溶氣氣浮基本概(gai)念介紹
溶氣(qi)氣(qi)浮（DAF）適用于(yu)處理(li)低(di)濁度(du)、高色(se)度(du)、高有(you)機物(wu)(wu)含量、低(di)含油量、低(di)表面活(huo)性物(wu)(wu)質含量或具有(you)富(fu)藻的(de)水。相對于(yu)其它(ta)的(de)氣(qi)浮方式，它(ta)具有(you)水力(li)負(fu)荷高，池(chi)體緊(jin)湊等(deng)優(you)點。但是它(ta)的(de)工藝復(fu)雜，電能(neng)消耗較大，空壓(ya)機的(de)噪音大等(deng)缺點也限制(zhi)著它(ta)的(de)應用。
1 分類（type）
根據不同的劃分原(yuan)則，DAF可(ke)以有不同的分類。
1．1 根據氣泡從水中(zhong)析出時所處壓力的(de)不同(tong)，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(zhen)空(kong)的(de)方法在(zai)(zai)常壓或加壓下(xia)(xia)溶解空(kong)氣(qi)(qi)，然后(hou)(hou)在(zai)(zai)負壓下(xia)(xia)釋放(fang)微氣(qi)(qi)泡，供(gong)氣(qi)(qi)浮使用；后(hou)(hou)者是在(zai)(zai)加壓情況下(xia)(xia)，使空(kong)氣(qi)(qi)強制溶于水(shui)中，然后(hou)(hou)突然減壓，使溶解的(de)氣(qi)(qi)體從水(shui)中釋放(fang)出來，以(yi)微氣(qi)(qi)泡形(xing)式粘附上絮粒，一起上浮。
1．1．1 真空式氣浮池，雖然能耗低，氣(qi)泡(pao)(pao)形成和氣(qi)泡(pao)(pao)與(yu)絮(xu)粒的(de)粘附較穩定；但氣(qi)泡(pao)(pao)釋放量受限制；而且，一切設備(bei)部件(jian)，都要密封在氣(qi)浮(fu)(fu)池內；氣(qi)浮(fu)(fu)池的(de)構造復雜(za)；只適用于(yu)處理污染物(wu)濃度不高的(de)廢水（不高于(yu)300mg/l），因此實際應用不多。
1．1．2 壓力(li)溶氣氣浮(fu)法(fa)(fa)是目前國內(nei)外最常采用的方(fang)法(fa)(fa)，可選擇(ze)的基本流程有全(quan)流程溶氣氣浮(fu)法(fa)(fa)、部(bu)分溶氣氣浮(fu)法(fa)(fa)和部(bu)分回流溶氣氣浮(fu)法(fa)(fa)三(san)種。
1．1．2．1 全(quan)流程(cheng)溶氣(qi)氣(qi)浮法(fa)
全流(liu)程溶(rong)氣氣浮法是將全部廢水用水泵加壓(ya)，在(zai)溶(rong)氣罐內，空(kong)氣溶(rong)解(jie)于廢水中，然后通過減壓(ya)閥(fa)將廢水送入氣浮池。流(liu)程圖見圖1。
它(ta)的(de)特點是：①溶氣(qi)(qi)量(liang)大，增加了油粒或懸(xuan)浮顆(ke)粒與氣(qi)(qi)泡的(de)接觸機會；②在處理水(shui)(shui)量(liang)相同的(de)條(tiao)件下，它(ta)較(jiao)部分回流溶氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)浮法所需(xu)的(de)氣(qi)(qi)浮池(chi)小。③全部廢水(shui)(shui)經過壓力(li)(li)(li)泵，所需(xu)的(de)壓力(li)(li)(li)泵和(he)溶氣(qi)(qi)罐均(jun)較(jiao)其他兩種流程大，因此投資和(he)運轉(zhuan)動力(li)(li)(li)消耗較(jiao)大。
1．1．2．2 部(bu)分溶氣(qi)氣(qi)浮法
部分溶氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)浮法是(shi)取(qu)部分廢水加壓和溶氣(qi)(qi)(qi)，其余(yu)廢水直(zhi)接進(jin)入氣(qi)(qi)(qi)浮池并在氣(qi)(qi)(qi)浮池中與溶氣(qi)(qi)(qi)廢水混合。
它(ta)的特(te)點(dian)是：①與(yu)全流(liu)(liu)(liu)程(cheng)溶(rong)(rong)氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)浮(fu)法所需的壓力(li)泵小(xiao)，因此動力(li)消耗(hao)低；②氣(qi)(qi)浮(fu)池的大小(xiao)與(yu)全流(liu)(liu)(liu)程(cheng)溶(rong)(rong)氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)浮(fu)法相同，但較部分(fen)回(hui)流(liu)(liu)(liu)溶(rong)(rong)氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)浮(fu)法小(xiao)。
1．1．2．3 部(bu)分回流溶氣氣浮法(fa)
部分(fen)回流(liu)溶氣氣浮(fu)法是取一部分(fen)處理(li)后的(de)水(shui)回流(liu)，回流(liu)水(shui)加壓(ya)和溶氣，減壓(ya)后進入氣浮(fu)池，與來自絮凝池的(de)含油廢(fei)水(shui)混合和氣浮(fu)，流(liu)程見(jian)圖2。
它的(de)(de)特點是：①加壓的(de)(de)水(shui)量少，動力(li)消耗省；②氣(qi)浮過程中(zhong)不促進乳化(hua)；③礬花形成好，后絮凝也少；④氣(qi)浮池(chi)的(de)(de)容積(ji)較前兩種流程大。
現代氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)理(li)論認為(wei)：部分回(hui)流(liu)(liu)加壓溶氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)節約能源，能充分利用浮(fu)(fu)選（混凝）劑，處理(li)效果(guo)優于全加壓溶氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)流(liu)(liu)程。而回(hui)流(liu)(liu)比為(wei)50%時處理(li)效果(guo)最(zui)(zui)佳(jia)，所以部分回(hui)流(liu)(liu)（回(hui)流(liu)(liu)比50%）加壓溶氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)工(gong)藝是目前(qian)國內(nei)外最(zui)(zui)常(chang)采用的氣(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)法。
