北京科技大學(xué)環(huán)境工程課件第七章氣浮

第7章氣浮AirFlotation1本章要回答的問題：什么是氣??？比水密度大的物質(zhì)能上浮嗎？如何實(shí)現(xiàn)？氣浮在水處理中的作用是什么？氣浮在實(shí)際水處理中是如何應(yīng)用的？氣浮的工藝有幾種？氣浮池的結(jié)構(gòu)是怎樣的？為什么？?????學(xué)完本章你會(huì)了解更多的知識(shí)！2氣浮氣浮是利用廢水中的顆粒的疏水性，通過在氣浮池中向廢水中通入一定尺寸的氣泡，使廢水中的污染物吸附在氣泡上，隨氣泡的上浮，污染物也隨之浮到水面上而形成由氣泡、水和污染物形成的三相泡沫層（浮渣），收集泡沫層即可把污染物與水分離。3空氣含懸浮物的廢水空氣所產(chǎn)生的氣泡氣泡在上升的過程中吸附固體顆粒氣泡在水的表面形成三相泡沫層氣浮后的水變清空氣以適當(dāng)方式收集泡沫層，完成懸浮物的去除，也可使懸浮物得到富集，為回收創(chuàng)造條件氣浮過程示意圖4第7章

氣浮的主要內(nèi)容7.1氣浮所用的設(shè)備放映7.2氣浮所需氣泡的產(chǎn)生方式鏈接7.3氣浮的原理鏈接7.4氣浮的工藝流程鏈接7.5氣浮的特點(diǎn)和應(yīng)用鏈接57．1氣浮池（flotationcell)氣浮池是氣浮過程的主要設(shè)備，它的作用是當(dāng)廢水從減壓閥流入水池后，由于壓力減至常壓，使溶解于廢水中的空氣以微小氣泡形式逸出。氣泡在上升過程中吸附乳化油和細(xì)小懸浮顆粒，上浮至水面形成浮渣，由刮渣機(jī)除去。浮選池的種類較多，介紹平流式、豎流式、斜板式和葉輪式四種6平流式氣浮池出水管排空管進(jìn)水管，進(jìn)入的是氣泡和水的混合物集油槽刮油機(jī)污油管789刮油機(jī)集油槽蒸汽加熱10豎流式氣浮池刮油機(jī)進(jìn)水管出水管沉渣排出管浮渣排出口溶氣罐水射器沉渣槽111213刮渣板浮渣槽浮渣14斜板式氣浮池池體斜板混合液入口浮渣濃縮室刮渣機(jī)出水管15葉輪氣浮設(shè)備構(gòu)造示意圖返回目錄空氣管進(jìn)水出水泡沫槽刮渣機(jī)泡沫出口攪拌葉輪167．2氣泡的產(chǎn)生方法氣浮過程包括氣泡(bubble)的產(chǎn)生、氣泡與顆粒的附著及上浮分離等連續(xù)步驟。產(chǎn)生數(shù)量和尺寸合適的氣泡是氣浮過程實(shí)現(xiàn)的重要條件。廢水處理中采用的氣浮法，按水中氣泡產(chǎn)生的方法可分為溶氣法(dissolvedairflotation,DAF)、布?xì)夥?diffusedairflotation)和電解法(electrolyzedflotation)三類。177．2使．1溶氣法定義：溶氣法抱是使空持氣在一秘定壓力學(xué)的作用頂下溶解笑于水中聲，并達(dá)憂到過飽莫和狀態(tài)減，然后流再突然嘗使廢水椒減到常投壓，這悉時(shí)溶解罩于水中租的空氣莖便以微代小氣泡壇的形式罵從水中選逸出，斧以進(jìn)行晚浮選過園程的方動(dòng)法。分類燈：根據(jù)朵氣泡柱在水繼中析冷出時(shí)沸的所鎖處壓內(nèi)力的源不同豈，溶識(shí)氣浮液選又咳可分影為:加壓坡溶氣促浮選和溶氣隆真空掙浮選兩種勒類型六。加壓溶魯氣法需船要有空氣深壓縮偏機(jī)、溶氣沫罐、減壓閥含或溶氣竊釋放器、水泵。按空氣齡與水混楚合的位常置又分依為泵前進(jìn)傘氣與泵后叢進(jìn)氣兩種席。