溶氣氣浮基本概(gai)念(nian)介紹
溶(rong)氣(qi)氣(qi)浮（DAF）適用(yong)于處(chu)理低(di)濁度、高(gao)色度、高(gao)有機(ji)物含量(liang)、低(di)含油量(liang)、低(di)表面活性(xing)物質含量(liang)或具(ju)有富藻的(de)水。相對(dui)于其它的(de)氣(qi)浮方式，它具(ju)有水力負荷高(gao)，池體緊湊等優點。但是它的(de)工藝復雜，電(dian)能消(xiao)耗較大(da)，空壓(ya)機(ji)的(de)噪音大(da)等缺點也限制(zhi)著它的(de)應用(yong)。
1 分(fen)類（type）
根據不同的(de)劃分原則，DAF可以有不同的(de)分類。
1．1 根(gen)據氣泡從水中析出時所處壓力的(de)不同，可分為真空式(shi)氣浮(fu)法與壓力溶氣氣浮(fu)法兩種。
前者利用抽真空的方法在(zai)常(chang)壓(ya)(ya)或(huo)加(jia)壓(ya)(ya)下溶(rong)解(jie)空氣(qi)(qi)，然(ran)后在(zai)負壓(ya)(ya)下釋(shi)放微氣(qi)(qi)泡(pao)，供氣(qi)(qi)浮使用；后者是在(zai)加(jia)壓(ya)(ya)情況下，使空氣(qi)(qi)強制溶(rong)于水(shui)中，然(ran)后突然(ran)減(jian)壓(ya)(ya)，使溶(rong)解(jie)的氣(qi)(qi)體從(cong)水(shui)中釋(shi)放出來，以微氣(qi)(qi)泡(pao)形式粘附上絮粒，一起上浮。
1．1．1 真空式氣浮池，雖然能(neng)耗(hao)低，氣(qi)(qi)泡形成和氣(qi)(qi)泡與絮粒的(de)粘附較穩定；但氣(qi)(qi)泡釋放量(liang)受限制；而且，一切(qie)設備部(bu)件(jian)，都(dou)要密封在氣(qi)(qi)浮(fu)池(chi)內；氣(qi)(qi)浮(fu)池(chi)的(de)構造(zao)復雜；只適(shi)用于(yu)處理污染物濃度不高的(de)廢水（不高于(yu)300mg/l），因此(ci)實(shi)際應用不多。
1．1．2 壓力溶氣(qi)氣(qi)浮(fu)法(fa)(fa)是目前國內外最(zui)常(chang)采(cai)用的方法(fa)(fa)，可(ke)選擇(ze)的基本流(liu)(liu)程(cheng)有全流(liu)(liu)程(cheng)溶氣(qi)氣(qi)浮(fu)法(fa)(fa)、部分(fen)溶氣(qi)氣(qi)浮(fu)法(fa)(fa)和部分(fen)回流(liu)(liu)溶氣(qi)氣(qi)浮(fu)法(fa)(fa)三(san)種。
1．1．2．1 全(quan)流(liu)程溶(rong)氣氣浮法
全流(liu)程(cheng)溶(rong)氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)浮法是將全部廢水(shui)用水(shui)泵加(jia)壓(ya)(ya)，在(zai)溶(rong)氣(qi)(qi)罐(guan)內，空氣(qi)(qi)溶(rong)解于(yu)廢水(shui)中，然后通過減壓(ya)(ya)閥將廢水(shui)送(song)入氣(qi)(qi)浮池。流(liu)程(cheng)圖見(jian)圖1。
它(ta)的(de)特點是：①溶(rong)氣(qi)量大(da)，增(zeng)加了油粒或懸浮顆粒與氣(qi)泡(pao)的(de)接(jie)觸(chu)機會；②在處理水(shui)量相(xiang)同的(de)條件下，它(ta)較部(bu)分回流溶(rong)氣(qi)氣(qi)浮法所需的(de)氣(qi)浮池小(xiao)。③全部(bu)廢水(shui)經過壓力泵，所需的(de)壓力泵和(he)(he)溶(rong)氣(qi)罐(guan)均(jun)較其他兩(liang)種流程大(da)，因此(ci)投(tou)資(zi)和(he)(he)運轉動力消耗較大(da)。
1．1．2．2 部分溶氣氣浮(fu)法
部分溶(rong)氣氣浮法是取部分廢(fei)水加壓和溶(rong)氣，其余廢(fei)水直接進入氣浮池并在氣浮池中與(yu)溶(rong)氣廢(fei)水混合。
它的特點是：①與全(quan)流(liu)程(cheng)溶氣(qi)氣(qi)浮法所需的壓力(li)泵小，因此動力(li)消耗低；②氣(qi)浮池的大(da)小與全(quan)流(liu)程(cheng)溶氣(qi)氣(qi)浮法相同，但較(jiao)部分回流(liu)溶氣(qi)氣(qi)浮法小。
1．1．2．3 部分回流溶氣氣浮法
部(bu)分回流(liu)溶(rong)氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)浮(fu)法(fa)是取一(yi)部(bu)分處理后(hou)的水(shui)回流(liu)，回流(liu)水(shui)加壓和溶(rong)氣(qi)(qi)，減壓后(hou)進入氣(qi)(qi)浮(fu)池，與來自(zi)絮凝(ning)池的含油廢水(shui)混(hun)合和氣(qi)(qi)浮(fu)，流(liu)程見圖2。
它的特點是：①加壓(ya)的水量少(shao)，動力(li)消耗省；②氣浮過(guo)程中(zhong)不促進乳(ru)化；③礬花形成好，后絮凝也少(shao)；④氣浮池的容(rong)積較前兩種流(liu)程大(da)。
現代氣浮(fu)(fu)理(li)論認為(wei)(wei)：部(bu)分(fen)回流(liu)加壓溶(rong)氣氣浮(fu)(fu)節約能源，能充分(fen)利用浮(fu)(fu)選（混凝(ning)）劑，處(chu)理(li)效果優于(yu)全加壓溶(rong)氣氣浮(fu)(fu)流(liu)程。而(er)回流(liu)比(bi)為(wei)(wei)50%時處(chu)理(li)效果最(zui)佳，所以(yi)部(bu)分(fen)回流(liu)（回流(liu)比(bi)50%）加壓溶(rong)氣氣浮(fu)(fu)工藝是目前國內(nei)外最(zui)常(chang)采(cai)用的氣浮(fu)(fu)法。
1．2 根據(ju)氣浮池中微氣泡(pao)污泥層（床）有(you)無(wu)過濾作用(yong)及水的不(bu)同流態分為：早(zao)期DAF、普通DAF和紊流DAF。（具體內容見(jian)附錄3）