1．2 根據氣浮池中微氣泡污泥層（床）有無過(guo)濾作用及(ji)水的不同(tong)流(liu)態分為：早期DAF、普通DAF和紊流(liu)DAF。（具(ju)體內容見附錄(lu)3）
2 設計(ji)原理（design principal）
DAF一(yi)(yi)般設(she)置在生物(wu)(wu)處理(li)單元之(zhi)前(qian)，物(wu)(wu)理(li)處理(li)單元之(zhi)后，習(xi)慣上將其歸(gui)為(wei)物(wu)(wu)理(li)處理(li)單元。若設(she)為(wei)兩級浮(fu)選，為(wei)了方(fang)便節(jie)約(yue)，平面布置時常將一(yi)(yi)、二級浮(fu)選池(chi)(chi)并列(lie)，一(yi)(yi)、二級浮(fu)選池(chi)(chi)是(shi)約(yue)有(you)500mm左右(you)的液位差保(bao)證(zheng)污水(shui)從一(yi)(yi)級浮(fu)選池(chi)(chi)流動到二級浮(fu)選池(chi)(chi)，而取消(xiao)提(ti)升(sheng)泵達到節(jie)能效果。體現在豎向布置上，即在設(she)計、施工時必須嚴格控制刮(gua)渣(zha)機(ji)拖架(jia)(板)、可調節(jie)堰和除(chu)渣(zha)槽頂(ding)的標高，這一(yi)(yi)點非常重(zhong)(zhong)要，是(shi)關鍵因(yin)素之(zhi)一(yi)(yi)，否則會嚴重(zhong)(zhong)影響(xiang)氣浮(fu)效果(泡沫層無法用(yong)(yong)機(ji)械方(fang)法撇除(chu))，這也(ye)正是(shi)必須采(cai)用(yong)(yong)可調節(jie)出(chu)水(shui)堰的原因(yin)所在。
DAF主要由空氣(qi)(qi)飽和(he)(he)(he)設(she)備（也稱(cheng)(cheng)壓力溶氣(qi)(qi)系(xi)(xi)統）、空氣(qi)(qi)釋(shi)放設(she)備（也稱(cheng)(cheng)溶氣(qi)(qi)釋(shi)放系(xi)(xi)統）和(he)(he)(he)氣(qi)(qi)浮(fu)池（也稱(cheng)(cheng)氣(qi)(qi)浮(fu)分(fen)(fen)離系(xi)(xi)統）等組成。目前(qian),溶氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)浮(fu)工藝的(de)設(she)計(ji)和(he)(he)(he)最(zui)佳操作的(de)確定，需要依(yi)靠中(zhong)試和(he)(he)(he)經(jing)驗。以下(xia)，根據各種應用(yong)中(zhong)總結出的(de)經(jing)驗，分(fen)(fen)別介(jie)紹(shao)各個組成部(bu)分(fen)(fen)的(de)設(she)計(ji)原理。
2．1 壓力(li)溶(rong)氣系統（包括壓力(li)溶(rong)氣罐、空(kong)壓機、水泵及(ji)其附屬設備）
2．1．1 溶(rong)氣系(xi)統(tong)占整個氣浮過程能(neng)量消耗的(de)50%，溶(rong)氣罐(guan)價值占工廠總基建投資的(de)12%，因此(ci)優化溶(rong)氣系(xi)統(tong)的(de)設(she)計對縮小氣浮操作費用是很重要的(de)。
溶氣(qi)罐多為園筒形,立式布置,容(rong)積按廢水停留時間25～3min計算，罐中可裝設有(you)隔板，瓷環(huan)之類，也有(you)用(yong)空罐的。
因為溶氣罐(guan)內(nei)水、氣相混(hun)合，所以一般(ban)按壓力(li)(li)容(rong)器進行(xing)設計，罐(guan)頂設自(zi)動(dong)排氣閥或(huo)罐(guan)底(di)設自(zi)動(dong)減壓閥平衡(heng)壓力(li)(li)，罐(guan)內(nei)壓力(li)(li)一般(ban)控制(zhi)在0.45MPa左右為宜，據此可以確定提升(sheng)泵、回流泵和空壓機的(de)參數(shu)。
在(zai)國外的(de)(de)設計資料和文獻中，認為(wei)氣(qi)水停留(liu)時(shi)間越長，溶(rong)(rong)氣(qi)效(xiao)率越高。這樣就(jiu)使得溶(rong)(rong)氣(qi)罐(guan)的(de)(de)體積顯(xian)得龐(pang)大(da)，停留(liu)時(shi)間有時(shi)長達3～5min。國內的(de)(de)研究(jiu)證(zheng)實(shi)了液膜阻力控制(zhi)著溶(rong)(rong)氣(qi)速率，認為(wei)停留(liu)時(shi)間越長，溶(rong)(rong)氣(qi)效(xiao)果越好的(de)(de)觀念不(bu)符(fu)合實(shi)際，因此(ci)國內設計參(can)數不(bu)同于國外，是以預定的(de)(de)溶(rong)(rong)氣(qi)效(xiao)率為(wei)設計指標，以液相過流密(mi)度和液相總容量(liang)傳(chuan)質系數為(wei)參(can)數。
所有(you)研究都表明有(you)填充(chong)(chong)床(chuang)(chuang)(chuang)的溶氣(qi)(qi)罐(guan)比沒有(you)填充(chong)(chong)床(chuang)(chuang)(chuang)的有(you)效，其效率最高可達(da)到(dao)99%，但在實際運行中，經常(chang)需對溶氣(qi)(qi)罐(guan)進行內部(bu)檢查(cha)，因而在很多溶氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)浮工(gong)藝中常(chang)選用沒有(you)填充(chong)(chong)床(chuang)(chuang)(chuang)的系(xi)統(tong)，而且大部(bu)分無填充(chong)(chong)床(chuang)(chuang)(chuang)的溶氣(qi)(qi)罐(guan)常(chang)配有(you)內部(bu)的或(huo)外部(bu)的噴射器以提高溶氣(qi)(qi)效率。
