工業廢水處理之“氣浮法”

高 東

天津市靜海縣建委設計所，天津 301600

工業廢水處理之“氣浮法”

高 東

天津市靜海縣建委設計所，天津 301600

本文簡要介紹了氣浮凈水處理技術的概念、原理和方法，進而總結了氣浮法的優缺點。氣浮法的適用范圍：分離含油廢、分離重金屬離子、濃縮剩余活性污泥、造紙廢水紙漿的回收等。同時，本文對氣浮法的現實狀況和發展前景進行了論述。

工業廢水；水處理；氣浮法

氣浮法，是污水中固液分離或液液分離的技術，是工業廢水處理的典型方法之一。氣浮法用于從廢水中去除密度小于1g/ml的懸浮物、油類和脂肪等，并用于污泥的濃縮。

氣浮法是如何實現水污分離的。其原理通俗易懂，就是在待處理的工業廢水中通過產生大量微氣泡，水中的細小微粒粘附在氣泡上，形成密度小于水的氣浮體，在液體浮力和界面張力的共同作用下，上浮到水面形成浮渣與水分離。氣浮法按產氣機理不同分為容氣氣浮法、電氣浮法和散氣氣浮法等。其中，容氣氣浮中加壓氣浮是最為常用的方法。

1）加壓容器氣浮法。在加壓條件下，使空氣容于水中，達到空氣過飽和狀態。之后減至常壓，令空氣析出，空氣微小氣泡釋放在水中，進而實現氣浮。這種方式形成的氣泡直徑小，約為20～100μm，處理效果好，應用最廣泛。

2）電解氣浮法。電解氣浮法是用不容性陽極和陰極，通過直流電將工業廢水電解。陽極和陰極產生氫氣和氧氣的微小氣泡，粘附住廢水中污染物質顆粒或預先處理過的絮體，形成氣浮分離。電解過程形成的氣泡較加壓容氣氣浮法所產生的氣泡要小得多，而且氣泡產生均勻不紊流。電解氣浮法不僅通過物理法去除有機污染物，它還有脫色殺菌的氧化作用。盡管電解法總體支出略高，但是以其占地小、泥渣較少、對廢水負荷變化適應性強的優點也被廣泛采用。

3）散氣氣浮法。分為擴散板氣浮法和葉輪氣浮法。擴散板散氣通過微孔陶瓷等板管將壓縮空氣分散于水中形成氣浮。此法雖然簡單，但效果欠佳，因為氣泡直徑在1～10mm。葉輪氣浮適用于懸浮物濃度高的廢水，設備不易堵塞，尤其適合含油廢水，處理率達80%。

工業廢水氣浮處理是在氣浮池內進行的，氣浮池有平流式和豎流式2種。按廢水處理流程不同，氣浮池與其他處理單元可以實現組合設置，如：反應-氣浮-沉淀，反應氣浮-過濾等。平流池以池深淺，造價低，管理方便等優點仍是氣浮池的首選。氣浮設備還包括加壓泵、溶氣罐、容氣釋放器、葉輪設備、電解設備等。為了提高氣浮效率，對工業廢水有必要進行預處理，使污染物質呈現懸浮狀態，懸浮物表面呈現疏水性。故此采用投加化學藥劑來促進氣浮效果。1）投加表面活性劑維持泡沫的穩定性。在氣浮泡沫上升的過程中，要求泡沫穩定，所以適當投加表面活性劑有助于泡沫的穩定；2）投加混凝劑脫穩。以含油廢水為例，表面活性物質的非極性端吸附在油粒上，極性端則伸向水中，油粒外層包圍了一層負電荷，增大了電位嚴重阻礙了油粒間的合并，且影響油粒和氣泡的粘附。因此，投加混凝劑，使廢水中增加相反電荷的膠體，壓縮雙電層，實現電性中和，促進廢水中污染物質的凝聚，促進氣泡粘附；3）投機浮選劑改變顆粒表面性質：浮選劑油極性和非極性分子組成，極性基團能選擇性的被親水性顆粒物質所吸附，非極性基團朝向水，所以親水性物質顆粒的表面積就能轉化為疏水性物質而粘附在氣泡上，氣浮至水面。

氣浮法，相對與其他處理措施有其自身優點。氣浮池表面活性比沉淀池高，可以達到12m3/(m2*h)，水力停留時間短、體積小、池深淺；浮渣含水率低，通常小于96%，是沉淀池泥渣的1/10～1/2，且排渣方便。采用投加混凝劑，相對于混凝沉淀法藥劑用量少。氣浮法氣泡充入水中，水中溶解氧較多，有利于后期處理，不腐化。當然，辨證的看問題，氣浮法也存在一些缺點。耗電多，處理1m3廢水比沉淀法多耗電0.02～0.04kwh，運行費用偏高。如：廢水懸浮物質濃度高，容氣氣浮法的容氣水減壓釋放器易堵塞，增加管理費用。所以，氣浮法的選用首先要分析好工業廢水水質情況，污染物性質、濃度等，同時也要做好經濟技術比較，確定最佳處理方案。氣浮法有很強的適用性，分離含油廢水中的懸浮油和乳化油；分離以分子或離子狀態存在的物質，如重金屬離子、表面活性物質等；代替沉淀池，利用氣浮法可濃縮剩余污泥；分離回收工業廢水中的有用物質，如造紙廢水中的紙漿等。

近幾年，隨著環境保護的繼續深入，國家及地方政府對環保行業投入增加。興建了大批污水處理廠，改造部分水廠，企業內部工業廢水的自行處理也日益完善。因此，氣浮處理技術隨之被廣泛采用，氣浮處理設備的不斷研發，品種齊全。在理論研究方面，氣浮理論已相當成熟，但仍有必要挖掘新的材料，新設備，實現更高的處理效率。氣浮法在水工業的各個領域都被應用，給水、廢水和城市污水，以及污泥的處理。氣浮法以其獨特的處理手段，將來會有更長足的發展，在給排水事業不斷向前推進的過程中發揮應有的作用。

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1674-6708（2010）24-0147-01