2 設計原理（design principal）
DAF一般設(she)置在(zai)生(sheng)物(wu)(wu)處理單(dan)(dan)元(yuan)之(zhi)前，物(wu)(wu)理處理單(dan)(dan)元(yuan)之(zhi)后(hou)，習慣上將(jiang)其歸為(wei)物(wu)(wu)理處理單(dan)(dan)元(yuan)。若設(she)為(wei)兩級浮(fu)(fu)選(xuan)，為(wei)了方(fang)(fang)便節(jie)約，平(ping)面(mian)布(bu)置時(shi)常將(jiang)一、二(er)級浮(fu)(fu)選(xuan)池(chi)并(bing)列，一、二(er)級浮(fu)(fu)選(xuan)池(chi)是約有(you)500mm左右的(de)(de)液(ye)位差保證污水從一級浮(fu)(fu)選(xuan)池(chi)流動到(dao)二(er)級浮(fu)(fu)選(xuan)池(chi)，而取消(xiao)提升泵達到(dao)節(jie)能效(xiao)果。體現在(zai)豎向(xiang)布(bu)置上，即在(zai)設(she)計(ji)、施(shi)工(gong)時(shi)必(bi)(bi)須嚴(yan)格(ge)控制刮渣(zha)機拖(tuo)架(板)、可調節(jie)堰和除(chu)渣(zha)槽頂(ding)的(de)(de)標高，這一點非常重(zhong)要，是關鍵因素之(zhi)一，否則會嚴(yan)重(zhong)影響氣浮(fu)(fu)效(xiao)果(泡沫層無法(fa)用機械方(fang)(fang)法(fa)撇除(chu))，這也正是必(bi)(bi)須采用可調節(jie)出水堰的(de)(de)原因所在(zai)。
DAF主要(yao)由(you)空(kong)氣(qi)飽和設備(bei)（也稱(cheng)壓(ya)力溶氣(qi)系統）、空(kong)氣(qi)釋放設備(bei)（也稱(cheng)溶氣(qi)釋放系統）和氣(qi)浮池（也稱(cheng)氣(qi)浮分離系統）等組(zu)成(cheng)。目前,溶氣(qi)氣(qi)浮工藝的(de)設計和最佳(jia)操(cao)作的(de)確定，需要(yao)依(yi)靠(kao)中試和經(jing)驗。以下，根據各(ge)種應用(yong)中總結(jie)出的(de)經(jing)驗，分別介紹各(ge)個組(zu)成(cheng)部分的(de)設計原理(li)。
2．1 壓力溶氣系統（包括壓力溶氣罐(guan)、空壓機、水泵(beng)及其(qi)附屬設備(bei)）
2．1．1 溶(rong)氣系統(tong)占整個氣浮過(guo)程能量消耗的(de)50%，溶(rong)氣罐價值占工廠(chang)總(zong)基建投資的(de)12%，因此優化(hua)溶(rong)氣系統(tong)的(de)設計對(dui)縮小(xiao)氣浮操作(zuo)費用是很重要的(de)。
溶氣罐多為(wei)園(yuan)筒形(xing),立(li)式布置,容積按廢水(shui)停留時間25～3min計算(suan)，罐中可(ke)裝設有隔板，瓷環之類，也有用空罐的。
因為溶氣罐(guan)(guan)內水、氣相混合(he)，所(suo)以一般(ban)按壓(ya)(ya)力(li)(li)容器進(jin)行設計(ji)，罐(guan)(guan)頂設自動(dong)排氣閥或罐(guan)(guan)底設自動(dong)減壓(ya)(ya)閥平(ping)衡壓(ya)(ya)力(li)(li)，罐(guan)(guan)內壓(ya)(ya)力(li)(li)一般(ban)控制在0.45MPa左右(you)為宜，據此可以確定提(ti)升(sheng)泵(beng)、回流泵(beng)和空壓(ya)(ya)機(ji)的參數。
在國(guo)(guo)(guo)外的設計資(zi)料和(he)(he)文(wen)獻中，認為(wei)氣(qi)(qi)水停(ting)留時(shi)間(jian)越長(chang)，溶(rong)氣(qi)(qi)效(xiao)率越高。這(zhe)樣就使得溶(rong)氣(qi)(qi)罐的體積顯得龐大，停(ting)留時(shi)間(jian)有時(shi)長(chang)達(da)3～5min。國(guo)(guo)(guo)內的研究證實了液膜(mo)阻力(li)控(kong)制著溶(rong)氣(qi)(qi)速率，認為(wei)停(ting)留時(shi)間(jian)越長(chang)，溶(rong)氣(qi)(qi)效(xiao)果越好的觀念(nian)不(bu)符合實際，因此國(guo)(guo)(guo)內設計參數不(bu)同于國(guo)(guo)(guo)外，是以(yi)預(yu)定的溶(rong)氣(qi)(qi)效(xiao)率為(wei)設計指標，以(yi)液相(xiang)過流密度和(he)(he)液相(xiang)總容量傳質系數為(wei)參數。
所有(you)研究都表明(ming)有(you)填(tian)充(chong)床(chuang)的(de)溶(rong)氣罐比沒有(you)填(tian)充(chong)床(chuang)的(de)有(you)效，其效率最高可(ke)達到99%，但(dan)在(zai)實(shi)際運行中，經常需對(dui)溶(rong)氣罐進行內部(bu)(bu)檢(jian)查(cha)，因而(er)在(zai)很(hen)多溶(rong)氣氣浮工藝中常選用沒有(you)填(tian)充(chong)床(chuang)的(de)系統，而(er)且大部(bu)(bu)分(fen)無填(tian)充(chong)床(chuang)的(de)溶(rong)氣罐常配有(you)內部(bu)(bu)的(de)或外部(bu)(bu)的(de)噴射(she)器以提高溶(rong)氣效率。
2．1．2 加壓溶氣(qi)法有兩種進氣(qi)方式(shi)，即泵(beng)前進氣(qi)和泵(beng)后進氣(qi)。
