氣浮機(jī)概述
氣浮機(jī)是一種利用氣泡浮力分離水中污染物的水處理設(shè)備,廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水處理(如造紙、食品加工、化工、電鍍等)、城市污水處理及飲用水預(yù)處理等領(lǐng)域。其核心原理是通過(guò)向水中通入大量微小氣泡,使污染物(如懸浮物、油類、膠體等)附著在氣泡上,隨氣泡上浮至水面形成浮渣,從而實(shí)現(xiàn)固液或液液分離。
氣浮機(jī)的分類
根據(jù)氣泡產(chǎn)生方式,氣浮機(jī)主要分為以下幾類:氣浮機(jī)發(fā)展趨勢(shì)
溶氣氣浮機(jī)(DAF)
原理:通過(guò)加壓使空氣溶解于水中,形成飽和溶氣水,減壓后釋放出微小氣泡(直徑約 10-100μm)。
特點(diǎn):氣泡粒徑小、密度高,分離效率高,適用于懸浮物濃度較低的廢水(如市政污水、食品廢水)。
類型:分為全溶氣式、部分溶氣式和回流溶氣式。
渦凹?xì)飧C(jī)(CAF)
原理:利用葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生負(fù)壓吸入空氣,通過(guò)剪切作用形成微小氣泡(直徑約 100-300μm)。
特點(diǎn):無(wú)需加壓溶氣系統(tǒng),能耗低、設(shè)備簡(jiǎn)單、維護(hù)方便,但氣泡較大,適用于高懸浮物濃度廢水(如造紙黑液、屠宰廢水)。
電解氣浮機(jī)
原理:通過(guò)電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣微氣泡(直徑極小,約 10-20μm),同時(shí)電解過(guò)程可產(chǎn)生絮凝劑(如 Fe3?、Al3?)。
特點(diǎn):氣泡粒徑最小,分離效率高,兼具絮凝和氧化作用,但能耗較高,適用于高難度廢水(如含重金屬、染料廢水)。
散氣氣浮機(jī)
原理:通過(guò)微孔曝氣頭、擴(kuò)散板等裝置將空氣分散為氣泡(直徑較大,約 500-1000μm)。
特點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低,但氣泡大、效率低,僅適用于小型水處理場(chǎng)景。
氣浮機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)
處理能力:?jiǎn)挝粫r(shí)間處理水量(m3/h),取決于設(shè)備尺寸和設(shè)計(jì)負(fù)荷。
氣泡粒徑:直接影響污染物附著效率,粒徑越小,比表面積越大,吸附能力越強(qiáng)。
溶氣壓力與回流比(溶氣氣浮機(jī)):壓力越高,空氣溶解度越大;回流比(回流水量 / 處理水量)通常為 20%-50%。
停留時(shí)間:廢水在氣浮池中的平均停留時(shí)間,一般為 10-30 分鐘。
藥劑投加量:絮凝劑(如 PAC、PAM)的投加量影響絮體形成和氣泡附著效果。
氣浮機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景
工業(yè)廢水處理
食品加工:去除廢水中的油脂、蛋白質(zhì)、懸浮物(如屠宰廢水、餐飲廢水)。
造紙行業(yè):分離廢水中的纖維、填料和膠體污染物(如中段水處理)。
化工 / 電鍍:去除重金屬離子(如 Cu2?、Zn2?)、油類和有機(jī)物。
石油化工:處理含油廢水,分離乳化油和溶解油。
市政污水處理
預(yù)處理:去除污水中的懸浮物和油脂,減輕后續(xù)生化處理負(fù)荷。
污泥濃縮:提高污泥含固率,降低污泥處理成本。
飲用水處理
去除原水中的藻類、膠體、有機(jī)物(如水庫(kù)水、湖泊水預(yù)處理)。
其他領(lǐng)域
海水淡化預(yù)處理、水產(chǎn)養(yǎng)殖水體凈化、礦物浮選等。
氣浮機(jī)的優(yōu)勢(shì)與局限性
優(yōu)勢(shì)
高效分離:對(duì)懸浮物、油類、膠體的去除率可達(dá) 90% 以上,處理速度快。
適應(yīng)性強(qiáng):可處理高濁度、高色度廢水,且不受溫度顯著影響。
工藝靈活:可與絮凝、氧化等工藝聯(lián)用,提升處理效果。氣浮機(jī)發(fā)展趨勢(shì)
占地面積小:相比沉淀法,氣浮機(jī)停留時(shí)間短,設(shè)備緊湊。
氣浮機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
智能化與自動(dòng)化
集成傳感器(如濁度計(jì)、液位計(jì))和控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)并自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)(如氣泡量、藥劑投加量)。
遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷功能,降低人工維護(hù)成本。
節(jié)能與綠色化
開(kāi)發(fā)低能耗氣泡發(fā)生技術(shù)(如高效溶氣泵、節(jié)能葉輪),減少設(shè)備運(yùn)行能耗。
采用耐腐蝕材料(如不銹鋼、玻璃鋼),延長(zhǎng)設(shè)備壽命,減少二次污染。