氣浮法也稱為浮選法，其原理是設法使水中產(chǎn)生大量的微細氣泡，從而形成水、氣及被去除物質(zhì)的三相混合體，在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，促使微細氣泡粘附在被去除的微小油滴上后，因粘合體密度小于水而上浮到水面，從而使水中油類被分離去除。氣浮法通常作為對含油污水隔油后的補充處理，即為二級生物處理之前的預處理。
隔油池出水一般仍含有50~ 150mg/L的乳化油，經(jīng)過一級氣浮法處理，可將含油量降到30mg/L左右，再經(jīng)過二級氣浮法處理，出水含油量可達10mg/L以下。
除了用來去除污水中處于乳化狀態(tài)的油以外，氣浮法還廣泛應用于去除污水中密度接近于水的微細懸浮顆粒狀雜質(zhì)。比如氣浮法可以有效地用于活性污泥的濃縮，還可以以去除污水中的懸浮雜質(zhì)為主要目的，作為二級生物處理的預處理、保證生物處理進水水質(zhì)的相對穩(wěn)定，或是放在二級生物處理之后作為二級生物處理的
深度處理、確保排放出水水質(zhì)符合有關標準的要求。
為促進氣泡與顆粒狀雜質(zhì)的粘附和使顆粒雜質(zhì)結成尺寸適當?shù)妮^大顆粒，一般要在形成微細氣泡之前，在污水中投加藥劑進行混凝處理或加人破乳劑破壞水中乳化態(tài)油分的穩(wěn)定性。
1.特點
與重力沉淀法相比較，氣浮法具有以下特點：
(1)不僅對于難以用沉淀法處理的廢水中的污染物可以有較好的去除效果，而且對于能用沉淀法處理的廢水中的污染物往往也能取得較好的去除效果。
(2)氣浮池的表面負荷有可能超過12mV(㎡_h),水流在池中的停留時間只需要10~20min，而池深只需要2m左右，因此占地面積只有沉淀法的1/2~ 1/8，池容積只有沉淀法的1/4~1/8。
(3)浮渣含水率較低，一般在96%以下，比沉淀法產(chǎn)生同樣干重污泥的體積少2~ 10倍，簡化了污泥處置過程、節(jié)省了污泥處置費用，而且氣浮表面除渣比沉淀池底排泥更方便。
(4)氣浮池除了具有去除
懸浮物的作用以外，還可以起到預曝氣、脫色、降低CODCr等作用，出水和浮渣中都含有一定量的氧，有利于后續(xù)處理，泥渣不易腐敗變質(zhì)。
(5)氣浮法所用藥劑比沉淀法要少，使用
絮凝劑為脫穩(wěn)劑時，藥劑的投加方法與混凝處理工藝基本相同，所不同的是氣浮法不需要形成尺寸很大的礬花，因而所需反應時間較短。但氣浮法電耗較大，一般電耗為0.02~0.04kW·h/m3。
(6)氣浮法所用的釋放器容易堵塞，室外設置的氣浮池浮渣受風雨的影響很大，在風雨較大時，浮渣會被打碎重新回到水中。
2.類型
(1)細碎空氣氣浮法
細碎空氣氣浮法是靠機械細碎空氣的方法。一般使用高速旋轉葉輪產(chǎn)生離心力時產(chǎn)生的真空負壓狀態(tài)將空氣吸人，在葉輪的攪動下，空氣被粉碎成為微細的氣泡而擴散于水中，氣泡由池底向水面上升并粘附水中的懸浮物一起帶至水面。
細碎空氣氣浮法的優(yōu)點是設備結構簡單，維修量較小，其缺點是葉輪的機械剪切力不能把空氣粉碎得很充分，產(chǎn)生的氣泡較大，氣泡直徑可達1mm左右。這樣在供氣量一定的條件下，氣泡的表面積小，而且由于氣泡直徑大、運動速度快，與廢水中雜質(zhì)顆粒接觸的時間短，不易與細小顆粒或絮凝體相吸附，同時水流的機械剪切力反而可能將加藥后形成的絮體打碎。因此細碎空氣氣浮法不適用于處理含細小顆粒與絮體的廢水，可用于含有大油滴的含油廢水。
(2)噴射氣浮法
噴射氣浮法是用水泵將污水或部分氣浮出水加壓后，高壓水流流經(jīng)特制的_流器，將吸人的空氣剪切成微細氣泡，再和污水中的雜質(zhì)接觸結合在一起后上升到水面。一般要求噴射器后背壓力值達到0.1~0.3MPa，喉會直徑與噴嘴直徑之比為2~ 2.5，噴嘴流速范圍為20~30m/s。為提高溶氣效果，噴射器后要配以管道混合器，混合器要保證水頭損失0.3~ 0.4m，混合時間為30s左右。
(3)壓力溶氣氣浮法
壓力溶氣氣浮法又分為全溶氣式、部分溶氣式及部分回流溶氣式，其中部分回流壓力溶氣氣浮法是常用的一種。具體做法是用水泵將部分氣浮出水提升到溶氣罐，加壓到0.3～0.55MPa，同時注人壓縮空氣使之過飽和，然后瞬間減壓，原來溶解在水中的空氣驟然釋放，產(chǎn)生出大量的微細氣泡，從而使被去除物質(zhì)與微細氣泡結合在一起并上升到水面。其工藝流程見圖2-8。
3.溶氣罐
溶氣罐的作用是實施水和空氣的充分接觸.加速空氣的溶解，可用普通鋼板卷焊而成，并在罐內(nèi)進行防腐處理。溶氣罐規(guī)格很多，高度與直徑的比值一般為2~ 4,下表列出了常用立式溶氣罐的主要參數(shù)。溶氣罐也可采用臥式安裝，并沿長度方向將罐長分為進水段、填料段、出水段。
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直徑/mm
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高度/mm
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流量/m3·h-1
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壓力/MPa
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進水管徑/mm
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出水管徑/mm
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200
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2550
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3-6