第一種是泵(beng)前(qian)進氣(qi)，流程圖(tu)見圖(tu)3。當(dang)空氣(qi)吸(xi)入(ru)量(liang)小于空氣(qi)在(zai)該溫(wen)度(du)下水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中的飽(bao)和度(du)時(shi)，由水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)壓(ya)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管引出一支(zhi)管返回吸(xi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管，在(zai)支(zhi)管上(shang)安裝水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)力噴射器，廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)經(jing)過(guo)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)力噴射器時(shi)造(zao)成負壓(ya)，將空氣(qi)吸(xi)入(ru)與(yu)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)混(hun)合(he)后，經(jing)吸(xi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管、水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)送入(ru)溶氣(qi)罐。這種方式省(sheng)去了(le)空壓(ya)機，氣(qi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)混(hun)合(he)效果好，但水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)必須采用自引方式進水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，而且要(yao)保持lm以(yi)上(shang)的水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)頭，其(qi)最(zui)大吸(xi)氣(qi)量(liang)不(bu)能大于水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)吸(xi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)的10%，否(fou)則，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)工(gong)作不(bu)穩定，破壞了(le)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)應當(dang)具有的真空度(du)，會產生氣(qi)蝕現象。
第二(er)種是泵(beng)后進氣(qi)(qi)，流程圖見(jian)圖4。當空(kong)氣(qi)(qi)吸入量大于空(kong)氣(qi)(qi)在(zai)該溫度下水(shui)(shui)中的(de)飽(bao)和(he)度時，空(kong)氣(qi)(qi)通過空(kong)壓(ya)機在(zai)水(shui)(shui)泵(beng)的(de)出水(shui)(shui)管(guan)壓(ya)入，但也不(bu)宜大于水(shui)(shui)泵(beng)吸水(shui)(shui)量的(de)25% 。這種方法使水(shui)(shui)泵(beng)工(gong)作(zuo)穩定，而且不(bu)必要(yao)求在(zai)正壓(ya)下工(gong)作(zuo)，但需(xu)要(yao)由空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機供(gong)給空(kong)氣(qi)(qi)。為了保證良好的(de)溶氣(qi)(qi)效果，溶氣(qi)(qi)罐(guan)的(de)容積也比(bi)較大，一般(ban)需(xu)采用較復雜的(de)填(tian)充式溶氣(qi)(qi)罐(guan)。
2．1．3 空(kong)氣(qi)(qi)注入量(liang)(liang)的(de)調節是浮選(xuan)操作(zuo)的(de)另一(yi)關鍵因素，一(yi)般隨選(xuan)擇的(de)溶氣(qi)(qi)壓(ya)力或(huo)回流比而變。實驗也(ye)表明出(chu)水質量(liang)(liang)僅依賴于引入系(xi)統的(de)空(kong)氣(qi)(qi)總量(liang)(liang)(氣(qi)(qi)泡(pao)尺寸一(yi)致時)，而與單(dan)獨壓(ya)力或(huo)回流比無(wu)關。要(yao)根據污(wu)水水質、浮選(xuan)（混凝）劑(ji)和(he)減壓(ya)釋放器的(de)類型經反復實踐而定。
2．1．4溶氣罐內水位高低是影響氣浮效果的重要因素。水們南寧市，縮小了水氣接觸部分的窖，溶氣效果不好；水位太低則缺乏必要的緩沖水深，氣體會穿過水層進入氣浮設備形成大氣泡，氣浮(fu)效(xiao)果(guo)也不佳。推薦(jian)水位控(kong)制在罐內1/3～1/4左右。
2．1．5 溶(rong)(rong)氣罐(guan)內的壓(ya)力(li)是(shi)影響氣量的重要因素。一般情況下，壓(ya)力(li)高，則溶(rong)(rong)氣多，在(zai)空(kong)(kong)壓(ya)機(ji)加(jia)氣方式中，溶(rong)(rong)氣罐(guan)內的壓(ya)力(li)是(shi)由空(kong)(kong)壓(ya)機(ji)氣壓(ya)和水泵(beng)共同決定的。在(zai)正(zheng)運(yun)轉時，首先要保(bao)證(zheng)足夠的水壓(ya)，但水壓(ya)和氣壓(ya)又要基(ji)本相當(dang)。
在采(cai)用(yong)水射器加氣(qi)的方式中，保證溶氣(qi)罐壓(ya)力(li)(li)的關鍵(jian)是采(cai)用(yong)合適的水泵，一般(ban)水泵壓(ya)力(li)(li)應在保證額定流量的前提下(xia)大于0.3Mpa，溶氣(qi)罐壓(ya)力(li)(li)調整可通(tong)過(guo)調節溶氣(qi)罐出水閥(fa)、水泵出水閥(fa)、回流控(kong)制閥(fa)進行。