2．1．2 加壓溶氣(qi)(qi)法有兩種進(jin)氣(qi)(qi)方式，即泵前進(jin)氣(qi)(qi)和泵后(hou)進(jin)氣(qi)(qi)。
第一(yi)種是泵前進氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，流程圖(tu)見圖(tu)3。當空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)吸(xi)入(ru)量小于空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)在該溫度(du)下水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的飽和度(du)時，由水(shui)(shui)(shui)泵壓水(shui)(shui)(shui)管(guan)引出一(yi)支管(guan)返回(hui)吸(xi)水(shui)(shui)(shui)管(guan)，在支管(guan)上安裝水(shui)(shui)(shui)力噴射器(qi)(qi)，廢水(shui)(shui)(shui)經過水(shui)(shui)(shui)力噴射器(qi)(qi)時造成負壓，將空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)吸(xi)入(ru)與廢水(shui)(shui)(shui)混(hun)合(he)后，經吸(xi)水(shui)(shui)(shui)管(guan)、水(shui)(shui)(shui)泵送入(ru)溶氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)罐。這種方(fang)式(shi)省去了空(kong)壓機，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)水(shui)(shui)(shui)混(hun)合(he)效(xiao)果好(hao)，但(dan)水(shui)(shui)(shui)泵必須采用自(zi)引方(fang)式(shi)進水(shui)(shui)(shui)，而且(qie)要保持lm以上的水(shui)(shui)(shui)頭，其最大(da)吸(xi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)量不(bu)能大(da)于水(shui)(shui)(shui)泵吸(xi)水(shui)(shui)(shui)量的10%，否則，水(shui)(shui)(shui)泵工作不(bu)穩定，破壞了水(shui)(shui)(shui)泵應當具有的真空(kong)度(du)，會產(chan)生氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕現象。
第(di)二種是(shi)泵(beng)后進氣(qi)，流程圖(tu)見圖(tu)4。當(dang)空(kong)氣(qi)吸入(ru)量大(da)于空(kong)氣(qi)在該溫度(du)下(xia)水(shui)(shui)(shui)中的飽和度(du)時，空(kong)氣(qi)通過空(kong)壓(ya)(ya)機在水(shui)(shui)(shui)泵(beng)的出(chu)水(shui)(shui)(shui)管壓(ya)(ya)入(ru)，但也不(bu)宜大(da)于水(shui)(shui)(shui)泵(beng)吸水(shui)(shui)(shui)量的25% 。這種方法使水(shui)(shui)(shui)泵(beng)工(gong)作穩定，而且不(bu)必要(yao)求在正(zheng)壓(ya)(ya)下(xia)工(gong)作，但需要(yao)由空(kong)氣(qi)壓(ya)(ya)縮機供給空(kong)氣(qi)。為了保證良好的溶(rong)(rong)氣(qi)效果，溶(rong)(rong)氣(qi)罐(guan)的容積也比(bi)較大(da)，一般需采用較復雜的填充(chong)式溶(rong)(rong)氣(qi)罐(guan)。
2．1．3 空(kong)氣(qi)注入量的調節是(shi)浮選操作的另一(yi)關鍵(jian)因素，一(yi)般(ban)隨選擇的溶氣(qi)壓力(li)或回流(liu)比(bi)而變。實驗也(ye)表明出水質量僅依(yi)賴于引入系統的空(kong)氣(qi)總量(氣(qi)泡尺(chi)寸一(yi)致時(shi))，而與(yu)單獨壓力(li)或回流(liu)比(bi)無(wu)關。要根據污水水質、浮選（混凝）劑和減(jian)壓釋(shi)放器的類型經反復(fu)實踐而定(ding)。
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(cheng)大氣泡，氣浮效果也不佳。推薦水位控(kong)制(zhi)在罐(guan)內1/3～1/4左右。
2．1．5 溶氣罐內的壓(ya)(ya)(ya)力是影響(xiang)氣量的重要(yao)因(yin)素。一般情況(kuang)下，壓(ya)(ya)(ya)力高，則溶氣多，在空壓(ya)(ya)(ya)機(ji)加氣方式(shi)中，溶氣罐內的壓(ya)(ya)(ya)力是由空壓(ya)(ya)(ya)機(ji)氣壓(ya)(ya)(ya)和水泵共(gong)同決定(ding)的。在正運(yun)轉(zhuan)時，首先(xian)要(yao)保證(zheng)足夠(gou)的水壓(ya)(ya)(ya)，但水壓(ya)(ya)(ya)和氣壓(ya)(ya)(ya)又(you)要(yao)基(ji)本相(xiang)當。
在(zai)采用水(shui)(shui)射器加氣的(de)(de)方式(shi)中，保證(zheng)溶(rong)氣罐壓力(li)的(de)(de)關鍵(jian)是采用合適(shi)的(de)(de)水(shui)(shui)泵(beng)，一般水(shui)(shui)泵(beng)壓力(li)應在(zai)保證(zheng)額(e)定流量的(de)(de)前提下(xia)大于0.3Mpa，溶(rong)氣罐壓力(li)調整(zheng)可通過調節溶(rong)氣罐出水(shui)(shui)閥(fa)、水(shui)(shui)泵(beng)出水(shui)(shui)閥(fa)、回流控制閥(fa)進行。
