水處理工程中氣浮工藝的影響因素研究

王 鵬（中沙（天津）石化有限公司，天津 300271）

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水處理工程中氣浮工藝的影響因素研究

王 鵬
（中沙（天津）石化有限公司，天津 300271）

摘 要：隨著居民生活質量的不斷提高，環境污染成為了全民關注的焦點。廢水和污水對整個生態系統造成了不良的影響，所以水處理問題成為當前環境保護的重要課題。而氣浮工藝作為一種高效快速的分離技術被應用于水處理中。本文通過探究水處理工程中氣浮工藝的影響因素，以期促進水處理發展，保護生態環境。

關鍵詞：水處理工程；氣浮工藝；影響因素

1　前言

氣浮工藝具有處理裝置簡單，占地面積小，處理速度快，使用方便等特點，因此，氣浮工藝在污水處理技術中得到了廣泛應用。實際上，氣浮工藝是指：水處理人員利用在水中形成的微小氣泡，讓小氣泡年付顆粒，形成氣浮顆粒上浮至液體表面，最終達到污水凈化效果。而水處理人員在使用氣浮工藝的過程中，應該注意：由于氣浮工藝的關鍵是顆粒與氣泡吸附而形成的共聚體，其主要是增大污水與共絮體之間的密度差，因此，水處理人員應該等顆粒與氣泡的共聚體上升到液面后，使用刮渣設備從液面將其刮出，從而實現分離結果。

2　水處理工程中氣浮工藝的影響因素

2.1溫度

溫度對氣浮工藝的物化性質（包括：溶解度、吸附、泡沫穩定性等）影響較大，而溫度對氣浮工藝的影響主要應該看氣浮工藝的種類。例如：在離子氣浮工藝中，溫度的改變對不同氣浮體系有不同效果，物理吸附占據優勢時，吸附過程放熱，吸附隨溫度升高而減少，但當化學吸附占據優勢時，升高溫度可以提高分離效率［1］。再如：在沉淀氣浮工藝中，盡管溫度升高可以使粒子長大，但是同時也增加了沉淀的溶解度，使泡沫穩定性降低。另外，在溶劑氣浮工藝中，鑒于吸附是放熱的過程，氣浮工藝的分離效率會隨著溫度的升高而降低，當溫度降低，浮懸物在氣泡上的吸附力被增加，因此提高了分離效率。

2.2絮凝體顆粒大小

氣浮工藝并不需要大的絮凝體顆粒，經過長期的研究后發現：當絮凝體顆粒尺寸與微氣泡尺寸接近時，二者的吸附率最大，因此為了保證吸附效率，使用氣浮工藝的過程中，只用將絮凝體顆粒控制在氣泡直徑的范圍內既可。一般情況下，氣泡直徑在10-100微米的范圍內。

2.3微氣泡大小

大部分學者認為，如果要提高顆粒的附著效率，則氣浮工藝中的氣泡應該做到尺寸小，數量多。但是，實際上過小的氣泡對于氣浮會產生不良影響。當水中懸浮物達到一定數量時，氣泡越小，水中絮體上浮所需要的氣泡數量就越多，則絮體粘結性會受到影響，增加了氣泡與絮體粘結的困難。與此同時，氣泡越小，所需要的供氣系統應該提供的壓力會隨之增加，其能耗也會逐漸增高。另外，浮渣的處理成本高，難度大，一直作為氣浮工藝中難解決的問題，當氣泡小、數量多是，增加了浮渣處理的難度和工作量，降低了工作效率。通過研究和實驗，氣浮工藝中的微氣泡應該大小適當，將其控制在40微米左右可以達到最佳效果［2］。

2.4攪拌強度

通過研究者的研究與實驗，研究者認為氣浮工藝并不需要尺寸大的絮體顆粒，因此，在使用氣浮工藝時，可以通過適當的提高攪拌強度來保證氣浮效果。通常情況下，較高的能量輸入可以降低絮體小顆粒的數量，從而進一步保證氣浮凈水效果。另外，氣浮工藝的攪拌強度依賴于混凝劑的類型。

2.5空氣注入量

在氣浮工藝中，高壓可以讓空氣融入水中，進而通過減壓的方式將水中的空氣釋放出來，產生微氣泡。通常情況下，氣浮的進氣量大于空氣在水中的溶解度，當空氣在水中處于過飽和狀態時最為合適，而氣體進氣量如果過校，額會導致氣泡量不夠，不利于氣浮工藝的使用。如果溶氣罐中存在大量為溶解氣體，降壓釋放時，這部分為溶解的氣體會產生大量的氣泡，是氣浮系統受到影響，進而降低氣浮效果。另外，有部分研究者認為，氣浮技術需要的氣泡量與原水的濁度有密切關系，原水濁度越高，所需氣泡越多，則空寂注入量也應該隨之增多。

2.6溶氣壓力

通常溶氣壓力越高，空氣在水中的溶解度雨大，則形成的氣泡會小且均勻，這就使氣泡分散度升高，氣泡與污染物的粘附機會大大增多，提高了氣浮的效果。在氣浮工藝中，為了保證氣浮效率，一般將溶氣壓力控制在0.3-0.5Mpa范圍內。

2.7氣流速率

氣流速度是影響氣浮過程的關鍵因素，通常情況下，在離子氣浮和溶劑起伏中，應該使用孔徑稍小一點的布氣板。當氣流速率較低時，分離效率會隨著氣流速度的增加而提高，但氣流速率較高時，分離效率與氣流速率不成比例。導致不成比例的原因是，氣泡直徑會隨著氣流速率的增加而不斷增長，進而降低了單位體積的氣液界面，另外由于大氣泡擁有了更好的上浮速率，因此減少氣泡在始終的停留時間，總的來說，如果在保證氣泡尺寸的基礎上，提高氣流速率，有利于提高氣浮效果。

2.8藥劑投入

在氣浮工藝中，投入的藥劑對氣浮效果有著決定性的作用。采用氣浮主機、發泡劑等可以大大提高氣浮工藝處理采出水效率，通常情況下，疏水性物質容易被氣泡粘附，則容易氣浮，而親水性物質不易氣浮。因此，針對不易氣浮的親水性物質。為了讓污水中的親水性浮懸物質上浮至液面，可以通過投加化學藥劑的方式，改變懸浮顆粒表面的濕潤性，讓其異域粘附在氣泡上，進而上升至液面，進行除渣處理。總的來說，在氣浮工藝中，通常選用極性或非極性的表面活性藥劑，以便增加其吸附性和潤濕性，而為了提高氣浮的除油效率，在氣浮之前可以增加混凝劑、破乳劑，使氣泡粘附在絮體顆粒上，保證氣浮效果。

3　結束語

總而言之，城市化進程地不斷加快對污水處理的要求會逐步增高，因此，水處理機構應該針對現有技術工藝的不足之處，不斷完善工藝系統和處理方法，利用多種方法聯合分級使用，充分發揮各處理單元的優勢。為此，水處理人員必須深入掌握氣浮工藝的影響因素，從溫度、微氣泡大小、攪拌強度、空氣注入量、溶氣壓力、氣流速率、藥劑投入等影響因素入手，研究進一步改善工藝，優化裝置措施策略，以穩定城市發展，提高經濟效益同時，保證環境效益不受損害。

參考文獻：

［1］李俊.氣浮技術用于含油污水處理的研究進展［J］.廣東日化，2015，42（07）：103-104.

［2］孫瑩.氣浮法處理含油污水研究概況［J］.過濾與分離，2014，24（02）：46-48.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.044