氣浮工藝的原理：

氣浮工藝氣浮工藝是通過在廢水中注入或者生産微小氣泡，然後使得這些微小氣泡與水中絮體碰撞後粘附于絮體之上從而整體密度小于水而上浮，最終漂浮于液體表面被刮渣裝置排出系統中。

氣浮工藝的特點：

①水力停留時間短，設備體積小，節省空間和投資;②對于低溫低濁、絮體細碎和藻類較多的原水擁有良好的處理效果；③可以向原水中充氧降低臭味，并為後續工藝創造良好的溶解氧的條件。

氣泡尺寸（一）

氣泡的尺寸直接影響絮體表面所能粘附的氣泡數量和粘附後的結合程度。關于氣泡尺寸有兩種觀點:

觀點一認為氣泡的尺寸越小越有利于氣浮對雜質的去除。較小的氣泡對水流的擾動作用較小，更加利于絮體的形成和保護。而較大的氣泡很難與水中的絮體相吸附，即使吸附後結合能力也不強容易再次分離。

氣泡尺寸（二）

觀點二則認為合理的氣泡尺寸需要根據水中雜質的粒徑來決定。當水中膠體顆粒粒徑較大時，過小的氣泡反而不利。

因為要想讓較大雜質上浮，需要的小氣泡數量肯定要大于大氣泡數量，這就使得氣泡在絮體上的吸附難度相應的增加了不少，嚴重影響了其上浮力。同時如果絮體中的微氣泡太多，也會使得浮渣處理起來難度增大。

溶液pH值

pH值不僅會影響到氣浮分離組分和表面活性劑的存在形态，還會影響到表面電荷密度和收集離子的電荷及兩者的化學計量比。

對于無機離子的溶質來說，pH值的影響較為明顯，而對于難溶于水的有機物，pH值的影響非常微小。

氣體的上升流速

氣泡的上升速度要均勻。如果流速不均勻會導緻氣泡在上升的過程中相互聚合形成大的氣泡，然後聚合後的大氣泡上升速度會更快，從而在上升的過程中越聚越大，最終影響到氣浮效果。

氣泡的上升速度取決于氣泡尺寸大小，氣泡粒徑均勻則上升速度均勻。當氣泡尺寸較大時，較快的上升速度會對水流産生一定程度的擾動作用，即不利于絮體的形成，也容易将絮體打碎。

氣浮工藝的氣固比

水處理中，通入的合理的空氣量主要受到溶液中固體物質的質量和氣浮工藝用途的影響。最佳的氣固比并非為固定值，還會随着單位體積内懸浮物質量的增加而增加。

氣固比并非越高越好，當在相應的懸浮物濃度下，氣固比達到一定程度後再繼續提高氣固比，氣浮的處理效果不會再得到提升，反而會因為提高了氣固比增加了空氣壓力，而增加運行成本。

溫度

氣泡的吸附過程是放熱過程，因此溫度較低時會增加氣泡的粘性，更加利于吸附過程。

但是水的粘度會随着溫度降低而降低，從而影響到氣泡在水中的速度，此外溫度降低膠體水化作用增強，會降低水中的脫穩凝聚作用從而影響到氣浮工藝的處理效果。

Note:對于溶氣氣浮工藝，溫度的高低還會直接影響到溶氣量的大小。

混凝劑種類

一般認為使用鐵鹽混凝劑的處理效果要優于鋁鹽混凝劑。而采用聚合混凝劑，可以有效地減小藥量而提高處理效果，且聚合混凝劑對水質、水溫、pH值等條件有着更強的适應能力。

接觸反應時間

在氣浮的過程中分為接觸反應與分離反應，接觸反應的時間直接影響到了絮體的形成，對整個氣浮效果起着至關重要的影響。最佳接觸時間根據所處理水的性質和所選擇絮凝劑的不同而不同。

有學者認為理想的接觸時間應該在5min左右。在《給排水設計手冊(第2版)城鎮給水》中對于氣浮的接觸時間有着明确的規定，在8.4.2.1節裡确定了氣浮池内的接觸時間大于等于60秒。

水流速度（一）

在接觸過程中，水流需要一定的紊流以加大絮體與氣泡的接觸，絮體與絮體間的接觸。

适當的紊流對絮體的形成是有利的，但當紊流過大時，會在溶液中産生剪切力從而破壞絮體的形成，甚至是讓已經形成的絮體再次破碎，還會造成接觸停留時間過短不能形成良好的絮體。所以，接觸反應時的上升流速不能過小，更不能過大。

水流速度(二）

在《給排水設計手冊(第2版)一城鎮給水》中對氣浮工藝中接觸區内的上升流速有着嚴格的規定，規定接觸室内上升流速為10~20mm/s。

分離區的流速同樣十分重要，雖然不需要靠紊流來促進絮體的增長，但要保證水流速度不能過快造成絮體的破壞。因此，分離區的規定下降流速非常的低，通常僅為接觸區上升流速的十分之一。

分散空氣法産生氣泡（一）

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微孔布氣法的核心就是微孔闆的制造。

制作出來的微孔闆通過物理作用，使得氣體在由下而上的穿過微孔闆上的微孔時被機械的切割成一個一個的微小氣泡，切割後生成的氣泡就用于氣浮來去除水中污染物質。

分散空氣法産生氣泡（二）

葉輪切割法：

葉輪切割法的吸氣過程是利用葉輪高速旋轉時在固定的蓋闆下形成負壓，空氣從空氣管中吸入，進入水中的空氣與循環水流充分混合，被高速轉動的葉輪分散成細小的氣泡甩出導向葉片外面，經過穩流擋闆消能後，氣泡垂直上升。

