化學(xué)氣浮法在環(huán)保中的應(yīng)用

劉浪靜 梁海峰 羅璐琴

摘 要：在當(dāng)今社會的發(fā)展中，很多工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)的過程中都會產(chǎn)生大量的廢水，不僅浪費大量的資源，同時還對周邊環(huán)境造成一定的危害。為了避免或降低廢水對環(huán)境造成的危害以及減少資源浪費的現(xiàn)象，對此展開研究，也就是文章所要提到的化學(xué)氣浮法，能有效的提高設(shè)備環(huán)境保護的效率，為人們創(chuàng)造更良好的生活環(huán)境。

關(guān)鍵詞：化學(xué)氣浮法；環(huán)保；資源

前言

環(huán)境保護是人們賴以生存的根本，在近幾十年里，環(huán)境破壞更加嚴(yán)重，尤其是工業(yè)、建筑、農(nóng)田施肥等產(chǎn)生的廢水，對環(huán)境造成非常嚴(yán)重的破壞，而化學(xué)氣浮法是起源于20世紀(jì)50年代，主要針對環(huán)境保護研發(fā)的一項技術(shù)，不僅能降低廢水對環(huán)境造成的污染，同時還能提高資源的利用率，是當(dāng)今廢水凈化的主要措施。文章主要對化學(xué)氣浮法的技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展、原理以及影響氣浮凈水效率的因素進行分析，并以實例說明。

1 氣浮凈水技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各大工廠的經(jīng)濟效益也蒸蒸日上，然而，廢水量也隨之增加，這對人們的生活環(huán)境無疑造成更加嚴(yán)重的影響，而氣浮凈水技術(shù)的迅速發(fā)展卻有效的解決了廢水處理的問題。氣浮凈水技術(shù)是由礦物浮選法轉(zhuǎn)變而形成，在20世紀(jì)50年代期間，氣浮凈水技術(shù)在發(fā)展上極其的緩慢，主要是因為微氣泡生產(chǎn)技術(shù)遇到了瓶頸，從而導(dǎo)致凈水效果達不到理想的效果，而在20世紀(jì)60年代，部分回流式加壓溶氣氣浮的出現(xiàn)，讓氣浮凈水技術(shù)的發(fā)展如飛猛進，不僅凈水效果有著明顯的改善，而且，從整體的經(jīng)濟效益性上也有著很大的提高，在水處理領(lǐng)域得到了廣泛的推廣。

2 氣浮的原理

氣浮凈水技術(shù)實際上就是利用設(shè)備往水中注入空氣，然后就會形成氣泡，并吸附水中的活性物質(zhì)，通過氣泡的上浮將其帶到水面形成泡沫，再利用儀器將水表面的泡沫撈除，便可實現(xiàn)凈水的作用。氣浮凈水技術(shù)具有回收工業(yè)廢水中的有機物；分離污水中的細小懸浮物；分離和回收油廢水中的乳化油和懸浮油等特點，對工業(yè)廢水、污水等水資源的凈化有著巨大的作用。另外，在利用氣浮凈水技術(shù)時，需要注意目的物是否具有疏水性，也就是說，如果要有效的實現(xiàn)氣浮技術(shù)，首先要讓水中的各類物質(zhì)具有良好的疏水性，其次，再產(chǎn)生細微氣泡來實現(xiàn)凈水的效果。而在水中的各類物質(zhì)，如，藻類、乳化油、金屬氧化物、懸浮油、金屬離子等，僅有極少數(shù)的物質(zhì)存具有疏水性，而大多數(shù)的物質(zhì)都呈現(xiàn)出正電荷或負(fù)電荷的電極性，無法有效的施展氣浮凈水技術(shù)，而在水中注入浮選劑、絮凝劑等，可以讓水中的浮選物自動將異性級別的浮選物基團吸附過來，并使極性極端的另一端也就是非極性端朝向水，使得水中的浮選物具有良好的疏水性，可以進一步開展氣浮凈水技術(shù)。

另外，在采用氣浮凈水技術(shù)過程中，也可以不往水中添加浮選機和絮凝劑，只要實現(xiàn)將注入水中的氣泡形成正電荷或負(fù)電荷即可，需要注意的是氣泡的電荷必須要增強到一定程度，才可以讓浮選物服從庫倫定律，使得帶有負(fù)電荷的氣泡吸附水中帶正電荷的浮選物，而帶正電荷的氣泡則會吸附水中帶負(fù)電荷的浮選物，從而實現(xiàn)通過帶電荷的離子氣團將水中的浮選物吸附并帶到水面完成氣浮凈水的作用。通過采用這種方法，一方面可以避免往水中注入浮選機或絮凝劑，有效的降低氣浮凈水的成本，另一方面可以避免水中浮選物的疏水性問題，使得氣浮凈水的操作變得更加簡潔，更有利于氣浮凈水技術(shù)的大面積施展。