2．1．6根據《中(zhong)華人民共(gong)和國國家標準(zhun)室外排水(shui)設計(ji)規范》第8.2.7條 溶氣(qi)罐的設計(ji)應符合(he)下(xia)列要(yao)求(qiu)：
一、溶(rong)氣罐工作(zuo)壓力(li)宜(yi)采用(yong)300～500kPa（約為3～5kgf/cm2）；
二、空氣(qi)量以體積計(ji)(ji)，可按污水量5～10%計(ji)(ji)算；
三、污水(shui)在溶(rong)氣罐(guan)內(nei)停留時(shi)間應根據罐(guan)的型式確定，一(yi)般宜為(wei)1～4min，罐(guan)內(nei)應有促進氣水(shui)充(chong)分混合(he)的措施；
四(si)、采用部分回流(liu)的溶氣罐宜選用動態式，并應有(you)水位(wei)控制措施。
2．1．7有應用中提到，增加一個精密空氣(qi)穩(wen)(wen)流器(qi)，它的作用是使空氣(qi)在進入溶氣(qi)罐的噴頭前，確保壓力平穩(wen)(wen)、均一。
回流比(bi)(bi)是指，當(dang)采用部(bu)分回流溶(rong)(rong)(rong)氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)浮法時，進入溶(rong)(rong)(rong)氣(qi)(qi)罐加壓(ya)溶(rong)(rong)(rong)氣(qi)(qi)的回流水(shui)量與(yu)處理水(shui)量的比(bi)(bi)值。回流比(bi)(bi)一般為(wei)廢(fei)水(shui)的25％～50％。但當(dang)污水(shui)水(shui)質較差(cha)，且污水(shui)水(shui)量不大時，可適當(dang)加大回流比(bi)(bi)，以保證出水(shui)水(shui)質。
2．2 溶(rong)氣釋放(fang)系(xi)統（主(zhu)要是釋放(fang)頭）
釋放(fang)器(qi)是該系統(tong)的(de)關(guan)鍵裝置(zhi)，它(ta)對氣泡(pao)形成的(de)大(da)小、分布以及對氣浮凈水效(xiao)果和運行(xing)費用均有明顯影響。目前被(bei)采用的(de)釋放(fang)器(qi)的(de)釋氣效(xiao)率可達99.2%。
2．2．1 以前的研(yan)究(jiu)認為(wei)，釋氣(qi)泡的大(da)小與溶氣(qi)壓(ya)力有關(guan)，低(di)壓(ya)時形(xing)成大(da)氣(qi)泡居(ju)多，不利于(yu)氣(qi)浮。國(guo)內(nei)最新研(yan)究(jiu)認為(wei)：溶氣(qi)水在減壓(ya)消能時氣(qi)泡的釋放(fang)(fang)規律與氣(qi)泡在靜水中的狀(zhuang)況不同；低(di)壓(ya)時大(da)氣(qi)泡的出現歸咎(jiu)于(yu)釋放(fang)(fang)器(qi)不良(liang)所致。除了要(yao)釋放(fang)(fang)出大(da)量穩(wen)定的微小氣(qi)泡，關(guan)鍵是要(yao)如何防止堵塞。
目前國(guo)內外采用不(bu)同類型的(de)(de)(de)(de)釋(shi)(shi)(shi)(shi)放(fang)(fang)(fang)器(qi)(qi),有簡單閥門式(shi)、針(zhen)型閥式(shi)以(yi)及專用釋(shi)(shi)(shi)(shi)放(fang)(fang)(fang)器(qi)(qi)（專利）。溶氣(qi)釋(shi)(shi)(shi)(shi)放(fang)(fang)(fang)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)專利產(chan)品很多,其中效果較好的(de)(de)(de)(de)一般都有以(yi)下(xia)特(te)點(dian)：在(zai)(zai)噴(pen)嘴(zui)處(chu)有一個瞬間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)壓降；在(zai)(zai)釋(shi)(shi)(shi)(shi)放(fang)(fang)(fang)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)入口處(chu)水流方向會(hui)突然改變（常為90°）；釋(shi)(shi)(shi)(shi)放(fang)(fang)(fang)器(qi)(qi)口徑(jing)不(bu)超過2.5mm,水在(zai)(zai)釋(shi)(shi)(shi)(shi)放(fang)(fang)(fang)器(qi)(qi)中的(de)(de)(de)(de)停(ting)留時間(jian)(jian)＜1.5ms；離(li)開(kai)釋(shi)(shi)(shi)(shi)放(fang)(fang)(fang)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)水流速度逐(zhu)漸變小；離(li)開(kai)釋(shi)(shi)(shi)(shi)放(fang)(fang)(fang)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)水體(ti)會(hui)與其前面一擋板發生(sheng)撞擊。任何釋(shi)(shi)(shi)(shi)放(fang)(fang)(fang)器(qi)(qi)都不(bu)可能(neng)只產(chan)生(sheng)微氣(qi)泡(pao)，而一般是產(chan)生(sheng)直徑(jing)在(zai)(zai)40～70μｍ之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)泡(pao)，一些大(da)氣(qi)泡(pao)的(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)是不(bu)可避免的(de)(de)(de)(de)，盡管這些大(da)氣(qi)泡(pao)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)會(hui)降低系統的(de)(de)(de)(de)運行效率。
