昨天抽空整理了來自吳博士關于氣浮法、氣浮機、氣浮工藝、以及溶氣氣浮機、渦凹氣浮機等常用到的氣浮機的工作原理和應用，有關氣浮機工藝的授課筆記和培訓內(nèi)容，拿來把它分享給需要的朋友們。

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一、首先我們需要先了解一下關于氣浮工藝的概念及應用

氣浮法是向廢水中通入空氣或其他氣體產(chǎn)生氣泡，使水中的一些細小懸浮物或谷底顆粒附著在氣泡上，隨氣泡上浮至水面被刮除，從而完成固、液分離的一種凈水工藝。氣浮需要借助混凝、絮凝、破乳等預處理措施來完成。自20世紀80年代以來，氣浮凈水技術在國內(nèi)開始得到迅速的發(fā)展，該技術已經(jīng)廣泛的應用在下屬方面并取得了良好的環(huán)境效益：

（1）石油、化工及機械制造業(yè)中的含油（包括乳化油）污水的油水分離；

（2）污水中有用物質(zhì)的回收，如造紙廠廢水中紙漿纖維及填料的回收；

（3）取代二次沉淀池，適用于易于產(chǎn)生活性污泥膨脹的情況；

（4）剩余活性污泥的濃縮，便于壓濾處理；

（5）處理電鍍廢水和含重金屬離子廢水：

（6）處理紡織印染廢水，如用在生物處理工藝之前作為預處理工藝；或者用在生物處理工藝之后深度處理工藝；

（7）處理制革廢水；

（8）富營養(yǎng)化前驅(qū)物，如藻類。

（9）用于水廠改造，主要有三種形式（簡單地講沉淀池改為氣浮池、將沉淀池改為可切換交替運行的沉浮池、將濾池改為氣浮濾池）

二、氣浮包含哪些具體的工藝

氣浮分離方法有很多種，根據(jù)微細氣泡產(chǎn)生的方式可分為：分散空氣氣浮法、電解氣浮法、加壓溶氣氣浮法。

（1）分散空氣氣浮法是靠高速旋轉(zhuǎn)葉輪的離心力所造成的真空負壓狀態(tài)將空氣吸入，成為微細的空氣泡而擴散于水中。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，達到固-液分離的目的，形成的浮渣不斷的被緩慢旋轉(zhuǎn)的刮渣板刮出池外。分散空氣氣浮設備機械剪切力產(chǎn)生的氣泡較大，直徑達1mm左右，不易與細小顆粒和絮凝體相吸附，反而易將絮體打碎，因此，散氣氣浮不適用于處理含細小顆粒與絮體的廢水。散氣氣浮設備氣浮時間一般約為30min，溶氣量達0.51m3/m3（氣/水）。散氣氣浮按粉碎氣泡方法又可分為射流氣浮、擴散板曝氣浮以及葉輪氣浮等。

（2）電解空氣氣浮法處理廢水的原理是，電解槽中發(fā)生電凝聚，陰極產(chǎn)生大量氫氣氣泡，廢水中的微笑油滴和懸浮顆粒粘附在氫氣氣泡上，隨其上浮而凈化廢水。廢水電解產(chǎn)生的氣泡很小，具有很高的比表面積，而且密度也小。因此，廢水電解產(chǎn)生的氣泡截獲微小油滴和懸浮顆粒的能力比溶氣氣浮、葉輪機械攪拌氣浮要高，而且載浮能力也大，很容易將油滴和懸浮物與水分離。電解時還產(chǎn)生一系列電極反應，有電化學氧化及電化學還原等作用，具有降低BOD及COD、脫脫臭、消毒的功能，陰極還具有沉積金屬離子的能力。

（3）壓力溶氣氣浮（DAF）是國內(nèi)氣浮技術中應用比較早的一種技術，適用于處理低濁度、高色度、高有機物含量、低含油量、低表面活性物質(zhì)含量或富含藻類的水，廣泛用于造紙、印染、電鍍、化工、食品、煉油等工業(yè)廢水處理。相對于其他的氣浮方式，它具有水力負荷高、池體緊湊等特點，但是它的工藝復雜、電能消耗較大、空壓機的噪聲大等因素，限制著它的應用。

三、渦凹氣浮機（CAF）的構造及工作原理

1、CAF 渦凹氣浮設備主要有氣浮箱體、渦凹曝氣機、鏈式刮泥系統(tǒng)、浮渣收集和排泄系統(tǒng)、溢流出水系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、配藥罐、貯藥罐、玻璃轉(zhuǎn)子流量計、回流管道、環(huán)形操作臺、加藥泵。

2、（1）污水中的污染物分為溶解性有機物和非溶解性物質(zhì)（即SS），溶解性有機物在一定條件下，可以轉(zhuǎn)化為非溶解性物質(zhì)，污水處理的方法之一就是加入混凝劑和絮凝劑使大部分溶解性有機物轉(zhuǎn)化成為非溶解性物質(zhì)，再將全部或大部分非溶解性物質(zhì)（即SS）去除以達到凈化污水的目的，而去除SS的主要方法就是利用氣浮的方法。

（2）CAF是由空氣產(chǎn)生氣浮的過程。渦凹曝氣機將“微氣泡”直接注入 污水中而不需要事先進行溶氣，然后通過精鑄不銹鋼散氣葉輪把“微氣泡”均勻地分布于污水中，所以不會發(fā)生阻塞現(xiàn)象，本設備不需要壓力容器、空壓機和循環(huán)泵等輔助設備。