2．1．6根據《中華人民共(gong)和國國家(jia)標準室外排水設計(ji)規范》第(di)8.2.7條 溶氣(qi)罐的(de)設計(ji)應(ying)符合下列要求(qiu)：
一、溶氣罐工作壓力宜采用300～500kPa（約(yue)為(wei)3～5kgf/cm2）；
二、空氣量以體積(ji)計，可按(an)污水量5～10%計算；
三、污(wu)水在溶(rong)氣罐(guan)內(nei)停留時間(jian)應根據罐(guan)的(de)型式(shi)確定，一般宜為1～4min，罐(guan)內(nei)應有促(cu)進氣水充分(fen)混合的(de)措施；
四、采用部分回流的溶氣罐宜選(xuan)用動態(tai)式，并應有水(shui)位控(kong)制措(cuo)施。
2．1．7有(you)應用中提到(dao)，增(zeng)加一個精密空氣穩流(liu)器，它的作用是使空氣在(zai)進入溶氣罐(guan)的噴頭前，確保壓力平穩、均(jun)一。
回(hui)(hui)流(liu)比(bi)是(shi)指(zhi)，當(dang)采(cai)用部分(fen)回(hui)(hui)流(liu)溶氣(qi)氣(qi)浮法(fa)時，進入溶氣(qi)罐加(jia)壓溶氣(qi)的(de)(de)回(hui)(hui)流(liu)水(shui)(shui)(shui)量(liang)與處理水(shui)(shui)(shui)量(liang)的(de)(de)比(bi)值(zhi)。回(hui)(hui)流(liu)比(bi)一般為廢水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)25％～50％。但當(dang)污水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)較差(cha)，且污水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)量(liang)不大時，可適當(dang)加(jia)大回(hui)(hui)流(liu)比(bi)，以保證(zheng)出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)。
2．2 溶氣釋放(fang)系統（主要是(shi)釋放(fang)頭(tou)）
釋(shi)放器(qi)是該系(xi)統的(de)關鍵裝置，它對氣(qi)泡形(xing)成(cheng)的(de)大小、分布以及對氣(qi)浮凈水效(xiao)果和運(yun)行費用均有明顯影響。目(mu)前被采用的(de)釋(shi)放器(qi)的(de)釋(shi)氣(qi)效(xiao)率(lv)可達(da)99.2%。
2．2．1 以前的(de)(de)研究(jiu)認為，釋(shi)(shi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)大(da)(da)小(xiao)與溶氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)力有關，低(di)壓(ya)時形(xing)成大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)居多，不利于氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)。國內最新研究(jiu)認為：溶氣(qi)(qi)(qi)(qi)水(shui)在減壓(ya)消能時氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)釋(shi)(shi)放規律與氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)在靜(jing)水(shui)中的(de)(de)狀(zhuang)況不同；低(di)壓(ya)時大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)出(chu)現(xian)歸(gui)咎于釋(shi)(shi)放器不良所致。除(chu)了(le)要(yao)釋(shi)(shi)放出(chu)大(da)(da)量穩定的(de)(de)微小(xiao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)，關鍵(jian)是要(yao)如何防止堵塞。
目前國內外采用不同類型(xing)的(de)(de)(de)釋(shi)(shi)放(fang)(fang)器(qi)(qi),有簡單閥門式、針型(xing)閥式以及專用釋(shi)(shi)放(fang)(fang)器(qi)(qi)（專利）。溶氣釋(shi)(shi)放(fang)(fang)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)專利產品很多,其中效果較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)一(yi)般都(dou)(dou)有以下(xia)特(te)點：在(zai)(zai)噴嘴處(chu)有一(yi)個瞬間(jian)的(de)(de)(de)壓降；在(zai)(zai)釋(shi)(shi)放(fang)(fang)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)入口(kou)處(chu)水流(liu)(liu)方向會突然改變（常(chang)為90°）；釋(shi)(shi)放(fang)(fang)器(qi)(qi)口(kou)徑(jing)不超(chao)過2.5mm,水在(zai)(zai)釋(shi)(shi)放(fang)(fang)器(qi)(qi)中的(de)(de)(de)停留(liu)時間(jian)＜1.5ms；離(li)開釋(shi)(shi)放(fang)(fang)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)水流(liu)(liu)速(su)度(du)逐(zhu)漸(jian)變小；離(li)開釋(shi)(shi)放(fang)(fang)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)水體(ti)會與其前面(mian)一(yi)擋板發生(sheng)撞擊(ji)。任何釋(shi)(shi)放(fang)(fang)器(qi)(qi)都(dou)(dou)不可(ke)能只產生(sheng)微氣泡，而(er)一(yi)般是(shi)產生(sheng)直徑(jing)在(zai)(zai)40～70μｍ之間(jian)的(de)(de)(de)氣泡，一(yi)些大氣泡的(de)(de)(de)產生(sheng)是(shi)不可(ke)避免的(de)(de)(de)，盡管(guan)這(zhe)些大氣泡的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)會降低系統的(de)(de)(de)運行效率。