18泵前進(jìn)尾氣：這是由啞水泵壓竿水管中抖引出一供支管，紙?jiān)谥Ч軐m上按裝末水力噴巴射器，稻由于水猾噴射時(shí)杰產(chǎn)生負(fù)歪壓，將欣空氣吸校入，與昂廢水混苦合后，飄經(jīng)吸水石管、水祝泵送入慰溶氣罐賴。溶氣兆水去浮止選水射艱器進(jìn)水池水泵姐吸水端管溶氣訊罐水泵脫壓水售管水泵空氣19特點(diǎn)：比較簡(jiǎn)訓(xùn)便，水音氣混合屬均勻，但水別泵必堤須采源用自的吸式旗進(jìn)水食，而險(xiǎn)且要現(xiàn)保持1m以上的衰水頭。最大吸繳氣量不堂能大于生水泵吸剪水量的10％，否債則，水敞泵工作泰不穩(wěn)定吊，會(huì)產(chǎn)厭生氣蝕凝現(xiàn)象。溶氣踐水去浮擋選水射賊器進(jìn)水池水泵宿吸水牌管溶氣劣罐水泵淚壓水衡管水泵空氣20泵后進(jìn)督氣：一般是尼在壓水求管上通背入壓縮榴空氣。這種方稅法使水野泵工作傷穩(wěn)定，荒而且不盾必要求槽在正壓焦下工作柳。但需顫要由捏空氣拒壓縮海機(jī)供辱給空德氣，烘為了就保證因良好辨的溶初氣效所果，嗽溶氣鉗罐的閑容積煩也比樹較大礦，一筍般需坦采用叫較復(fù)備雜的乏填充印式溶辟氣罐夢(mèng)。溶氣水去浮化選空氣壓棉縮機(jī)進(jìn)水池水泵吸引水管溶氣呈罐水泵壓楚水管水泵21溶氣怠罐：溶氣罐啄（air串re廚cei冠ver霉)的作用撞是在一處定的壓減力(一般0.2～0.批6MP耍a)下，勺保證雄空氣先能充填分地簽溶于砌廢水壯中，盒并使孫水、澤氣良刪好混滑合。混合傾時(shí)間烈一般哥為1～3mi誕n，混合烤時(shí)間鋤與進(jìn)蹲氣方靈式有盜關(guān):即泵前藝進(jìn)氣混隙合時(shí)間甜可短些捆;泵后洋進(jìn)氣棄混合吹時(shí)間兩要長(zhǎng)額些。22溶氣恭罐形霉式（a）縱隔族板式(e)渦輪式(d)填充式(b)花板閣式(c)橫隔桌板式出水出水出水出水進(jìn)水進(jìn)水進(jìn)水進(jìn)水進(jìn)水出水電機(jī)放空放空多余空拌氣放空2324減壓閥舍：減壓沙閥的作用文是保持樸溶氣罐石出口處貍的壓力諷恒定，盲從而可在以控制墊出罐后半氣泡的鋸粒徑和搬數(shù)量。也可用熊低壓溶氣釋匆放器來代注替減粥壓閥薄，溶扣氣水盲流經(jīng)淘釋放莫器時(shí)所，由瞧于形淹成強(qiáng)莊烈的頃攪動(dòng)霉和渦紀(jì)流，旱便產(chǎn)層生微班細(xì)氣材泡。257．2積．2布?xì)鈿庥》ú細(xì)饩愀∵x是利用議機(jī)械剪揮切力，剪將混合厲于水中圣的空氣俯粉碎成堡細(xì)小的充氣泡，煮以進(jìn)行歡浮選的豆方法。按粉碎絞氣泡方觸法的不頭同，布宰氣氣浮卡又分為淹四種：水泵箱水管異吸氣湊浮選射流浮澤選擴(kuò)散曝寨氣浮選葉輪氣穿浮26（1）水泵補(bǔ)吸水右管吸入空氣脫氣浮這是最示原始的反也是最擺簡(jiǎn)單的垂一種氣唱浮方法述。這種方門法的優(yōu)頓點(diǎn)是設(shè)噸備簡(jiǎn)單社，其缺必點(diǎn)主要額是由于平水泵工繼作特性肝的限制齒，吸入涼的空氣股量不能決過多，控一般不紐奉大于吸內(nèi)水體積治的10％，否俘則將破販壞水泵她吸水管緊的負(fù)壓興工作。此外，那氣泡在羅水泵內(nèi)粉破碎的長(zhǎng)不夠完完全，粒脊徑大，榆因此，陜氣浮效刺果不好璃。這種方換法用于絨處理通楚過除油擠池后的羞石油廢躍水，除裂油效率填一般在50％～65％27（2）射流氣乒浮這是采惕用以水譯帶氣射前流器向瓜廢水中吹混入空薄氣進(jìn)行演氣浮的重方法。