展，不断开发出新型的环保技术 和材料，降低对环境的影响。
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气浮技术的化学原理
01 凝聚剂
添加凝聚剂使悬浮颗粒凝聚成大颗粒。
02 絮凝剂
添加絮凝剂使凝聚颗粒形成絮状物，易于被气泡 吸附。
03 表面活性剂
添加表面活性剂降低气泡与颗粒之间的界面张力 ，提高吸附效率。
气浮技术的实现方式
压力溶气气浮
通过加压将气体溶解于水中，再通过减压 释放产生微小气泡。
曝气气浮
饮用水处理领域
用于处理自来水、地下水 等饮用水源，去除水中的 悬浮物、有机物和微生物 等。
根据气浮设备的结构分类
平流式气浮
水流在上下方向流动，在 垂直方向上产生微小气泡 ，使悬浮物与气泡结合并 浮升至水面。
超效浅层气浮
水流在水平方向上流动， 利用高效分离装置实现悬 浮物的快速分离。
高效涡流气浮
水流在旋转方向上流动， 产生强烈的涡流，使悬浮 物与气泡结合并快速分离 。
04
气浮技术的应用案例
气浮技术在污水处理中的应用
污水处理中的气浮原理
气浮技术利用气泡吸附悬浮物，通过 浮力作用将悬浮物从污水中分离出来 。
污水处理中的气浮方法
污水处理中的气浮效果
气浮技术可以有效去除污水中的悬浮 物、油类和重金属等污染物，提高水 质。
包括散气气浮、溶气气浮和电解气浮 等，适用于不同的污水处理场景。
利用曝气机将空气搅拌至水中产生微小气 泡。
叶轮式气浮
利用高速旋转的叶轮将空气切割成微小气 泡。
射流式气浮
利用射流器将气体与液体混合产生微小气 泡。
03

不适合处理高浊浓度的原水
浮游物含量大于 100mg/L
第2页/共40页
一、气浮设备类型 二、加压溶气气浮工艺的主要设备 三、加压溶气气浮工艺类型 四、气浮法在水处理中的应用
第3页/共40页
气浮设备的类型
按生产细微气泡的方法分 布气气浮设备 电解气浮设备 溶气气浮设备
第4页/共40页
电解气浮设备
对填料罐I选用 2500-5000 m3/(m2·d)。
式中：
h1 - 罐顶、底封头高度 （根据罐直径而定），m；
h2 - 布水区高度， 一般取0.2-0.3m；
h3 - 贮水区高度， 一般取1.0m；
h4 - 填料层高度，当采用阶梯环 时，可取1.0-1.3m。
第36页/共40页
压力溶气浮上法的设计计算——气浮所需空气量
1.出料管 2.搅拌机 3.溶液罐 4.压力表 5.安全阀 6.计量泵 7.管线支架 8 . 泵 进 口 管第3线4页阀/共40页9 . 液 位 计
压力溶气浮上法的设计计算——气浮所需空气量
1.当有试验资料时，可用下述公 式计算：
qvg qvR'ac
2.当无试验资料时，可根据气固比 （A/S）进行估算，计算式如下：
第24页/共40页
特点：电耗高，但气浮池容积小。
第25页/共40页
特点：省电，溶气罐小。但若溶解空气多， 需加大溶气罐压力。
第26页/共40页
特点：适用于SS高的原水，但气浮池容积大。
第27页/共40页
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：
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：

气浮设备
一、概念：
气浮设备是一类向水中加入空气，使空气以高度分散的微
小气泡形式作为载体将水中的悬浮颗粒载浮于水面，从而实现 固液或液液分离的水处理设备。
二、应用场合（气浮工艺的使用条件）
1、处理含有细小悬浮物、藻类等密度小于水、难以用沉淀方 法 实现固液分离的各种污水。 2、回收工业废水中的有用物质，如纸浆纤维等。 3、代替二沉池，分离浓缩污泥，用于易于产生污泥膨胀的生 化处理工艺中。 4、分离回收含油废水中的悬浮油和乳化油。 5、分离回收以分子或离子状态存在的目的物，如表面活性剂 和金属离子。
加压溶气气浮
②部分进水溶气
部分原水进行压力溶气 ，其余部分直接进入气 浮池。
③回流加压溶气气浮
三种溶气方式比较：
（1）与①全部进水溶气相比，②部分进水溶气和 ③出水回流溶气两种方式用于加压溶气的水量只 分别占总水量的30～35%和10～20%；更节能； 设备容积大大减小。
（2）在相同能耗下，③溶气压力可大大提高， 形成的气泡更小，更均匀，更能得到充分利用；
利用气浮分离工艺具备三个基本条件：
（1）必须向水中提供足够量的气泡。 （2）必须使水中的污染物质形成悬浮状态，
必要时可采用混凝剂。 （3）必须使气泡与杂物颗粒产生粘附作用，
否则应采用表面活性剂等对颗粒改性。
三、气浮设备分类
按照产生气泡的方式不同，气浮设备通常分为： 散气气浮设备、溶气气浮设备和电解凝聚气浮设备等
（3）当采用混凝气浮时，③能够充分利用混凝 剂，减少投药量，并避免絮凝体破坏。
气浮池种类
平流式、竖流式、气浮反应一体式、 气浮沉淀一体式、气浮过滤一体式
混凝池与气浮池合建
入流速度小于0.1m/s
基本参数：

10、启动溶气水泵，缓慢开启出口阀，保证ADT进水量210m3/h左右；
撇泥装置与4主、机检行查走机水构位同控步移制动堰，和边旋所转有边自移动动，机从械而将装浮置渣能收集否起正来常，通操过作中；央泥管排出池外。
3MPA 时，打开空压机出口阀，打开ADT进气阀；
7、若长时5间、停向机，气则阀必内须排引空入AD清T和水气，浮直池体至，注冲满洗干为净止；；
再次调整水位控制装置，直到撇污勺泥勺刚能刮除表面浮泥而又不会有污泥重叠回落为止； 18、自动排重渣气动阀的启动与设定
掀起控制柜，启动电源开关，将手动、自动控制旋钮拨到自动位置，排重渣持续时间和间隔 时间一般很局时局重渣产生量制定，或者直至有清澈水排出为止。现设定为每小时排放一次，每 次排30min；。
7、被分离在下层的清水通过回转桶下面的清水抽提槽管自流至排放渠后达标排放
三、浅层气浮的工作原理
待处理的原水经提升泵至中心进水管，同时溶气水及药液一起被打 入中心进水管与之混合，再经过布水管均匀布水到气浮池内，布水 管的移动速度和出水流速相同，方向相反，由此产生了“零速度” ，使进水的扰动降至最低，絮体的悬浮和沉降在静态下进行。 撇泥装置与主机行走机构同步移动，边旋转边移动，从而将浮渣收 集起来，通过中央泥管排出池外。池中的清水通过清水收集管从中 央排走，该收集管也与主机行走机构同步移动，清水管与布水管被 布水机构隔开，彼此互不干扰。池底的沉积物被刮板刮入泥斗中， 定期排放，从而实现了去除悬浮物的目的。
五、浅层气浮的操作及异常处理
二、 停机操作
1、停浅层供水泵（管道泵），关闭其出口阀； 2、停化学加药泵； 3、停容器水泵； 4、关闭自动排重渣控制柜电源，如不排空池体，需把旋钮指向“停止”位置； 5、停空压机，关闭其出口阀； 6、继续运转撇泥勺，如必要则排空池体冲洗； 7、若长时间停机，则必须排空ADT和气浮池体，冲洗干净； 8、停机后各部位控制参数无须更改； 9、日常维护保养项目