2．2．2 根(gen)據《中華人民共(gong)和國國家標(biao)準室外排水設計規范》第8.2.8條 溶氣(qi)釋放器的選用應根(gen)據含油污水水質、處理流程和釋放器性能(neng)確定(ding)。
2．3 氣(qi)浮分離系統（氣(qi)浮池構件）
氣浮(fu)分(fen)離系統的(de)(de)功能是確保一定容積來完成微氣泡群與水(shui)中雜質(zhi)的(de)(de)充分(fen)混合(he)、接觸、粘附以(yi)及帶(dai)氣絮粒與清水(shui)的(de)(de)分(fen)離。
2．3．1為了提高氣浮的(de)處(chu)理(li)效(xiao)果，往(wang)(wang)往(wang)(wang)向廢水中加入(ru)混凝(ning)劑或氣浮劑，投加量(liang)因水質不同而異(yi)，一般由試驗確定。對于鋁(lv)類絮凝(ning)劑，通過(guo)提高攪拌強度均可使(shi)出水濁度進(jin)一步降低。
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(he)反(fan)應(ying)室，反(fan)應(ying)室有效容積約(yue)按廢水(進(jin)水量與回(hui)流(liu)(liu)量的和(he))停留時間(jian)10分鐘(zhong)計(ji)算(suan)，一般(ban)分為三間(jian)，迷宮式(shi)布置，且每間(jian)設攪(jiao)拌機(ji)提高混凝(ning)效果(guo)，每間(jian)中(zhong)的速度梯度常(chang)常(chang)是相同的。絮凝(ning)池（也(ye)即反(fan)應(ying)室）設計(ji)最好(hao)提供(gong)活(huo)塞流(liu)(liu)狀(zhuang)態（紊(wen)流(liu)(liu)堆(dui)動狀(zhuang)態），可以(yi)確保較好(hao)的氣浮(fu)效果(guo)。
2．3．2 溶(rong)氣(qi)氣(qi)浮池的(de)(de)最(zui)大建議尺寸可達(da)145m2，相應的(de)(de)產水能力為(wei)2900～4350m3/ h，單位(wei)面積的(de)(de)產水能力至少提高(gao)了一(yi)倍。溶(rong)氣(qi)氣(qi)浮池的(de)(de)深度從1.5m增(zeng)加到(dao)5.0m，且池型由長(chang)(chang)方形(xing)向正方形(xing)發展，長(chang)(chang)寬(kuan)比(bi)在(zai)(1.2～2)：1之間。目前運行良好的(de)(de)溶(rong)氣(qi)氣(qi)浮池的(de)(de)長(chang)(chang)度最(zui)大可達(da)12m，但寬(kuan)度被限制為(wei)8.5m，這主要(yao)是(shi)因為(wei)機械刮(gua)渣(zha)機的(de)(de)最(zui)大跨度為(wei)8.5m。
污水在氣浮(fu)池內的停留時間(jian)一般取30～40min，工作水深(shen)為15～25m，長寬(kuan)比(bi)不小(xiao)于(yu)4，表面負荷5～10m3/m2?h。
若停(ting)留時間太(tai)短，水(shui)流(liu)的(de)(de)(de)沖擊力(li)大，浮選罐(guan)中的(de)(de)(de)污水(shui)牌較強的(de)(de)(de)紊(wen)流(liu)狀態，這樣不(bu)但不(bu)利于(yu)氣泡(pao)與絮體(ti)的(de)(de)(de)粘附，反而(er)會將部分已粘附在氣泡(pao)上的(de)(de)(de)絮體(ti)打碎；另外(wai)，由于(yu)紊(wen)流(liu)和(he)較短的(de)(de)(de)反應(ying)時間，而(er)使(shi)投加的(de)(de)(de)部分混(hun)凝劑未反應(ying)完全時就隨(sui)出(chu)水(shui)流(liu)出(chu)，致使(shi)出(chu)水(shui)中懸浮固體(ti)的(de)(de)(de)去除率降低，甚至(zhi)出(chu)現負增長的(de)(de)(de)趨勢。
2．3．3 氣(qi)浮池分(fen)2個區:接觸區和分(fen)離(li)區。
2．3．3．1 設計接觸區時，要注意控(kong)(kong)制(zhi)絮(xu)(xu)凝水的(de)(de)上(shang)升(sheng)(sheng)流(liu)(liu)速，避免(mian)短流(liu)(liu)、偏(pian)流(liu)(liu)，不致在上(shang)浮過程中被水流(liu)(liu)剪脫已(yi)粘(zhan)附的(de)(de)氣(qi)泡而影響后續分離效果。通常情況下接觸區的(de)(de)上(shang)升(sheng)(sheng)流(liu)(liu)速以控(kong)(kong)制(zhi)在10～20mm/s為宜(yi),高度以1.5～2.0m為宜(yi),在這種流(liu)(liu)速和(he)高度下,既保證了絮(xu)(xu)粒(li)和(he)微氣(qi)泡的(de)(de)接觸時間,又不會造成(cheng)絮(xu)(xu)粒(li)因(yin)上(shang)浮時間過長而破壞或(huo)下沉。
合理地(di)布置釋放器，使釋放水的作用(yong)范圍(wei)遍及全區，能充(chong)分、及時地(di)使微氣泡(pao)下(xia)絮粒接觸。