溶氣泰水去浮選水射谷器進(jìn)水池水泵吸僚水管水泵壓搖水管水泵空氣28射流渾器構(gòu)例造示楚意圖由噴蒜嘴射廈出的刪高速雅廢水所使吸練入室統(tǒng)形成宗負(fù)壓江，并穿從吸罪氣管坦吸入僵空氣砍，在劫水氣意混合控體進(jìn)旱入喉鹿管段顆后進(jìn)證行激戒烈的葡能量仿交換歸，然活后進(jìn)參入擴(kuò)辜?jí)憾?擴(kuò)散段)，動(dòng)能潔轉(zhuǎn)化為屢勢(shì)能，駕進(jìn)一步晉壓縮氣烈泡，增努大了空懲氣在水待中的溶怖解度。喉管段擴(kuò)散掩段吸氣管噴嘴漸縮段吸入室29(3)擴(kuò)散板娘曝氣氣顏浮壓縮空藍(lán)氣通過好具有細(xì)巨孔隙的破擴(kuò)散板鵝或微孔筒管，使肥空氣以漿細(xì)小氣斧泡的形圾式進(jìn)入角水中，低進(jìn)行氣革浮過程L。這種方言法的優(yōu)就點(diǎn)是:簡(jiǎn)單易細(xì)行但缺點(diǎn)宰較多:主要的熊是空氣田擴(kuò)散裝轉(zhuǎn)置的微張孔易于寬堵塞;氣泡尿較大季，浮銷選效甚率不領(lǐng)高等因此涉這種統(tǒng)方法就近年品已少蒙用。3031（4）葉輪卡浮選在浮選但池底部含設(shè)有旋宰轉(zhuǎn)葉輪我，在葉任輪的上才部裝著膏帶有導(dǎo)擦向葉片劑的固定郊蓋板，壁蓋板上深有孔洞假。當(dāng)電動(dòng)榨帶動(dòng)動(dòng)碰葉輪高謀速旋轉(zhuǎn)防時(shí)，在嫩蓋板下分形成負(fù)強(qiáng)壓，從竊空氣管冰吸入空斥氣，廢專水由上晃面的小?？走M(jìn)入仇，在葉黃輪的攪頂動(dòng)下，劑空氣被月粉碎成即細(xì)小的拳氣泡，邀并與水吵充分混筑合成為節(jié)水氣混癥合體，香甩出導(dǎo)飼向葉片夾之外，塌在池體盜內(nèi)平穩(wěn)巡壽地垂直喘上升，團(tuán)進(jìn)行浮屆選。L形成的辯泡沫不皺斷地被顯刮板刮貴出槽外乒。這種貢氣浮池垮是從礦游物浮選訴中直接僚移植過頸來的。323334布?xì)庥靖∵x拒的特閃點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)鄙單，易畫于實(shí)現(xiàn)州。缺點(diǎn)是摸空氣被邁粉碎的因不夠充芝分，形渠成的氣頌泡粒徑放較大，柔一般不恐小于l0此OOm，這樣昨，在葵供氣鐵量一訓(xùn)定的咐情況啄下，史氣泡悠的表捎面積過小。由于旗氣泡滴直徑哀大，敗運(yùn)動(dòng)凍速度竭快，沈氣泡詢與被恭去除朝污染顧物質(zhì)沿的接倦觸時(shí)惜間短珍促，沖這些濤因素?cái)⒍际沽P布?xì)鉅€氣浮陽(yáng)法效戀率較爛低。357．驕2．蘿3電解氣嶼浮法電解輩浮選逗法是桂對(duì)廢旦水進(jìn)惹行電茄解，葛這時(shí)樹在陰坑極產(chǎn)奧生大遇量的當(dāng)氫氣季泡，酷氫氣襪泡的恨直徑亂很小夢(mèng)，僅扯有20～10愿0m。廢水中竄的懸浮星顆粒粘供附在氫爆氣泡上懲，隨其寫上浮，案從而達(dá)盛到了凈覽化廢水素的目的燥。與此同疑時(shí)，在踩陽(yáng)極上妹電離形葉成的氫拘氧化物艱起著混守凝劑的辱作用，鞏有助于比水中的們污泥上買浮或下落沉。3637返回毛目錄387．3氣浮的竿原理與韻氣泡與漠固體的鍛作用形鑰式7.3贏.1氣浮蛋的原羊理親水性(hyd循rop相hil偏ici策ty)：如果罩顆粒脖易被構(gòu)水潤(rùn)未濕，哲則稱垮該顆斗粒為常親水莫性的漏。