气浮机的种类和比较

0 前言

　　浮设备是一类在水中通入或产生大量的微细泡，使空以高度分散的微小泡形式附着在悬浮物颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使其浮在水面，从而实现固-液分离的水处理设备。浮方式可分为散浮、溶浮（包括真空浮法）与电解浮法。目前在给水、工业废水和城市污水处理方面都。浮设备较其它固-液分离设备具投资少、占地面小、自动化程、操作管理方便等点。在实践中应根据废水处理工艺、废水的水质水量等点进行针对性的与使用。以下结合多年来的实践经验，对几种浮设备的情况进行，供同行及用户设计、改造、选型时参考。

1 电解浮设备

　　电解浮设备是用不容性阳和阴直接电解废水。靠电解产生的氢和氧的微小泡将已絮凝的悬浮物载浮至水面。达到固-液分离的。电解法产生的泡尺寸远小于溶浮和散浮产生的泡尺寸，而且不产生紊流。该设备去除的污染物，对机物废水除降低BOD外，还氧化、脱色和杀菌，对废水负载变化的适应，生成污泥量少，占地少，不产生噪声。近年来发展很快。电解浮设备目前尚存在电解能耗及板损耗较大，较高等问题，因此限制了该种设备的推广使用。

2 散浮设备

　　散浮设备是靠高速旋转叶轮的离心力所造成的真空负压状态将空吸入，成为微细的空泡而扩散于水中。泡由池底向水面上升并粘附水中的悬浮物一起带至水面。达到固-液分离的。形成的浮渣不断地被缓慢旋转的刮渣板刮出池外。水流的机械剪切力与扩散板产生的泡较大（直径达1mm左右），不易与细小颗粒和絮凝体相吸附，反而易将絮体打碎，因此，散浮不适用于处理含颗粒细小与絮体的废水。散浮设备浮时间约为30nim,溶量达0.51m³/m³（/水）。旋转叶轮周边线速度约为12.5m/s。
　　该设备范围油漆、制革、炼油、印染、化学、乳品加工、纤维、造纸、食品饮料、屠宰、纺织、机械加工、市政污水等小型污水处理工程。在部分行业中的情况见表1。

表1　 散浮设备在部分行业中的情况

　　由表1数据分析，COD（BOD）经处理后其去除率在43.38%-89.1%，SS的去处理在90%-99.8%，油脂的去除率在78%-99.3%。处理量在25-163m³/h。由此可见，这种浮设备处理废水水量限，但对不可溶性物质及悬浮物的处理效果较为明显。除油效果一般可达80%左右。处理废水中的油脂、胶状物和悬浮物的去除率在95%以上，加入合适的化学药剂能使废水中的COD和BOD去除率在60%以上。

3 溶真空浮设备

　　水中过饱和空在减压时能以微细的泡形式释放出来，从而使水中的杂质颗粒被粘附而上浮。达到固-液分离的。如果先将空加压使其溶于水形成空过饱和溶液，然后减至常压使空析出，称为加压溶浮；如果将废水在常压下曝后在真空条件下诱使溶逸出，称为真空式浮。
　　溶真空浮设备是使空在常压或加压下溶于水中，而在负压下析出的浮设备。真空式浮设备优点是泡的形成、它与颗粒的粘附以及泡和颗粒絮凝体的上浮都在稳定的环境中进行，絮凝体破坏的可能性小，整个浮过程所需要的能耗量小。其缺点是水中溶量限，不适用于含浓度大于250-300mg/L悬浮物的废水；另一缺点是要求密封的容器，在容器内还需要装刮渣机械，结构复杂，因此在工程实际中使用较少。该设备可能得到的空量因受到能够达到的真空度（一般真空度40kPa）的影响，析出的微细泡量很限，且构造复杂，维修不方便，现已逐步淘汰。

4 加压溶浮设备

　　加压溶浮设备是将清水加压至（3-4）×10⁵Pa，同时加入空，使空溶解于水，然后骤然减至常压，溶解于水的空以微小泡形式（泡直径约为20-100μm左右），从水中析出，将水中的悬浮物颗粒载浮于水面。从而实现固-液分离。加压溶浮设备是目前范围较为的一种浮设备。该设备可以适用于各类废水处理（尤其是含油废水处理）、污泥浓缩及给水处理。
　　加压溶浮设备主要空饱和设备、空释放及与废水相混合的设备、固-液或液-液分离设备三部分组成。根据原水中所含悬浮物的种类、性质、处理效率，可分为部加压溶浮、部分加压溶浮和回流加压溶浮三种。
　　目前加压力溶浮法广。与其它浮设备相比，具以下点：
　　⑴在加压条件下，空溶解度大，供浮用的泡数量多，能够确保浮效果；
　　⑵溶入的体经骤然减压释放，产生的泡不仅微细、粒度均匀、密集度大，而且上浮稳定，对液体扰动小，因此别适用于对疏松絮凝体、细小颗粒的固液分离；
　　⑶工艺过程及设备比较简单，便于管理、维护；
　　⑷别是部分回流式，处理*、稳定，并能较大地节约能耗。
4.1组合式浮设备
　　此种设备属于加压溶浮。它用于造纸、印染、电镀、化工、食品、炼油等工业废水处理。在部分企业情况见表2。