2．2．2 根據《中華人民共和(he)國(guo)(guo)國(guo)(guo)家標準室外排水(shui)設計規范(fan)》第8.2.8條(tiao) 溶氣釋放器的(de)選用應(ying)根據含油污水(shui)水(shui)質、處理流(liu)程和(he)釋放器性能確定。
2．3 氣(qi)浮(fu)分離(li)系統（氣(qi)浮(fu)池(chi)構件）
氣(qi)浮分(fen)(fen)離系(xi)統的(de)功能是確保(bao)一定容積來完成微(wei)氣(qi)泡群與水中雜(za)質的(de)充分(fen)(fen)混(hun)合(he)、接(jie)觸、粘附以及(ji)帶(dai)氣(qi)絮(xu)粒與清水的(de)分(fen)(fen)離。
2．3．1為(wei)了提(ti)(ti)高氣(qi)浮的處理效果，往往向廢水中加(jia)(jia)入混凝劑或氣(qi)浮劑，投加(jia)(jia)量因水質不同而(er)異，一(yi)般由(you)試驗確定。對于鋁類(lei)絮(xu)凝劑，通(tong)過提(ti)(ti)高攪拌強度(du)均可使出(chu)水濁度(du)進(jin)一(yi)步降低(di)。
為保證浮選(混凝)劑的混凝作用，浮選池進水端宜設靜態管道混合器和反(fan)應(ying)室，反(fan)應(ying)室有效(xiao)容積約按廢水(shui)(進(jin)水(shui)量(liang)與回(hui)流量(liang)的和)停留(liu)時間10分鐘計(ji)算，一般分為(wei)三間，迷宮式布置，且每間設攪拌機提高混凝(ning)效(xiao)果(guo)(guo)，每間中的速度梯度常常是相(xiang)同的。絮凝(ning)池(chi)（也即反(fan)應(ying)室）設計(ji)最好提供活塞流狀(zhuang)態（紊流堆動狀(zhuang)態），可以確保較好的氣浮效(xiao)果(guo)(guo)。
2．3．2 溶(rong)氣氣浮池的(de)(de)最(zui)大(da)建議(yi)尺寸可達(da)(da)145m2，相應的(de)(de)產水能力為(wei)2900～4350m3/ h，單位面積的(de)(de)產水能力至(zhi)少提高了一倍。溶(rong)氣氣浮池的(de)(de)深度(du)從1.5m增加到5.0m，且池型由長方形向正方形發展，長寬比在(1.2～2)：1之間。目(mu)前運(yun)行(xing)良(liang)好的(de)(de)溶(rong)氣氣浮池的(de)(de)長度(du)最(zui)大(da)可達(da)(da)12m，但寬度(du)被限制為(wei)8.5m，這主要是因為(wei)機械刮(gua)渣機的(de)(de)最(zui)大(da)跨度(du)為(wei)8.5m。
污水(shui)(shui)在氣(qi)浮(fu)池(chi)內(nei)的停留時間一般(ban)取30～40min，工(gong)作水(shui)(shui)深為(wei)15～25m，長(chang)寬比不小于4，表面負荷5～10m3/m2?h。
若停留時(shi)間太短(duan)，水(shui)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)沖(chong)擊力大(da)，浮選罐中的(de)(de)(de)(de)污水(shui)牌較(jiao)強的(de)(de)(de)(de)紊流(liu)(liu)狀(zhuang)態，這樣不但(dan)不利于氣(qi)泡與絮體(ti)的(de)(de)(de)(de)粘附，反(fan)而會將部分(fen)已粘附在氣(qi)泡上(shang)的(de)(de)(de)(de)絮體(ti)打碎(sui)；另外，由(you)于紊流(liu)(liu)和較(jiao)短(duan)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)時(shi)間，而使投加(jia)的(de)(de)(de)(de)部分(fen)混凝劑未(wei)反(fan)應(ying)完全時(shi)就隨(sui)出(chu)水(shui)流(liu)(liu)出(chu)，致使出(chu)水(shui)中懸(xuan)浮固體(ti)的(de)(de)(de)(de)去除率降低，甚至出(chu)現負增長的(de)(de)(de)(de)趨勢。
2．3．3 氣浮池分(fen)2個(ge)區(qu):接觸區(qu)和分(fen)離區(qu)。
2．3．3．1 設計接觸(chu)區(qu)時，要(yao)注意控制(zhi)絮凝水的上升流速，避免短流、偏流，不致(zhi)在(zai)上浮(fu)過(guo)程(cheng)中被水流剪(jian)脫已粘附的氣泡而(er)影響后續分離效(xiao)果。通常(chang)情況下(xia)接觸(chu)區(qu)的上升流速以控制(zhi)在(zai)10～20mm/s為宜,高度以1.5～2.0m為宜,在(zai)這種流速和(he)高度下(xia),既保證了絮粒和(he)微氣泡的接觸(chu)時間,又不會造成絮粒因上浮(fu)時間過(guo)長(chang)而(er)破壞(huai)或下(xia)沉。
合理地布(bu)置釋放器，使釋放水的(de)作用(yong)范圍遍及全區，能充分(fen)、及時地使微(wei)氣(qi)泡下絮粒接觸。
2．3．3．2 分離區(qu)選擇分離速(su)度時(shi)，應(ying)有利于帶(dai)氣絮粒(li)上(shang)浮(fu)。對于絮粒(li)大、密度小(xiao)、不易(yi)破碎的(de)(de)帶(dai)氣絮粒(li)一般(ban)采(cai)取(qu)較(jiao)大的(de)(de)分離速(su)度，反之取(qu)較(jiao)小(xiao)值。分離區(qu)的(de)(de)流(liu)速(su)宜在1～3mm/s,流(liu)速(su)過小(xiao)會(hui)造(zao)成大絮粒(li)因擁擠而沉淀,流(liu)速(su)過大會(hui)造(zao)成帶(dai)氣絮粒(li)和(he)清水(shui)的(de)(de)分界(jie)面向(xiang)下(xia)延伸(shen),從(cong)而造(zao)成絮粒(li)隨水(shui)流(liu)出、水(shui)質下(xia)降。