疏水吸性(hy昆dr幼o(hù)p筋ho搖bi李ci判ty刻)：如顆會(huì)粒不挎易被則水潤(rùn)吉濕，噸則是賊疏水獵性的蒜。物質(zhì)狠的親怨水性投強(qiáng)弱消可以經(jīng)用接叫觸角適來衡授量。接觸悔角(co巡壽nt搞ac茂t者an氏gl龜e)：在靜止攪狀態(tài)下安，當(dāng)氣諒、液、脹固三相提接觸達(dá)鳴到平衡懂時(shí)，氣司－液界果面張力傾線和固鳥液界面揪張力線將之間的改夾角(包含液鵝相的)稱為區(qū)平衡銜接觸救角，漫用表示。39接觸飄角示得意圖固體固體捏疏水固體短親水固體水滴水滴接觸辦角接觸角GSLGLS當(dāng)氣親泡與心顆粒邊共存陣于水灘中時(shí)示，顆鐘粒是枕否能屬附著常在氣主泡上賠和附逗著的四牢固任程度疲，取院決于凡附著披前后塘界面公能的斗變化引。如果輕總能蠢量降拿低，域則能房誠(chéng)附著短，且品能量劣降低丑越多攜，附疾著越貫牢固昏；如果紙能量塑增加襯，則帶不能猛附著甜。平衡時(shí)鏡有：LS＋LGco策s＝GS40接觸哥前后釣的能漿量變挨化：W=W2－W1=GS－LS－LG因?yàn)橹荩河蚅S＋LGcos＝GSW＝LG(co突s－1)在顆粒融與氣泡蛛附著前蛾，單位咸界面面徹積上的忌界面能W1等于伸氣－棚液界仰面能姜和液杰－固站界面至能之載和：即W1=LS＋LG。附著后卷，由于湊附著藏部分限沒有月了固棵液界炸面，所以懸單位附賴著面積穿上的界刮面能相漠應(yīng)變?yōu)閃2＝GS。41W＝LG(co蝦s－1僻)（a）當(dāng)顆粒嶼完全被雀水潤(rùn)濕夕時(shí)，＝0，cos＝1全，W＝工0，顆粒不莖能與氣脅泡粘附按。（b）當(dāng)顆粒葉完全不龜被水潤(rùn)加濕時(shí)，＝180，cos＝－l腰，W＝－揚(yáng)2LG，顆粒與考?xì)馀菡扯降膭?dòng)丈力大，榴易于用嚷氣浮法肌處理。（c）固體的編接觸角耀越大，砌越易于榮與氣泡蕉的粘附頸。但對(duì)舌于LG很小的不體系，揮雖然有胳利于固積體向氣桃泡的粘科附，但奴由于粘師附動(dòng)力搏較小，亦顆粒向己氣泡的娛粘附困或難。427．3咱．2顆粒旗與氣電泡的半作用相形式顆粒家與氣豈泡的福作用算有氣泡與拘顆粒吸泄附、氣泡飄頂托和絮凝體急中裹夾三種撿形式氣泡催與顆耕粒吸波附43氣泡頂奴托氣泡濃在絮曉凝體億中裹萌夾447．3．2氣浮扭過程爸的調(diào)慣節(jié)污染停物的乒顆粒愛是否踐與氣序泡粘衰附及刷粘附技的牢啞固程蠢度，管與污窄染物蓋的疏誘水性跟強(qiáng)弱討有關(guān)允。有時(shí)么污染抱物的服疏水延性較乓弱，資用氣楚浮法籍處理懶時(shí)效鴨率很嘉低。雜為了瓶增加陪廢水器中懸作浮顆音粒的楚疏水陣性，脹提高恨浮選歉效果糠，需駁向廢鄰水中扯投加搏化學(xué)肝藥劑往，這中些化茂學(xué)藥擠劑稱困為浮選劑。浮選劑管（flo累tat劇ion踐re牧age抹nt)根據(jù)翻其作呼用的列不同扮可分堵為以撫下幾顆種：45浮選找藥劑擱的分絮類：捕收劑(co隙ll看ec甩to表r)范：能夠提板高顆粒爺可浮性孟的藥劑拘稱為捕社收劑。起泡劑(fro傳the撿r)：它的作簽用是降孤低液體批表面自鉆由能，楊產(chǎn)生大揪量微細(xì)潤(rùn)且均勻鳥的氣泡煎，防止凱氣泡相扇互兼并市，形成佩相當(dāng)穩(wěn)議定的泡柔沫層。因此起質(zhì)泡劑是幕作用在申氣－液蹈界面上散，用以跌分散空詢氣，形檢成穩(wěn)定猴的氣泡箱。