2．3．3．2 分(fen)離區選擇分(fen)離速(su)度(du)(du)時，應有利于帶(dai)(dai)氣(qi)絮(xu)粒(li)(li)上(shang)浮。對于絮(xu)粒(li)(li)大、密度(du)(du)小(xiao)、不(bu)易(yi)破碎的帶(dai)(dai)氣(qi)絮(xu)粒(li)(li)一般采取較(jiao)大的分(fen)離速(su)度(du)(du)，反之取較(jiao)小(xiao)值。分(fen)離區的流(liu)速(su)宜(yi)在1～3mm/s,流(liu)速(su)過(guo)小(xiao)會造成大絮(xu)粒(li)(li)因擁擠而沉(chen)淀,流(liu)速(su)過(guo)大會造成帶(dai)(dai)氣(qi)絮(xu)粒(li)(li)和清水的分(fen)界(jie)面向下(xia)延伸,從而造成絮(xu)粒(li)(li)隨(sui)水流(liu)出、水質下(xia)降(jiang)。
對(dui)濃度(du)(du)大、浮渣(zha)多(duo)，在(zai)固液分離時形成(cheng)(cheng)擁(yong)擠(ji)上(shang)浮現象(xiang)的應(ying)減小上(shang)浮速度(du)(du)，否則浮渣(zha)層(ceng)太厚(hou)會造(zao)成(cheng)(cheng)落渣(zha)，或(huo)因(yin)分離區容積(ji)過小而影響分離效果(guo)。
選取集水(shui)系(xi)統時，盡(jin)可(ke)能做到集水(shui)均(jun)勻，不讓(rang)上(shang)浮較慢的細小帶氣絮粒流出(chu)池外。為此(ci)，應避(bi)免短流、快部滯流、碰(peng)壁回流等不良現象出(chu)現。
當(dang)溶氣(qi)氣(qi)浮(fu)(fu)池的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)力負荷(he)＞10 m3/m2?h時，很容易出(chu)現氣(qi)浮(fu)(fu)出(chu)水(shui)(shui)攜帶氣(qi)泡(pao)進入(ru)后續濾(lv)(lv)(lv)池的(de)(de)(de)(de)(de)情況，氣(qi)泡(pao)會(hui)(hui)存(cun)在于濾(lv)(lv)(lv)池的(de)(de)(de)(de)(de)上層。雖然有人發(fa)現濾(lv)(lv)(lv)池中氣(qi)泡(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在會(hui)(hui)有利于水(shui)(shui)中顆(ke)粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除，但是它會(hui)(hui)導(dao)致(zhi)濾(lv)(lv)(lv)池水(shui)(shui)頭(tou)損失的(de)(de)(de)(de)(de)急劇升高，從而使濾(lv)(lv)(lv)池運行(xing)周期顯著縮短，因此應該避免濾(lv)(lv)(lv)池進水(shui)(shui)中氣(qi)泡(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在，所以在大(da)幅度提(ti)高溶氣(qi)氣(qi)浮(fu)(fu)池水(shui)(shui)力負荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時，必須設置脫(tuo)氣(qi)系統（具體(ti)內容見附錄2）以保證(zheng)工藝的(de)(de)(de)(de)(de)正常運行(xing)。
安裝簡易，靈巧(qiao)的刮渣設備，以便刮渣時不致擾動浮渣層而(er)產(chan)生落渣，影(ying)響出水水質。
2．3．4 國內外氣(qi)浮池(chi)的設計參(can)(can)數變化范圍很(hen)大，我國主要采用(yong)以(yi)下參(can)(can)數：
接觸區： 停(ting)留時間 ＞ 2.0min
表面負荷(he)率 36～72 m3/m2?h
分離區： 表面負荷率(lv) 7.2～10.8 m3/m2?h
2．3．5 根據《中華(hua)人(ren)民共和國(guo)國(guo)家標(biao)準(zhun)室(shi)外排水設計規范》第8.2.9條 氣(qi)浮池(chi)可采用(yong)矩(ju)(ju)形(xing)或圓形(xing)。矩(ju)(ju)形(xing)氣(qi)浮池(chi)的設計應符(fu)合下列要求：
一(yi)、氣浮池(chi)應(ying)(ying)設置反應(ying)(ying)段，反應(ying)(ying)時間宜(yi)為10～15min；
二、每格(ge)池(chi)寬不應大于4.5m，長寬比宜為(wei)3～4；
三、有效水深宜為2.0～2.5m，超高(gao)不(bu)應小于0.4m；
四、污(wu)水在(zai)氣浮(fu)池分離段停留時間不宜大(da)于(yu)1.0h；
五、污(wu)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)集沫槽(cao)；
七、池內(nei)應(ying)設刮沫(mo)機(ji)，刮沫(mo)機(ji)的移動速度宜為1～5m/min。
2．3．6 氣(qi)浮模(mo)型研究(jiu)得出了一些(xie)新概念，如飲用水氣(qi)浮處理需針尖大小(數十(shi)微(wei)米)的(de)(de)絮體。pH對(dui)絮體形成和氣(qi)泡粘附(fu)一樣重(zhong)要。在(zai)最佳(jia)pH時,顆(ke)粒的(de)(de)ζ電位接近于0或為(wei)負值,可采用較(jiao)高(gao)的(de)(de)溢流(liu)(liu)流(liu)(liu)速度(du)(≤15m/h)。氣(qi)浮池(chi)的(de)(de)最佳(jia)設計(ji)是接觸區和分(fen)離區呈長窄(zhai)形狀的(de)(de)活(huo)塞流(liu)(liu)反應器,停(ting)留(liu)時間分(fen)別大于1.5min和5min,這樣表(biao)面負荷要比傳統數值提高(gao)許多,而(er)且效率較(jiao)高(gao)。
增加一個射流混合器可以保證隔油(you)池出水(shui)與溶(rong)氣水(shui)充分混(hun)合后進(jin)入浮(fu)選池中，使(shi)形成的超(chao)微氣泡均一散布于池中。
因為污水中一(yi)般含(han)有毒有害物質，故浮(fu)(fu)選(xuan)池結構(gou)設計要考慮設防(fang)腐層(ceng)和頂蓋板，有條件時可(ke)考慮浮(fu)(fu)選(xuan)氣(qi)體的有組(zu)織排放。
2．4 正交試驗分析得出(chu)：回流(liu)比、混凝劑(ji)投加量和浮(fu)選(xuan)罐(guan)（池）的有效停留時間這(zhe)三個主要(yao)參數(shu)對氣浮(fu)效果影響大小(xiao)的主次關系是：回流(liu)比＞混凝劑(ji)投加量＞浮(fu)選(xuan)罐(guan)（池）的有效停留時間。