3 影響氣浮凈化效率的因素

氣浮凈水技術(shù)是凈化水資源的一種有力措施，然而，在使用的過程中還是需要考慮多種因素的，因為有很多因素對氣浮凈水技術(shù)的效率都會產(chǎn)生一定的影響。例如，氣泡的大小會對氣浮凈化的效率有著影響，氣泡的面積越大，對水中浮選物吸附的效果就越好；氣泡的穩(wěn)定性與可排性是水中浮選物分離的關(guān)鍵，氣泡的穩(wěn)定性越好，氣浮凈化的效率就越高；之前說過氣泡的面積越大越好，而影響氣泡面積的主要有廢水的表面張力、與廢水的接觸時間、注入廢水的氣流速度、注入氣流設(shè)備的孔徑大小、密度以及粘滯性等；廢水表面泡沫可排性對氣浮凈化的效率也有著極大的影響，正常來說泡沫的可排性越高氣浮凈化的效率就越大，而對泡沫可排性有著直接影響的主要有水表面的張力、氣泡的大小、粘滯度等。在采用氣浮凈水技術(shù)的過程中，如果是對海水凈化的話，由于海水的表面張力較大，就會導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生也相對較小，除此之外，廢水的密度越高、粘滯度越高，所產(chǎn)生的氣泡也會較小，因此，在進行氣浮凈水時不僅要考慮到水表面的張力，同時還要考慮水密度、粘滯度等多種因素，尤其是溢流高度和氣流速率，這將作為凈水中濃縮物質(zhì)濃縮度的主要操作參數(shù)，對氣浮凈水效率影響極大。

4 應(yīng)用實例

4.1 實驗內(nèi)容

廢水來源為清江制藥廠抗生素原料藥土霉素、麥迪霉素的生產(chǎn)中排出高濃度有機廢水——結(jié)晶廢母液，其化學(xué)耗氧量為30000～46O0Omg/l、生化需氧量10000～10000mg/l，固體懸浮物5000～10000mg/I，pH5～7，顏色呈棕黃色，排藏量約50噸/日，本試驗所用的產(chǎn)氣化合物為CaCO3，助氣化合物為HCI，在廢液中反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體[9]。

4.2 實驗步驟與結(jié)果

取土霉素、麥迪霉素提煉工段的廢液，按排放量比2：3配成1000ml，靜置15分鐘，緩緩加入聚丙烯酰胺水解物（PAMN）溶液（濃度為5%0），同時攪拌，直至廢液中有明顯的礬花出現(xiàn)，停止加PAMN（加入量為10m1～15m1），加入HCl1.8～2mI，攪拌。繼而加入CaC031克左右，攪拌均勻后，靜置4小時，用虹吸法排除下清液。

試驗結(jié)果，下清澈量為780～800ml，下清波懸浮物含量為200～300mg/I，浮渣含量為8～10%，COD去除率31～40%。

4.3 化學(xué)氣浮洼的特點

4.3.1 產(chǎn)氣量

氣泡的直徑越小，表面積越大，被固體顆粒吸附的能力就越強。加壓氣浮法所用的釋放器為TS-78型，19.6～49×104Pa的壓力下，釋放氣泡的直徑用顯微鏡測定，大部分氣泡直徑在40～70微米。因此，化學(xué)氣浮法的氣泡比加壓氣浮法的氣泡具有更強的吸附性能。

4.3.2 氣浮效果

對加壓氣浮法和化學(xué)氣浮法處理土霉素、麥迪霉素等高懸浮物的廢液試驗效果進行對比。其結(jié)果列于表1。

由表1可以看出，當(dāng)回流比提高到2：l時，用加壓氣浮法處理后的浮渣量巳占廢水量的48%，而化學(xué)氣浮浮渣為20%。

表1 氣浮法處理效果比較

4.3.3 經(jīng)濟效益

目前，對于懸浮物含量較高，化學(xué)耗氧量較大的有機廢液一般采用加壓氣浮法作預(yù)處理，而采用化學(xué)氣浮法可以相對節(jié)約、減少運行成本。比較結(jié)果見表2。

表2 化學(xué)氣浮與加壓氣浮費用比較表

5 結(jié)束語

文章通過對化學(xué)氣浮法的技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展、原理以及影響氣浮凈水效率的因素分析，不難發(fā)現(xiàn)化學(xué)氣浮凈水技術(shù)給環(huán)保工作帶來極大的效率，尤其是在污水、廢水的處理上，更是有著得到之處，是一般的水處理技術(shù)無法比擬的，而且，在科技不斷進步之下，相信化學(xué)氣浮凈水技術(shù)會有著更好的發(fā)展。

參考文獻

[1]徐振華，趙紅衛(wèi)，方為茂.氣浮凈水技術(shù)的理論及應(yīng)用[J].四川化工，2005（04）.

[2]葉曉琳.國內(nèi)外氣浮技術(shù)發(fā)展研究概況[J].黑龍江科技信息，2004（02）.

[3]魏飛，張雅杰.氣浮法處理含油廢水的試驗研究[J].電力環(huán)境保護，2005（01）.

[4]牛建南.溶氣氣浮法除藻條件分析[J].工業(yè)用水與廢水，1995（03）.