46調(diào)整劑遍：調(diào)整劑賤包括抑制佛劑、活化劑和介質(zhì)柔調(diào)整才劑三大類冶。（1）抑制劑(dep落res博san威t)：能降低紛物質(zhì)可葛浮性的森藥劑稱宿為抑制稀劑。（2）活化饑劑(ac闊ti糠va史to型r)：能夠大消除玩抑制勝作用板的藥騙劑稱炮為活它化劑抓。（3）介質(zhì)直調(diào)整貝劑(reg房誠(chéng)ula哥tor醫(yī))：介質(zhì)調(diào)李整劑的貿(mào)主要作恩用是調(diào)寧整廢水洋的pH值。返回罩目錄477．4加壓犯溶氣狀浮選安法的孕流程流程唱：根片據(jù)廢飼水加碼壓方腫式的敏不同北，基喝本流貸程有恰以下霉三種癢：1）全部崖廢水溶絨氣浮選邊法（DAF噸wi跪th位tot瞇al忽aer獸ati令on豈of哥flo磨w)2）部分拍廢水汗溶氣偷浮選奇法(DAF射wi攝th于par另tia典la陶era攏tio推no舊f杠flo奴w)3）部分均回流兩溶氣饞浮選乏法（DAF理wi份th丙rec歪ycl刻ea妨era悶tio蜜no避ff還low鋤)48全部廢魄水加壓招溶氣浮豆選(泵前咽加氣)減壓仙閥氣浮妄池49全部廢排水加壓鍋溶氣浮挺選(泵后加零氣)進(jìn)水空氣泵溶氣罐減壓亞閥氣浮池出水混凝劑50部分沈進(jìn)水分加壓脊溶氣腫氣浮艘法流賀程浮選池出水51部分盟回流北溶氣粗浮選諸流程減壓閥浮選姿池回流率25徹%～50拾%，即回良流水姿的流防量與斗進(jìn)水浩量之唇比52全部廢決水加壓月溶氣浮防選流程翅的特點(diǎn)進(jìn)水空氣泵溶氣罐減壓閥氣浮池出水混凝栗劑（a）溶氣量貍大，增先加了油柄粒或懸疼浮顆粒齊與氣泡翁的接觸匯機(jī)會(huì)；（b）在處驗(yàn)理水踢量相神同的俗條件邪下，擺它較樸部分雪回流邀溶氣憐氣浮孝法所朽需的蹲浮選懷池小真，從椒而減暴少了仍基建戒投資僑。（c）但由漂于全詠部廢狼水經(jīng)快壓力丟泵，篩所以摟增加持了含頸油廢唉水的籌乳化叨程度則，而君且壓逼力泵練和溶爆氣罐頭均較找其它今兩種屋流程窯大，立因此熊投資須和運(yùn)考轉(zhuǎn)動(dòng)恰力消翼耗較露大。53部分本進(jìn)水紋加壓應(yīng)溶氣掉氣浮栽法流斯程的披特點(diǎn)浮選毫池出水（a）較全流鋼程溶氣嘆浮選法繼所需的迎壓力泵神小，故陳動(dòng)力消弊耗低；（b）壓力泵店所造成嶼的乳化坡油量較玻全部溶陶氣法低楚；（c）氣浮櫻池的茶大小涉與全閥部溶緞氣法倆相同本，但衣較部尚分回遮流溶退氣法宜小。釣但溶笛氣量修小。兩種流拖程的共弟同缺點(diǎn)勒是減壓姻閥或溶周氣釋放江器易堵控塞！54部分回指流溶氣似浮選流扒程的特瀉點(diǎn)減壓閥浮選池回流25呼%～50蓄%（a）加壓的薪水量少視，動(dòng)力搭消耗省優(yōu)；（b）浮選過媽程中不盆促進(jìn)乳淡化；（e）缺點(diǎn)是哪浮選池丑的容積瘦較前兩金種流程旋大。（c）減壓閥心或溶氣桶釋放器不易堵塞惰；（d）礬花形妹成好返回目袖錄557．誦5氣浮頑法的妹應(yīng)用鍬及特緞點(diǎn)(a)分離拾廢水中的細(xì)蹈小懸浮檢物、藻懼類及微慚絮體；(b)回收持工業(yè)森廢水徹中的交有用風(fēng)物質(zhì)蛾，如泡造紙證廠廢歲水中煉的紙掛漿纖雜維及辰填料偽等；(c)代替二防次沉淀臣池，分象離和濃爽縮剩余壓活性污調(diào)泥，特準(zhǔn)別適用譽(yù)于那些桶易于產(chǎn)性生污泥帥膨脹的