（3）未經(jīng)處理的污水首先進入曝氣充氣段，與“微氣泡”充分混合，“微氣泡”在上升的過程中，將固體懸浮物帶到水面。刮泥機沿液面運動，將懸浮物刮到傾斜的金屬板上，再將其推入污泥排放管道。污泥排放管道里有水平的螺旋推進器，將所收集的污泥送入污泥收集器，推進器和刮泥機由同一個馬達驅(qū)動。凈化后的污水在排放前會經(jīng)由斜板下方的溢流槽，溢流槽用來控制氣浮槽的水位，確保槽中的液體不會流入污泥排放管道。

（4）開放的回流管道從曝氣段沿著氣浮槽的底部伸展。在產(chǎn)生微氣泡的同時，渦凹曝氣機會在有回流管的池底形成一負壓區(qū)，這種負壓作用會使水從池子的底部回流至曝氣區(qū)，然后又返回氣浮段，回流管道上設有單向閥，使進入曝氣槽的污水不至于不經(jīng)處理就從回流管直接進入氣浮槽。整個過程確保了在沒有進流量的情況下，氣浮仍不斷進行。

四、渦凹氣浮機（CAF）的優(yōu)點

1、節(jié)省投資：用CAF處理城市污水和工業(yè)污水不需要壓力溶氣罐、空壓機、循環(huán)泵等附屬設備。該設備能夠去除污水中的油脂、膠狀物、固體懸浮物、COD和BOD，用它處理化學制漿中段廢水可大大減少生化二級處理（如果用廢紙作原料，經(jīng)過脫墨、漂白等過程產(chǎn)生的廢水則無需生化二級處理可達標排放或回用）設備的規(guī)模，甚至可以省去生化處理工序而直接達標排放，從而大大減少總體投資費用。

2、運行費用低：該設備采用多元曝氣頭，按處理水量的不同決定曝氣機臺數(shù)，每臺曝氣機動力只有2.2Kw；刮泥板和污泥螺旋推進器由同一個馬達驅(qū)動，動力為1.1KW－ 2.2Kw。整套CAF渦凹氣浮設備所消耗的動力極小，僅相當于傳統(tǒng)溶氣氣浮法的1/8－1/10，而且維修和人工操作極少，正常運行時無需工人看守。

3、效率高：與傳統(tǒng)的油脂收集器（重力沉降池和分離槽）相反 ，CAF是將固體污泥自動和連續(xù)地從廢水中除去。污泥的去除和儲存是以濃縮的方式進行，此設備所收集的上浮污泥的最高濃度可達5%左右，因此也降低了污泥處理的運行費用。

4、性能優(yōu)越：CAF渦凹氣浮設備的處理量為5-2000立方米/小時。根據(jù)客戶的要求設計不同流量的設備。進入CAF的水量不需保持平衡，即使流量改變，設備也可正常工作，正常情況下，油脂和固體懸浮物（SS）的去除率超過95%。顯然，在油脂和固體懸浮物去除的同時，COD和BOD的負荷也大大降低，通常COD的去除率可達到75-85%以上。

5、操作簡單：CAF渦凹氣浮設備結構簡單，自動化程度高，操作維修簡便。
6、臭氣減輕：CAF渦凹氣浮設備對廢水的處理是個好氧過程，并且污泥是在“新鮮”的狀態(tài)下被除去，因而由油脂收集器（重力沉降池和分離槽）產(chǎn)生的臭氣問題得到了很好的解決。另一方面，增加了固體再利用的可能性，減少了處理上的麻煩。
7、安裝方便：為CAF渦凹氣浮設備配套的土建工程特別少，地面、地下或高處皆可安裝，而且耗時極短。

8、占地面積小：處理能力5-500立方米/小時的渦凹氣浮設備的安裝占地面積只有2.5-90平方米。

五、溶氣氣浮機（DAF）的構造及工作原理

1、溶氣氣浮機（DAF）設備主要由氣浮機（GSF氣浮機外形是方形鋼制結構，是污水處理的主體和核心，內(nèi)部由釋放器、排空管、出水管、污泥槽、刮板及傳動系統(tǒng)等組成。釋放器置于氣浮機中央位置，是生產(chǎn)微氣泡的關鍵部件）、溶氣系統(tǒng)（主要有溶氣罐、儲氣罐、空氣壓縮機、高壓泵組成）、藥劑罐組成。

2、處理后部分清水（設計指標為20-40％，通常可采用30％），經(jīng)氣浮循環(huán)工作泵，加壓進水溶氣罐中與空氣進行混合，空氣溶解到水中，這時的溶氣效率 達到80％以上；溶氣罐中的空氣由液位自控儀控制空壓機，自動布沖到溶氣罐中；溶氣罐出來的溶氣水，此時溶氣罐的壓力為0.3-0.4Mpa，經(jīng)過釋放器，使溶氣水壓力減壓釋放，溶氣水壓力減為零或負壓，溶解在水中的空氣從水中釋放出來，形成粒徑為20-50μm的微氣泡，微氣泡同污水中的懸浮物結合，部分微氣泡就直接生長在懸浮物中，使懸浮物在污水中的比重變小，直至浮上水體表面；形成大量府渣，再有氣浮池上安裝的鏈式刮沫機，把浮渣清除；氣浮池底部的清水，經(jīng)清水給水管，進入氣浮清水池后，除部分作為回流溶氣水外，可直接向外排放或進入后一級處理設備。

六、溶氣氣浮機（DAF）的優(yōu)點

1、  結構緊湊，便于吊裝運輸，安裝方便。

2、  采用專利溶氣技術，溶氣系統(tǒng)溶氣效率大于80％。

3、  采用新型釋放器，不易堵塞，釋放器效率高達99％以上。氣泡直徑均在50μm以下。

4、  設備自帶控制箱，調(diào)試后正常運行可達到完全自動化。

5、  技術先進，處理效率高，運行費用低，出水水質(zhì)好。

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