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0.2-0.5
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40
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50
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300
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2580
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7～12
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0.2-0.5
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70
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80
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400
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2680
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13～19
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0.2-0.5
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80
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100
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500
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3000
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20-30
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0.2～0.5
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100
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125
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600
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3000
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31-42
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0.2-0.5
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125
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150
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700
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3180
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43-58
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0.2-0.5
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125
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150
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800
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3280
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59-75
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0.2～0.5
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150
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200
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900
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3330
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76～95
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0.2～0.5
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200
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250
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1000
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3380
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96-118
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0.2-0.5
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200
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250
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1200
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3510
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119～150
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0.2-0.5
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250
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300
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1400
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3610
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151~ 200
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0.2-0.5
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250
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300
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1600
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3780
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201~ 300
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0.2～0.5
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300
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350
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(1)立式溶氣罐形式有中空式、套筒翻流式和噴淋填料式三種，其中噴淋填料式溶氣效率高，比沒有填料的溶氣罐溶氣效率可高30%以上。可用的填料有瓷質(zhì)拉西環(huán)、塑料淋水板、不銹鋼圈、塑料階梯環(huán)等，一般采用溶氣效率較高的塑料階梯環(huán)。
(2)溶氣罐的溶氣壓力為0.3~0.55MPa,溶氣時間即溶氣罐水力停留時間1~ 4min，溶氣罐過水斷面負荷一般為100~ 200m3/(m2·h)。一般配以揚程為40~ 30m的離心泵和壓力為
0.5~0.8MPa的空壓機，通常風量為溶氣水量的15%~20%。
(3)污水在溶氣罐內(nèi)完成空氣溶于水的過程，并使污水中的溶解空氣過飽和，多余的空氣必須及時經(jīng)排氣閥排出，以免分離池中氣量過多引起擾動，影響氣浮效果。排氣閥設在溶氣罐的頂部，一般采用DN25手動截止閥，但是這種方式在北方寒冷地區(qū)冬季氣溫太低時，常會因截止閥被凍住而無法操作，必須予以適當保溫。排氣閥盡可能采用自動排氣閥。
(4)溶氣罐屬壓力容器，其設計、制作、使用均要按一類壓力容器要求考慮。
(5)采用噴淋填料式溶氣罐時，填料高度0.8~ 1.3m即可。不同直徑的溶氣罐，要配置的填料高度也不同，填料高度一般在1m左右。.當溶氣罐直徑大于0.5m時，考慮到布水的均勻性，應適當增加填料高度：
(6)溶氣罐內(nèi)的液位一般為0.6~1.0m左右，過高或過低都會影響溶氣效果。因此，溶氣系統(tǒng)氣液兩相的壓力平衡的及時調(diào)整很重要。除通過自動排氣閥來調(diào)整外，可通過安裝浮球液位傳感器探測溶氣罐內(nèi)液位的升降，據(jù)此調(diào)節(jié)進氣管電磁閥的開或關，還可通過其他非動力式來實現(xiàn)液位控制。
(7)溶氣水的過流密度即溶氣量與溶氣罐截面積之比，有一個優(yōu)化范圍。常用溶氣罐的直徑、流量的適應范圍見上表。
4.溶氣釋放器
溶氣釋放器是氣浮法的核心設備，其功能是將溶氣水中的氣體以微細氣泡的形式釋放出來，以便與待處理污水中的懸浮雜質(zhì)粘附良好。常用的釋放器有TS型、TJ型和TV型等，這些釋放器各有千秋。
(1)高效溶氣釋放器要具有大的消能值。消能值是指溶氣水從溶解平衡的高能值降到幾乎接近常壓的低能值之間的差值,高效溶氣釋放器的消能值應在95%以上，高者可達99.9%。
(2)兩個體積相同的氣泡合并之后，其表面能將減少20.62%。為避免微氣泡的合并，在獲得大消能值的前提下，還要具有快的消能速度，或叫短的消能時間。高效溶氣釋放器的消能時間應在0.3s以下，優(yōu)者可達0.03~ 0.01s。