對(dui)濃度(du)大(da)、浮渣(zha)多，在固液分(fen)(fen)離(li)時形成擁(yong)擠上(shang)浮現(xian)象的應減小(xiao)上(shang)浮速度(du)，否則(ze)浮渣(zha)層太厚會(hui)造成落(luo)渣(zha)，或因(yin)分(fen)(fen)離(li)區容積過小(xiao)而影(ying)響(xiang)分(fen)(fen)離(li)效果。
選取(qu)集(ji)水系統時，盡可能(neng)做到集(ji)水均(jun)勻(yun)，不讓上(shang)浮較慢的細小帶氣絮粒流(liu)出(chu)池外(wai)。為此(ci)，應避免(mian)短流(liu)、快(kuai)部滯流(liu)、碰壁回流(liu)等不良現(xian)(xian)象出(chu)現(xian)(xian)。
當溶氣(qi)氣(qi)浮池(chi)的(de)(de)(de)(de)水力(li)負(fu)荷(he)＞10 m3/m2?h時(shi)，很容易出現(xian)氣(qi)浮出水攜(xie)帶(dai)氣(qi)泡(pao)(pao)進(jin)入后續濾(lv)(lv)池(chi)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況，氣(qi)泡(pao)(pao)會(hui)存在(zai)于濾(lv)(lv)池(chi)的(de)(de)(de)(de)上(shang)層(ceng)。雖然(ran)有人發現(xian)濾(lv)(lv)池(chi)中(zhong)氣(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)會(hui)有利于水中(zhong)顆粒(li)的(de)(de)(de)(de)去除，但是(shi)它會(hui)導(dao)致濾(lv)(lv)池(chi)水頭損失的(de)(de)(de)(de)急劇升(sheng)高，從(cong)而(er)使濾(lv)(lv)池(chi)運行周期(qi)顯(xian)著縮短，因(yin)此應該避免濾(lv)(lv)池(chi)進(jin)水中(zhong)氣(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)，所以在(zai)大(da)幅度(du)提(ti)高溶氣(qi)氣(qi)浮池(chi)水力(li)負(fu)荷(he)的(de)(de)(de)(de)同時(shi)，必須設置脫(tuo)氣(qi)系統（具(ju)體(ti)內容見(jian)附(fu)錄(lu)2）以保(bao)證(zheng)工藝的(de)(de)(de)(de)正常運行。
安裝簡易，靈巧的刮(gua)渣設備，以便(bian)刮(gua)渣時(shi)不致(zhi)擾動浮渣層而產生落渣，影(ying)響(xiang)出水水質(zhi)。
2．3．4 國(guo)內外氣浮池的設計參數(shu)變化范圍很(hen)大，我國(guo)主(zhu)要采用以下參數(shu)：
接(jie)觸區： 停留時(shi)間 ＞ 2.0min
表面負(fu)荷率(lv) 36～72 m3/m2?h
分離區： ; 表面(mian)負荷率 7.2～10.8 m3/m2?h
2．3．5 根據(ju)《中華人(ren)民共和國國家(jia)標準(zhun)室(shi)外(wai)排水(shui)設(she)計(ji)規范》第8.2.9條 氣浮(fu)池可采用矩形或圓形。矩形氣浮(fu)池的設(she)計(ji)應符合(he)下(xia)列要(yao)求：
一、氣浮池(chi)應(ying)設置(zhi)反應(ying)段，反應(ying)時(shi)間宜為(wei)10～15min；
二、每格(ge)池(chi)寬不應(ying)大于4.5m，長寬比宜(yi)為3～4；
三、有效水深(shen)宜為(wei)2.0～2.5m，超高(gao)不應小(xiao)于0.4m；
四、污水在氣浮池分(fen)離段停(ting)留(liu)時(shi)間不宜大于1.0h；
五、污水在池內的水平流速不宜大于10mm/s；
六、氣浮池端部應設置(zhi)集(ji)沫(mo)槽；
七(qi)、池內應設刮沫機，刮沫機的移動(dong)速(su)度宜為1～5m/min。
2．3．6 氣(qi)浮模型研究得出(chu)了一些新(xin)概念，如飲(yin)用水氣(qi)浮處理(li)需針(zhen)尖(jian)大(da)小(數十微米)的(de)絮體。pH對絮體形(xing)成和(he)氣(qi)泡粘(zhan)附一樣重要。在最(zui)佳pH時(shi),顆粒的(de)ζ電(dian)位接(jie)近(jin)于0或為(wei)負值,可采用較(jiao)高(gao)(gao)的(de)溢流(liu)流(liu)速度(du)(≤15m/h)。氣(qi)浮池(chi)的(de)最(zui)佳設計是(shi)接(jie)觸區(qu)和(he)分離區(qu)呈長窄形(xing)狀的(de)活塞流(liu)反(fan)應器,停留時(shi)間分別大(da)于1.5min和(he)5min,這樣表面負荷要比傳統(tong)數值提(ti)高(gao)(gao)許多,而且效率較(jiao)高(gao)(gao)。
增加一個射流混合器可以(yi)保證隔(ge)油池出(chu)水與溶氣水充(chong)分混(hun)合后進(jin)入浮選池中，使(shi)形(xing)成(cheng)的超微氣泡(pao)均(jun)一散布于池中。
因為污水中一般(ban)含有(you)毒有(you)害物質，故浮(fu)選池(chi)結構設計要考(kao)慮設防腐層和頂蓋板，有(you)條件時可(ke)考(kao)慮浮(fu)選氣體的有(you)組織排放。
2．4 正交(jiao)試驗分析得出(chu)：回流比、混(hun)凝劑投(tou)加量(liang)和浮選(xuan)罐（池(chi)(chi)）的有效停(ting)留(liu)時(shi)間這三個主要參數對氣(qi)浮效果影響大(da)小的主次(ci)關(guan)系是(shi)：回流比＞混(hun)凝劑投(tou)加量(liang)＞浮選(xuan)罐（池(chi)(chi)）的有效停(ting)留(liu)時(shi)間。
溶氣(qi)(qi)罐與氣(qi)(qi)浮(fu)池之間的回流水輸送管道要(yao)短(duan)，壓力損失要(yao)小，從而防(fang)止空氣(qi)(qi)從超飽和(he)的水中逸出。