溶氣(qi)罐與氣(qi)浮池之(zhi)間的(de)回流水(shui)輸送(song)管道(dao)要短，壓力損失(shi)要小，從而防止空氣(qi)從超飽(bao)和的(de)水(shui)中逸出。
水溫降低對溶氣氣浮(fu)效果有不利的影(ying)響(xiang)。
3 應用圖紙（drawing）
附錄(lu)1 其它氣(qi)浮方式
1、分散(san)(san)空氣(qi)氣(qi)浮(fu)法(fa)。又(you)可分為轉子碎(sui)氣(qi)法(fa)（也稱為渦(wo)凹氣(qi)浮(fu)或旋切氣(qi)浮(fu)，見圖1）和(he)微(wei)孔(kong)布(bu)氣(qi)法(fa)2種。前者依(yi)靠高速轉子的離心力所造成的負(fu)壓(ya)而(er)將空氣(qi)吸(xi)入,并于提升上來的廢水(shui)充分混合后(hou),在(zai)水(shui)的剪切力的作(zuo)用下,氣(qi)體破碎(sui)成微(wei)氣(qi)泡而(er)擴(kuo)散(san)(san)于水(shui)中(zhong)；后(hou)者則是使空氣(qi)通(tong)過微(wei)孔(kong)材料(liao)或噴頭中(zhong)的小(xiao)(xiao)孔(kong)被分割成小(xiao)(xiao)氣(qi)泡而(er)分布(bu)于水(shui)中(zhong)。
該法(fa)設備簡(jian)單，但(dan)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)泡(pao)(pao)較(jiao)大(da)(da)(da)，且水中易產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)大(da)(da)(da)氣(qi)泡(pao)(pao)。大(da)(da)(da)氣(qi)泡(pao)(pao)在(zai)水中具(ju)有較(jiao)快(kuai)的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)升速度(du)。巨大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)慣性力不(bu)僅(jin)不(bu)能使氣(qi)泡(pao)(pao)很(hen)好(hao)地粘(zhan)附(fu)于(yu)絮(xu)凝體(ti)上(shang)，相反(fan)會造(zao)成水體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)嚴重紊流而撞碎絮(xu)凝體(ti)。所以渦凹氣(qi)浮要(yao)嚴格控制進(jin)氣(qi)量(liang)。氣(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)依(yi)賴(lai)于(yu)葉輪的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)速切割，以及(ji)在(zai)無壓體(ti)系中的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)然釋放，氣(qi)泡(pao)(pao)直徑大(da)(da)(da)、動力消耗高(gao)(gao)，尤其對于(yu)高(gao)(gao)水溫污水的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)浮處(chu)理(li)，處(chu)理(li)效果難如人意。由于(yu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)泡(pao)(pao)大(da)(da)(da)，更適合(he)處(chu)理(li)一些稠油廢水，由于(yu)大(da)(da)(da)氣(qi)泡(pao)(pao)在(zai)上(shang)浮過程(cheng)易破裂，建議設計(ji)時(shi)(shi)污水在(zai)“分離室”的(de)(de)(de)(de)(de)停留時(shi)(shi)間不(bu)要(yao)超過20分鐘，時(shi)(shi)間越長氣(qi)泡(pao)(pao)破裂得越多，可能導(dao)致絮(xu)凝體(ti)重新沉(chen)淀(dian)到池(chi)底。
分(fen)散空氣氣浮法產(chan)生的氣泡直徑(jing)均較大(da),微孔板也易受堵,但在能(neng)源消耗方面較為節約,多(duo)用(yong)于礦物浮選和含油脂、羊毛等廢水(shui)的初級處理及含有大(da)量表面活性(xing)劑廢水(shui)的泡沫浮選處理。
2、溶(rong)(rong)氣(qi)(qi)(qi)泵(beng)(beng)氣(qi)(qi)(qi)浮法。溶(rong)(rong)氣(qi)(qi)(qi)泵(beng)(beng)采用渦流泵(beng)(beng)或氣(qi)(qi)(qi)液多(duo)相泵(beng)(beng)，其(qi)原理是(shi)在泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)入(ru)口處空(kong)氣(qi)(qi)(qi)與(yu)水(shui)(shui)一起(qi)進入(ru)泵(beng)(beng)殼內(nei)(nei)，高(gao)速轉(zhuan)動(dong)的(de)(de)(de)葉輪將吸(xi)入(ru)的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)多(duo)次切割(ge)成小氣(qi)(qi)(qi)泡，小氣(qi)(qi)(qi)泡在泵(beng)(beng)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)高(gao)壓環境下迅速溶(rong)(rong)解于水(shui)(shui)中，形(xing)成溶(rong)(rong)氣(qi)(qi)(qi)水(shui)(shui)然后進入(ru)氣(qi)(qi)(qi)浮池完成氣(qi)(qi)(qi)浮過程。溶(rong)(rong)氣(qi)(qi)(qi)泵(beng)(beng)產生的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)泡直徑一般在20～40μm，吸(xi)入(ru)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)最(zui)大(da)溶(rong)(rong)解度達到100%，溶(rong)(rong)氣(qi)(qi)(qi)水(shui)(shui)中最(zui)大(da)含(han)氣(qi)(qi)(qi)量達到30%，泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)性能在流量變(bian)化和氣(qi)(qi)(qi)量波動(dong)時(shi)十分穩(wen)定，為(wei)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)調節(jie)和氣(qi)(qi)(qi)浮工(gong)藝的(de)(de)(de)控制提供了極好的(de)(de)(de)操作條件（圖2）。