由于産生的氣泡尺寸較大且葉輪轉動會造成水流的劇烈紊亂，因此葉輪切割法的處理效果并不理想。

分散空氣法産生氣泡（三）

射流法：

通過射流器，水從噴嘴高速射出的同時還會攜帶周圍一定量的空氣，使得在噴嘴口處形成真空區，從而使得空氣連續的被吸入進去，随着水流進入射流器的喉管處。在喉管内，空氣在湍流的狀态下被切割成一個一個的微小氣泡，從而達到氣浮的效果。

電解法産生氣泡

電解氣浮法：

将一組或者多組正負相電極安裝于廢水中，當在電極兩端通過一定電壓的直流電後，廢水中産生CO2、H2和O2等微小氣泡。

電解法産生的氣泡粒徑微小，且不會在對水流産生紊亂作用使得氣泡聚合，對于那些結構強度較為脆弱的絮體擁有顯著的去除效果。但弊端是設備成本高、耗能大，電極闆需要定期的維護和更換，操作和管理複雜。

生物及化學法産生氣泡（一）

生物氣浮法：

生物法是利用微生物的作用産生氣體，與水中的懸浮絮體充分接觸，使水中懸浮絮體粘附在微氣泡上，随氣泡一起浮到水面，形成浮渣并刮去浮渣，從而淨化水質

其氣浮效果受到微生物影響，受到水質、水溫等諸多條件限制，因此處理效果不穩定。

生物及化學法産生氣泡（二）

化學氣浮法：

化學法是利用化學藥劑或者廢水中和産生化學作用來生成氣泡。通常根據廢水的性質加入相應的一定量的藥劑，從而來産生如O2，H2，CO2，C12等氣體進行氣浮。

這種方法受到水質的影響較大，且藥劑消耗較多處理起來經濟壓力較大。

溶氣氣浮法産生氣泡(一)

加壓溶氣法：

高壓下大量溶于溶液中的空氣，在壓力突然降至低壓或者常壓時以微氣泡的形式被釋放出來，從而進行廢水的氣浮處理。

溶氣氣浮所産生的氣泡粒徑尺寸通常在10-100um之間，氣泡粒徑均勻、上升速度較慢對水流的擾動較小更利于絮體的形成和保護，且氣泡數量可以根據壓力和溶氣停留時問或者是回流比等參數來進行調整使得操作起來更為簡便。

溶氣氣浮法産生氣泡(二)

真空溶氣法：

真空溶氣法産生氣泡的機理和加壓溶氣法一樣，但是真空溶氣法溶氣時是在常壓或者低壓條件下進行的，而釋氣時是在負壓的條件下進行的。真空溶氣法相比加壓溶氣法的優勢在于不需要強力加壓，耗能低于加壓溶氣氣浮。

但相比加壓溶氣氣浮來說，真空溶氣氣浮在釋氣量上有着明顯的劣勢，其最大能産生氣泡的數量遠小于加壓溶氣法，且整體設備造價高，設備密封不易清洗和維護。

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氣浮技術的發展

氣浮技術的發展不僅僅限于氣泡産生的方式的變更與進步，還在固液分離系統和釋氣系統中不斷進行着迅速的發展，并且湧現除了許多優秀的技術與設備。

超效淺層氣浮技術(一)

零速度理論

超效淺層氣浮技術的核心就是“零速度”理論和超淺層氣浮池結構。

“零速度”理論是通過旋轉的進水口和出水口來保證進水與旋轉速度一緻，進入氣浮池中的水相對靜止，來降低其對氣浮池中的擾動，并使得絮體接觸與分離在同個池内完成。

超效淺層氣浮技術(二)

超淺層氣浮池結構

超效淺層氣浮池的結構突破了傳統氣浮池池深至少1.5m的限制，其池深已經縮短到700mm以下。

其突破了傳統氣浮池設計中上升速度，分離速度和接觸停留時間的限制。

其分離時間已經由傳統溶氣氣浮池的20min縮短至了3~5min，因此很大程度上的縮小了氣浮池的結構體積，這使得超效淺層氣浮技術能夠在更多更複雜的工程實際中得到更好的應用。

渦凹氣浮技術

渦凹氣浮技術的特點是将吸氣、混合、固液分離集于一體，不需要空壓機和循環泵，使得耗能減小、效率提高。

其工作原理是讓原水和混凝劑一起進曝氣段，并且渦凹曝氣機通過在室内形成負壓使得空氣源源不斷地進入渦凹曝氣機，然後以微氣泡形式進入曝氣段，微氣泡和原水混合将所形成的浮渣帶入表面排除系統。

氣液混合泵氣浮技術(一)

傳統的離心泵被設計用來隻能輸送液體，一旦泵内進入空氣會出現氣穴阻塞的現象，擾亂泵的穩定運行，加大離心泵的震動，甚至會造成泵的損壞。而氣液混合泵對其結構進行了很大的改變，特别是葉輪和葉輪進口處。

氣液混合泵能夠同時吸入空氣和液體，并且在葉輪的作用下使得空氣被均勻的切割，并且均勻的溶于水中從而達到混合效果。但是因為泵内體積有限、停留時間短、且該結構的氣液混合泵泵壓力有限使得溶氣效果并不是十分理想。

氣液混合泵氣浮技術(二)

旋噴泵

旋噴泵的工作原理是利用旋噴産生高壓，在泵内就形成高壓溶氣，其區别于傳統氣液混合泵的優勢就是能夠達到傳統氣液混合泵所達不到的大壓力。

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