水溫降低(di)對溶氣氣浮效果(guo)有不利的影響。
3 應用圖紙(zhi)（drawing）
附錄1 其它氣浮方式
1、分(fen)(fen)散空(kong)氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)法(fa)(fa)。又(you)可(ke)分(fen)(fen)為轉子碎氣(qi)(qi)(qi)法(fa)(fa)（也稱為渦凹氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)或旋切(qie)氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)，見圖1）和微(wei)孔(kong)布(bu)氣(qi)(qi)(qi)法(fa)(fa)2種。前者依靠高(gao)速轉子的(de)(de)離心(xin)力(li)所造成的(de)(de)負壓而(er)將空(kong)氣(qi)(qi)(qi)吸(xi)入(ru),并(bing)于(yu)提(ti)升(sheng)上來的(de)(de)廢(fei)水(shui)充分(fen)(fen)混合后(hou),在水(shui)的(de)(de)剪切(qie)力(li)的(de)(de)作用下(xia),氣(qi)(qi)(qi)體破碎成微(wei)氣(qi)(qi)(qi)泡而(er)擴散于(yu)水(shui)中；后(hou)者則是使空(kong)氣(qi)(qi)(qi)通(tong)過微(wei)孔(kong)材料(liao)或噴頭中的(de)(de)小孔(kong)被分(fen)(fen)割成小氣(qi)(qi)(qi)泡而(er)分(fen)(fen)布(bu)于(yu)水(shui)中。
該法設備簡(jian)單，但產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)氣(qi)泡(pao)(pao)較大(da)(da)，且水(shui)(shui)中(zhong)易(yi)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)大(da)(da)氣(qi)泡(pao)(pao)。大(da)(da)氣(qi)泡(pao)(pao)在(zai)水(shui)(shui)中(zhong)具有較快的(de)(de)上(shang)升速度。巨大(da)(da)的(de)(de)慣性力(li)不僅不能使氣(qi)泡(pao)(pao)很好地(di)粘附于(yu)(yu)絮(xu)凝體(ti)上(shang)，相反會造成水(shui)(shui)體(ti)的(de)(de)嚴(yan)重(zhong)紊(wen)流(liu)而撞(zhuang)碎(sui)絮(xu)凝體(ti)。所以渦凹氣(qi)浮要嚴(yan)格控制(zhi)進氣(qi)量。氣(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)依賴于(yu)(yu)葉輪的(de)(de)高速切割，以及在(zai)無壓體(ti)系中(zhong)的(de)(de)自然釋放，氣(qi)泡(pao)(pao)直(zhi)徑大(da)(da)、動力(li)消耗高，尤其對于(yu)(yu)高水(shui)(shui)溫污水(shui)(shui)的(de)(de)氣(qi)浮處理(li)，處理(li)效果難如人意。由于(yu)(yu)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)氣(qi)泡(pao)(pao)大(da)(da)，更(geng)適合處理(li)一些(xie)稠油廢水(shui)(shui)，由于(yu)(yu)大(da)(da)氣(qi)泡(pao)(pao)在(zai)上(shang)浮過程(cheng)易(yi)破裂(lie)，建議設計(ji)時污水(shui)(shui)在(zai)“分離室”的(de)(de)停留(liu)時間(jian)不要超(chao)過20分鐘，時間(jian)越長氣(qi)泡(pao)(pao)破裂(lie)得越多，可能導致絮(xu)凝體(ti)重(zhong)新沉淀到池底。
分散空(kong)氣氣浮(fu)法產生的(de)氣泡直徑均較(jiao)大,微孔板也易受堵,但在能源消耗方面較(jiao)為節(jie)約,多用于礦物浮(fu)選(xuan)和含(han)油脂、羊毛等廢水的(de)初級處(chu)(chu)理及(ji)含(han)有大量表面活(huo)性劑(ji)廢水的(de)泡沫浮(fu)選(xuan)處(chu)(chu)理。
2、溶(rong)氣(qi)(qi)泵(beng)(beng)(beng)氣(qi)(qi)浮法。溶(rong)氣(qi)(qi)泵(beng)(beng)(beng)采用渦流泵(beng)(beng)(beng)或氣(qi)(qi)液多相泵(beng)(beng)(beng)，其原(yuan)理是在(zai)泵(beng)(beng)(beng)的(de)入(ru)口處空(kong)(kong)氣(qi)(qi)與(yu)水一(yi)起進入(ru)泵(beng)(beng)(beng)殼(ke)內(nei)，高速(su)(su)轉動的(de)葉(xie)輪(lun)將吸入(ru)的(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)多次切割成小氣(qi)(qi)泡，小氣(qi)(qi)泡在(zai)泵(beng)(beng)(beng)內(nei)的(de)高壓環(huan)境(jing)下迅(xun)速(su)(su)溶(rong)解于水中，形成溶(rong)氣(qi)(qi)水然(ran)后進入(ru)氣(qi)(qi)浮池完成氣(qi)(qi)浮過程(cheng)。溶(rong)氣(qi)(qi)泵(beng)(beng)(beng)產(chan)生的(de)氣(qi)(qi)泡直徑一(yi)般在(zai)20～40μm，吸入(ru)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)最大溶(rong)解度達到100%，溶(rong)氣(qi)(qi)水中最大含氣(qi)(qi)量達到30%，泵(beng)(beng)(beng)的(de)性能在(zai)流量變化和(he)氣(qi)(qi)量波動時十分(fen)穩定(ding)，為泵(beng)(beng)(beng)的(de)調(diao)節和(he)氣(qi)(qi)浮工藝的(de)控制提(ti)供(gong)了極好的(de)操作條件（圖(tu)2）。