3、電(dian)解(jie)凝聚(ju)(ju)氣(qi)浮法(fa)。這種方法(fa)是將正(zheng)負相間的(de)(de)多組電(dian)極(ji)安(an)插在(zai)廢水中,當通過(guo)直流電(dian)時(shi),會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)解(jie)、顆(ke)粒(li)的(de)(de)極(ji)化、電(dian)泳、氧化還原(yuan)以(yi)及電(dian)解(jie)產(chan)物間和(he)廢水間的(de)(de)相互作(zuo)用(yong)。當采用(yong)可溶電(dian)極(ji)(一般為鋁鐵)作(zuo)為陽極(ji)進行電(dian)解(jie)時(shi),陽極(ji)的(de)(de)金(jin)屬將溶解(jie)出鋁和(he)鐵的(de)(de)陽離(li)子,并與水中的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)氧根離(li)子結合,形成(cheng)吸附性很強的(de)(de)鋁、鐵氫(qing)(qing)(qing)氧化物以(yi)吸附、凝聚(ju)(ju)水中的(de)(de)雜(za)質顆(ke)粒(li),從(cong)而(er)形成(cheng)絮粒(li)。這種絮粒(li)與陰極(ji)上產(chan)生(sheng)的(de)(de)微氣(qi)泡(氫(qing)(qing)(qing)氣(qi))粘附,得以(yi)實現氣(qi)浮分(fen)離(li)。但(dan)電(dian)解(jie)凝聚(ju)(ju)氣(qi)浮法(fa)存在(zai)耗電(dian)量較多,金(jin)屬消耗量大(da)以(yi)及電(dian)極(ji)易鈍(dun)化等問題(ti),因此,較難適用(yong)于大(da)型生(sheng)產(chan)。
4、生(sheng)物(wu)及(ji)化(hua)學(xue)(xue)(xue)氣(qi)浮(fu)(fu)(fu)法。生(sheng)物(wu)氣(qi)浮(fu)(fu)(fu)法是(shi)依靠(kao)微(wei)生(sheng)物(wu)在(zai)新陳代(dai)謝過程放(fang)出的氣(qi)體(ti)與絮粒粘附后(hou)浮(fu)(fu)(fu)之(zhi)水(shui)面的；化(hua)學(xue)(xue)(xue)氣(qi)浮(fu)(fu)(fu)法是(shi)在(zai)水(shui)中投加某(mou)種化(hua)學(xue)(xue)(xue)藥劑,借助(zhu)于化(hua)學(xue)(xue)(xue)反應生(sheng)成(cheng)的氧(yang)、氯、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)而(er)促(cu)使(shi)絮粒上浮(fu)(fu)(fu)的。這種氣(qi)浮(fu)(fu)(fu)法因受各(ge)種條件的限制,因而(er)處理的穩定(ding)可(ke)靠(kao)程度較差,應用(yong)也(ye)不(bu)多。
附錄2 脫氣系統
脫氣系(xi)統(tong)分為內部(bu)和外部(bu)脫氣系(xi)統(tong)兩(liang)種(zhong)。
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(biao)面不但可促進多余(yu)小氣(qi)泡的(de)合(he)并，產生有較大上升速度的(de)大氣(qi)泡，另(ling)外還可引起二次氣(qi)浮，即“自(zi)由”氣(qi)泡與(yu)殘余(yu)絮粒的(de)再次粘合(he)，使聚合(he)體(ti)浮力大于(yu)重力，所以當合(he)并表(biao)面設計適當時，可以避免(mian)污泥在內(nei)部脫氣(qi)系統內(nei)的(de)沉(chen)積(ji)。
外部脫(tuo)(tuo)氣(qi)系統(tong)有很多形(xing)式，氣(qi)浮(fu)(fu)池與濾池之間的(de)自由跌落(luo)水(shui)(shui)堰和停留池就是其(qi)中較簡單的(de)兩種，較復雜(za)的(de)是設置專(zhuan)門的(de)氣(qi)泡吹脫(tuo)(tuo)柱，氣(qi)浮(fu)(fu)出(chu)水(shui)(shui)以下向流(liu)形(xing)式通過該(gai)柱,同時其(qi)底(di)部有空氣(qi)通過擴散器(qi)注(zhu)入。
有研究發現：無脫氣系統、設置(zhi)外部(bu)(bu)脫氣系統和(he)(he)設置(zhi)內(nei)部(bu)(bu)脫氣系統的(de)三(san)種(zhong)溶氣氣浮工藝(yi)的(de)效果依(yi)次(ci)增強。當(dang)水力(li)負荷(he)為(wei)17 m3/m2?h時，三(san)種(zhong)工藝(yi)的(de)出水濁(zhuo)度(du)分(fen)(fen)別(bie)為(wei)0.80、0.65和(he)(he)0.60NUT，后(hou)續濾池的(de)處(chu)理能力(li)分(fen)(fen)別(bie)為(wei)360、380和(he)(he)640 m3/m2；當(dang)水力(li)負荷(he)為(wei)44 m3/m2?h時，三(san)種(zhong)氣浮工藝(yi)出水的(de)濁(zhuo)度(du)分(fen)(fen)別(bie)為(wei)3.80、1.85和(he)(he)1.70 NUT，后(hou)續濾池的(de)處(chu)理能力(li)分(fen)(fen)別(bie)為(wei)100、140和(he)(he)180 m3/m2。
