氣浮機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展詳述

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氣浮機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展
   摘要 氣浮技術(shù)是近年來(lái)應(yīng)用日趨廣泛的一種污水處理工藝，在傳統(tǒng)氣浮工藝的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了一些新的工藝，例如渦凹?xì)飧。–AF）工藝、淺層氣浮工藝等。本文對(duì)各種類(lèi)型氣浮工藝的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了綜述分析了其發(fā)展演變情況。

　前言 氣浮法是一種歷史悠久的固液分離技術(shù)氣浮凈水技術(shù)在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用廣泛。其原理是在污水中引入大量微小氣泡，氣泡通過(guò)表面張力作用與顆粒物的相互作用，包括吸附、絮凝及水動(dòng)力學(xué)等復(fù)雜過(guò)程。使其粘附在懸浮顆粒上，形成整體比重小于1的狀況，根據(jù)浮力原理浮至水面，實(shí)現(xiàn)固液分離，污水得以?xún)艋?

在水處理領(lǐng)域中，早在1920年，C.L.PECK就考慮用氣浮法處理污水，1930年瑞典某造紙廠曾試用一種將空氣在壓力下溶解于白水的水處理中，但上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果均為公開(kāi)發(fā)表和引起足夠重視。
上一世紀(jì)60年代以前，氣浮技術(shù)發(fā)展較慢，很少見(jiàn)其研究和應(yīng)用的報(bào)道，究其原因主要是制造微氣泡的技術(shù)沒(méi)過(guò)關(guān)，特別是采用分散空氣氣浮時(shí)，產(chǎn)生的氣泡不夠微細(xì)，顆粒的粘附能力很長(zhǎng)，大氣泡還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重紊流而撞碎絮體。起初的溶氣氣浮主要采用布?xì)鈿飧?duì)給水和含油、脂肪、纖維等比水比重小的物質(zhì)的廢水進(jìn)行處理。
我國(guó)在60年代末已有壓力溶氣裝置應(yīng)用于食鹽溶液的凈化和石油廢水的處理。
70年代氣浮技術(shù)迅速發(fā)展，當(dāng)采用部分回流溶氣氣浮法時(shí)氣法時(shí)，顯著改善了氣浮的地位。
目前壓力溶氣氣浮法應(yīng)用最廣。


按照氣泡產(chǎn)生的方法不同，分為以下幾大類(lèi)。
1. 引氣氣?。↖nduced Air Flotation,簡(jiǎn)稱(chēng)IAF）
其工作原理是：引氣曝氣機(jī)微氣泡的產(chǎn)生是利用電機(jī)帶動(dòng)周邊有微孔的散氣盤(pán)高速旋轉(zhuǎn)，在水中形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，液面上的空氣被吸入水中去填補(bǔ)真空?？諝膺M(jìn)入水中時(shí)，被轉(zhuǎn)盤(pán)切割成直徑10-100微米的氣泡。
　　待處理的污水首先經(jīng)進(jìn)水口進(jìn)入裝有引氣曝氣機(jī)的小型充氣段，在充氣段內(nèi)污水上升過(guò)程中與曝氣機(jī)產(chǎn)生的微氣泡混合，形成氣水混合物。由于氣水混合物和液體之間密度不平衡，產(chǎn)生了一個(gè)垂直向上的浮力，上浮過(guò)程中，微氣泡附著在固體懸浮物上，將固體懸浮物浮到水面并在氣泡的支撐下維持在水面上，間歇地被鏈條式刮渣機(jī)從氣浮槽的進(jìn)口推到出口端，通過(guò)螺旋輸送器將其排出。凈化后的污水經(jīng)溢流槽排放或去下一級(jí)處理設(shè)施。

2. 曝氣氣浮
鼓風(fēng)機(jī)將空氣直接送至氣浮池充水器，形成細(xì)小氣泡進(jìn)入廢水中。充氣器一般用擴(kuò)散板、穿孔板或微空管等,曝氣壓力在1kg/cm2,空氣量2—3m3/ m2·水，曝氣時(shí)間15—25min。

3.電解氣浮（Electrolytic Flotation）
在直流電的作用下，用不溶性陽(yáng)極和陰極直接電解廢水正負(fù)兩極產(chǎn)生氫和氧的微氣泡，將廢水中的呈顆粒狀的污染物帶至水面以進(jìn)行固液分離的一種技術(shù)。
電解氣浮產(chǎn)生的氣泡遠(yuǎn)小于溶氣法和散氣法。電解氣浮除用于固液分離外，還有降低有機(jī)物、氧化、和殺菌作用，對(duì)廢水符合變化適應(yīng)性強(qiáng)，生成污泥量小，占地面積少，不產(chǎn)生噪聲。

4.溶氣氣浮法（Dissolved-Air Flotation）
溶氣氣浮法是目前國(guó)內(nèi)外最常用的氣浮法。
根據(jù)氣泡析出時(shí)所處壓力的不同，溶氣氣浮法又可分為真空氣浮法、壓力氣浮法。前者空氣在加壓時(shí)溶入水中，常壓下析出；后者空氣在常壓或加壓下溶入水中，在負(fù)壓時(shí)析出。
目前壓力容氣氣浮法應(yīng)用最廣，分為全溶氣式、部分溶氣式及部分回流溶氣式。
它具有以下優(yōu)點(diǎn)：
在加壓條件下，空氣的溶解度大，供氣浮用的氣泡數(shù)量多

5.渦凹?xì)飧。–avitation-Air Flotation）
其工作原理是未經(jīng)處理的污水首先進(jìn)入裝有專(zhuān)利渦凹曝氣機(jī)的小型充氣段。污水在上升的過(guò)程中通過(guò)充氣段，絮體和懸浮物與微氣泡充分混合接觸，由于氣固混合物和液體之間存在密度差，以至產(chǎn)生一個(gè)垂直向上的浮力，將固體懸浮物帶到水面。上浮過(guò)程中散氣泡附著到懸浮物上，到達(dá)水面后固體懸浮物便依靠這些氣泡支撐和維持在水面，通過(guò)連續(xù)移動(dòng)的鏈條刮渣機(jī)刮到污泥槽中去除。
1997年3月美國(guó)麥王公司引進(jìn)首臺(tái)CAF渦凹?xì)飧∠到y(tǒng)，在中國(guó)昆明第二造紙廠廢水處理廠成功投入并運(yùn)行成功，結(jié)束了中國(guó)廢水處理中一直沿用壓力溶氣氣浮（DAF）的歷史。
與傳統(tǒng)的DAF壓力容氣氣浮相比，CAF渦凹?xì)飧∠到y(tǒng)具有以下顯著優(yōu)勢(shì):
1、系統(tǒng)以一種簡(jiǎn)單特殊的方式將空氣以極微小氣泡形式分布到水中，不像溶氣氣浮需要空壓機(jī)、壓力溶氣罐、溶氣釋放器及高壓泵等；
2、自動(dòng)回流管的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使污泥不易沉積在氣浮池底；
3、運(yùn)動(dòng)和維修部件極少，操作非常簡(jiǎn)單；
4、避免了溶氣氣浮中釋放器的頻繁堵塞現(xiàn)象；
5、設(shè)備整體性好，安裝方便，節(jié)省占地面積40%-60%；
6、運(yùn)行費(fèi)用低廉。