3、電(dian)解(jie)(jie)(jie)凝聚氣(qi)浮法。這種方法是將正負(fu)相間(jian)的(de)多組電(dian)極(ji)(ji)(ji)安插(cha)在廢(fei)水(shui)中,當(dang)通過直流(liu)電(dian)時,會產(chan)生電(dian)解(jie)(jie)(jie)、顆粒(li)的(de)極(ji)(ji)(ji)化(hua)、電(dian)泳、氧(yang)化(hua)還原以及電(dian)解(jie)(jie)(jie)產(chan)物間(jian)和廢(fei)水(shui)間(jian)的(de)相互作(zuo)用(yong)。當(dang)采用(yong)可溶電(dian)極(ji)(ji)(ji)(一般為(wei)鋁(lv)(lv)鐵(tie))作(zuo)為(wei)陽極(ji)(ji)(ji)進行電(dian)解(jie)(jie)(jie)時,陽極(ji)(ji)(ji)的(de)金(jin)屬(shu)將溶解(jie)(jie)(jie)出鋁(lv)(lv)和鐵(tie)的(de)陽離(li)(li)子(zi),并與水(shui)中的(de)氫氧(yang)根離(li)(li)子(zi)結合,形成(cheng)吸附(fu)性很強的(de)鋁(lv)(lv)、鐵(tie)氫氧(yang)化(hua)物以吸附(fu)、凝聚水(shui)中的(de)雜質顆粒(li),從而形成(cheng)絮(xu)粒(li)。這種絮(xu)粒(li)與陰極(ji)(ji)(ji)上(shang)產(chan)生的(de)微氣(qi)泡(氫氣(qi))粘附(fu),得以實現氣(qi)浮分離(li)(li)。但電(dian)解(jie)(jie)(jie)凝聚氣(qi)浮法存(cun)在耗電(dian)量(liang)較多,金(jin)屬(shu)消耗量(liang)大以及電(dian)極(ji)(ji)(ji)易鈍(dun)化(hua)等問(wen)題,因此,較難適(shi)用(yong)于大型生產(chan)。
4、生(sheng)物(wu)(wu)(wu)及(ji)化(hua)學氣浮(fu)法。生(sheng)物(wu)(wu)(wu)氣浮(fu)法是依靠微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)在新陳代(dai)謝過程(cheng)放出(chu)的(de)(de)氣體(ti)與絮粒粘附后浮(fu)之水(shui)(shui)面的(de)(de)；化(hua)學氣浮(fu)法是在水(shui)(shui)中投加某種(zhong)化(hua)學藥劑,借助于(yu)化(hua)學反應(ying)生(sheng)成的(de)(de)氧、氯、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)而促使(shi)絮粒上浮(fu)的(de)(de)。這種(zhong)氣浮(fu)法因受各種(zhong)條件(jian)的(de)(de)限制,因而處理的(de)(de)穩定可靠程(cheng)度(du)較差,應(ying)用也不多。
附(fu)錄(lu)2 脫氣系統
脫(tuo)氣系統分為內部和外部脫(tuo)氣系統兩(liang)種。
內部脫氣系統的關鍵就是提供一個合并表面（coalescing surface），其形式類似于斜管或斜板沉淀池。此表面不但可(ke)促進(jin)多余(yu)小氣泡(pao)(pao)(pao)的(de)合并(bing)，產(chan)生有(you)較大(da)上升速度的(de)大(da)氣泡(pao)(pao)(pao)，另外還可(ke)引起二次氣浮(fu)，即(ji)“自由”氣泡(pao)(pao)(pao)與殘余(yu)絮粒的(de)再次粘合，使聚合體(ti)浮(fu)力大(da)于(yu)重力，所(suo)以(yi)當(dang)合并(bing)表面設計適(shi)當(dang)時，可(ke)以(yi)避免(mian)污泥(ni)在內部脫氣系(xi)統內的(de)沉積。
外(wai)部脫(tuo)氣(qi)(qi)系統有很(hen)多(duo)形(xing)(xing)式(shi)，氣(qi)(qi)浮池(chi)與濾池(chi)之間的自由跌落水(shui)堰和停留池(chi)就是其中較(jiao)簡(jian)單(dan)的兩(liang)種，較(jiao)復(fu)雜(za)的是設置專(zhuan)門的氣(qi)(qi)泡吹脫(tuo)柱(zhu)(zhu)，氣(qi)(qi)浮出(chu)水(shui)以下(xia)向流形(xing)(xing)式(shi)通過該柱(zhu)(zhu),同時其底部有空氣(qi)(qi)通過擴(kuo)散器注入。
有研究發現：無脫(tuo)氣(qi)(qi)系統(tong)、設置(zhi)外部脫(tuo)氣(qi)(qi)系統(tong)和(he)設置(zhi)內部脫(tuo)氣(qi)(qi)系統(tong)的三種(zhong)(zhong)溶(rong)氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)浮(fu)工藝的效果依次增(zeng)強。當(dang)(dang)水力負荷為(wei)17 m3/m2?h時，三種(zhong)(zhong)工藝的出水濁度(du)分(fen)別(bie)(bie)為(wei)0.80、0.65和(he)0.60NUT，后續(xu)濾池(chi)的處理(li)能力分(fen)別(bie)(bie)為(wei)360、380和(he)640 m3/m2；當(dang)(dang)水力負荷為(wei)44 m3/m2?h時，三種(zhong)(zhong)氣(qi)(qi)浮(fu)工藝出水的濁度(du)分(fen)別(bie)(bie)為(wei)3.80、1.85和(he)1.70 NUT，后續(xu)濾池(chi)的處理(li)能力分(fen)別(bie)(bie)為(wei)100、140和(he)180 m3/m2。