表2 加压溶组合浮的实际情况

　　从表2数据可以看出，加压溶组合浮设备处理废水的COD、SS去除率在78%-95%之间，处理能力在30-150 m³/h左右。
4.2浅池浮设备
　　浅池浮设备的出现，是浮净水技术的一个重大突破。它改传统浮的静态进水动态出水，为动态进水静态出水，“零速原理”，使浮选体在相对静止的环境中垂直浮上水面，实现固-液分离的。“零速原理”使上浮路程减至小，且不受出水流速的影响，上浮速度达到或接近理论大值，污水在净化池中的停留时间由传统浮的30－40分钟减至仅需3－5分钟，大地提高了处理效率，设备体积随之大幅减小，且可架空、叠装、设置于建筑物上，少占地或不占地。随着布水装置的旋转，将事先与污水均匀混合的泡能十分均匀地充满整个净化池，不存在浮死区和泡不均匀区，从而大大提高了净化效率。
　　浅池浮设备是将进水口、出水口和浮刮渣斗安装在绕浮池回转的回转机上。回转机架和刮渣斗均由电机带动并可级调速。用同进水流速*的速度旋转。废水从池的旋转进水器进水，通过进水配水器布水，进水配水器的移动速度可以和进水流速相同。使原水进入池内产生零速度，按此“零速原理”进水不会对池内水流chan生扰乱。使池内颗粒的沉浮在一种静的状态下进行，从而大大提高了浮池的效率。螺旋状的刮泥装置对水体的扰动小，且刮起的仅为已充分分离的浮渣，含固率高。与其它浮设备相比以下点：
　　⑴采用“浅池理论”、“零速原理”、“新溶机理”设计；
　　⑵水力停留时间短，只3-5分钟，池深不过700mm；
　　⑶微泡小，密，不需事先将它们凝聚为很大矾花，固可大大减少加药量，大的降低；
　　⑷微细泡与絮粒的沾附发生于包括接触区在内的整个浮分离过程；
　　⑸强制布水，进出水都是静态的；
　　⑹清水的出是在固液分离以后进行的，浮渣瞬时隔离除，水体扰动小；
　　⑺出渣含固率高达3%-5%，悬浮物去除率达99.5%，池底设刮泥板，自动刮除沉降污泥；
　　⑻采用的溶管设计独，，溶，，；
　　⑼设备，，，一次性投资少；
　　⑽溶水和药剂加入点的选用，实现共聚浮；
　　⑾具多项调节功能，能随处理水质水量的变化而变化。
　　浅池浮是工业废水物化处理中浮处理设备，适用于造纸白水回收、制革、纺织、制皂、食品、碳黑、纤维制品、采油、啤酒、市政污水回用等领域。和加药设备、溶设备、泵等辅助设备配置可使废水中的悬浮物总量降低90%以上。而浮水力停留时间只3-5nim。采用本设备能大幅度降低投资和，节约大量的耕地，当用于处理大规模污水时尤为突出。外加压溶浮处理设备能比较和浅池浮设备在造纸工业的情况分别见表3、表4。

表3  外加压溶浮设备能比较

表4 浅池浮设备的实际情况

　　由表3可见，各项数据表明浅池浮处理效果优于曝浮，在浅池浮中离子浮的COD、SS处理技术指标及使用效果更佳。
　　从表4统计数据分析，浅池浮设备悬浮物的去除率达92.8%以上，COD的去除率为65.3%以上，处理设施对SS的去除效果较为明显，此外，数据表明浅池浮设备的处理能力在300-850m³/h以上。

4 结语

　　⑴散浮设备处理水量为25-163m³/h，处理废水量较小，对不可溶性物质及悬浮物的处理效果较为明显。除油效果一般可达80%左右。处理废水中的油脂、胶状物和悬浮物的去除率在95%以上，加入合适的化学药剂能使废水中的COD和BOD去除率在60%以上。
　　⑵压力溶组合浮设备处理能力也限，处理能力在30-150m³/h左右。加入合适的化学药剂后，处理废水的COD、SS去除率均在80%左右。
　　⑶浅池浮设备的处理能力在300-850m³/h以上，悬浮物的去除率达92.8%以上，COD的去除率为65.3%以上，设备对SS的去除效果为明显。同时设备水力停留时间只3-5分钟，比其它浮设备占地更少，技术含量高、操作管理方便，处理后的水完能够满足工艺回用水的要求，节约了水资源，可观的效益。
　　⑷对几种浮设备的与比较，建议在废水处理工艺浮设备时，应根据废水的水质水量、废水可回收利用价值、占地面积、设备投资等因素综合考虑，在工艺要求的前提下，废水处理量小于300m³/h时，可散浮或压力溶浮设备。废水处理规模过300m³/h时应考虑浅池浮设备。

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