(3)性能較好的釋放器能在較低的壓力（0.2MPa左右）下，能將溶氣量的99%左右予以釋放，即幾乎將溶氣全部釋放出來,以確保在保證良好的凈水效果前提下，能耗較少。
(4)根據(jù)吸附值理論，只有比懸浮顆粒小的氣泡，才能與該懸浮顆粒發(fā)生有效的吸附作用。污水中難于在短時間內(nèi)沉淀或上浮的懸浮顆粒粒徑通常都在50μm以下，乳化液的主體顆粒粒徑為0.25~2.5μm。雖然經(jīng)過投加混凝劑反應后，水中懸浮顆粒粒徑可以變大，但為了獲得較好的出水水質(zhì)，采用氣浮法時，氣泡直徑越小越好。高效溶氣釋放器釋放出的氣泡直徑在20~40μm左右，有些可使氣泡直徑達到10μm以下，甚至接近1μm。
(5)為達到氣浮池正常運轉的目的，釋放器還須具備以下條件：一是抗堵塞（因為要達到上述目的就要求水流通道盡可能窄�。�，二是結構要力求簡單、材質(zhì)要堅固耐腐蝕，同時要便于加工和安裝、盡量減少可動部件。
(6)為防止水流沖擊，保證微氣泡與顆粒的粘附條件，釋放器前管道流速要低于bn/s，釋放器出口流速為0.4~0.5m/s，每個釋放器的服務直徑為0.3~1.1m。
5.氣浮池
氣浮池的形式較多，根據(jù)待處理水的水質(zhì)特點、處理要求及各種具體條件，已有多種形式的氣浮池投人使用，其中有平流與豎流，方形與圓形等布置形式，也有將氣浮與反應、沉淀、過濾等工藝綜合在一起的組合形式。
(1)氣浮池溶氣壓力為0.2~0.4MPa，回流比為25%~50%。為獲得充分的共聚效果，一般需要投加絮凝劑，有時還要投加助凝劑，投藥后混合時間通常為2~ 3min,反應時間為5~l0min。
(2)氣浮池一般采用矩形鋼筋混凝土結構，常與反應池合建，池頂設有輕型蓋板，內(nèi)設刮渣機，池內(nèi)水流水平流速為4~ 6m/s,不宜大于10m/s。氣浮池的長寬比通常不小于4，中小型氣浮池池寬可取4.5m、3m或2m，大型氣浮池池寬可根據(jù)具體情況確定，一般單格池寬不超過10m、池長不超過15m。
(3)為防止打碎絮體，水流銜接要平穩(wěn)，因此氣浮池與反應池好合建在一起，進人氣浮池接觸室的水流速度要低于0.1m/s。
(4)氣浮池接觸室的高度以1.5~ 2.0m為佳，平面尺寸要能滿足布置溶氣釋放器的要求。其中水流上升流速要控制在10~ [#]0mm/S,水流在其中的停留時間要大于60s。
(5)分離室深度一般為1.5~ 2.5m，超高不小于0.4m。其中水流的下向流速度范圍要在1.5~3.0mm/s之間，即控制其表面負荷在5.5~ 10.8mV(m2·h)之間，廢水在氣浮池內(nèi)的停留時間不能超過 1.0h,—般為 30~ 40min。
(6)氣浮池的集水要能保證進出水的平衡，以保持氣浮池的水位正常。，一般采用集水管與出水井相連通，集水管的大流速要控制在0.5m/S左右。中小型氣浮池在出水井的上部設置水位調(diào)節(jié)管閥；大型氣浮池則要設可控溢流堰板，依此升降水位，調(diào)節(jié)流量。
6.調(diào)試或啟動時的注意事項
(1)調(diào)試進水前，首先要用壓縮空氣或高壓水對管道和溶氣罐反復進行吹掃清洗，直到?jīng)]有容易堵塞的顆粒雜質(zhì)后，再安裝溶氣釋放器。
(2)進氣管上要安裝單向閥，以防壓力水倒灌進人空壓機。調(diào)試前要檢查連接溶氣罐和空壓機之間管道上的單向閥方向是否指向溶氣罐。實際操作時，要等空壓機的出口壓力大于溶氣罐的壓力后，再打開壓縮空氣管道上的閥門向溶氣罐注人空氣。
(3)先用清水調(diào)試壓力溶氣系統(tǒng)與溶氣釋放系統(tǒng)，待系統(tǒng)運行正常后，再向反應池內(nèi)注人污水。
(4)壓力溶氣罐的出水閥門必須完全打開，以防由于水流在出水閥處受阻，使氣泡提前釋放、合并變大。
(5)控制氣浮池出水調(diào)節(jié)閥門或可調(diào)堰板，將氣浮池水位穩(wěn)定在集渣槽口以下5~ 10cm,待水位穩(wěn)定后，用進出水閥門調(diào)節(jié)并測量處理水量，直到達到設計水量。
(6)等浮渣積存到5~ 8cm后，開動刮瘡機進行刮渣，同時檢查刮渣和排渣是否正常、出水水質(zhì)是否受到影響。
7.曰常運行管理注意事項
(1)巡檢時，通過觀察孔觀察溶氣罐內(nèi)的水位。要保證水位既不淹沒填料層，影響溶氣效果；又不低于0.6m，以防出水中夾帶大量未溶空氣。
(2)巡檢時要注意觀察池面情況。如果發(fā)現(xiàn)接觸區(qū)浮渣面高低不平、局部水流翻騰劇烈，這可能是個別釋放器被堵或脫落，需要及時檢修和更換。如果發(fā)現(xiàn)分離區(qū)浮渣面高低不平、池面常有大氣泡鼓出，這表明氣泡與雜質(zhì)絮粒粘附不好，需要調(diào)整加藥量或改變混凝劑的種類。
(3)冬季水溫較低影響混凝效果時，除可采取增加投藥量的措施外，還可利用增加回流水量或提高溶氣壓力的方法，增加微氣泡的數(shù)量及其與絮粒的粘附，以彌補因水流粘度的升高而降低帶氣絮粒的上浮性能，保證出水水質(zhì)。
(4)為了不影響出水水質(zhì)，在刮淹時必須抬高池內(nèi)水位，因此要注意積累運行經(jīng)驗，總結佳的浮渣堆積厚度和含水量，定期運行刮渣機除去浮渣，建立符合實際情況的刮渣制度。一般情況下，當溶氣罐實現(xiàn)自控后，根據(jù)渣量的多少，刮渣機每隔 2~4h運行一次。刮渣機的刮板運動方向要與水流方向相反，為使刮板移動速度不大于浮渣溢人集渣槽的速度，刮渣機的行進速度要控制在50~ 100mm/s。
(5)根據(jù)反應池的絮凝、氣浮池分離區(qū)的浮渣及出水水質(zhì)等變化情況，及時調(diào)整混凝劑的投加量，同時要經(jīng)常檢查加藥管的運行情況，防止發(fā)生堵塞(尤其是在冬季）。
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