溶气气浮机的核心工作原理是通过**溶气系统将空气溶解于水中形成饱和溶气水**,再通过释放装置产生大量**微小气泡(直径约10-100微米)**,使其与水中的悬浮物、胶体颗粒等杂质结合,形成**气泡-杂质复合体**,最终利用**浮力作用**将杂质带出水面实现分离。以下是具体流程和关键环节:
一、主要工作流程**
1. **溶气阶段**
- **溶气水泵**将处理后的部分清水(或回流水)加压至**0.3-0.5MPa**,送入**溶气罐**。
- 在溶气罐内,空气在高压下被强制溶解于水中,形成**饱和溶气水**。
- *关键设备*:溶气罐(内置填料或射流器,增强气水混合效率)、加压泵。
2. **释气与混合阶段**
- 饱和溶气水通过**释放器(如针阀、减压阀)**突然减压,溶解的空气迅速以**微气泡形式释放**,形成大量细小气泡。
- 气泡与原水(待处理污水)在**混合区**充分接触,利用气泡表面张力吸附水中的**悬浮物、胶体、油类物质**等杂质,形成**气泡-絮体复合体**。
- *关键条件*:气泡粒径越小、密度越高,吸附效果越好(理想粒径约20-40微米)。
3. **气浮分离阶段**
- 混合液进入**气浮池(分离区)**后,由于浮力作用,气泡-絮体复合体快速上浮至水面,形成**浮渣层**。
- 浮渣通过**刮渣机**定期刮除,排入污泥池或后续处理系统;分离后的清水则从池底**出水区**排出,部分可回流至溶气系统循环使用。
二、核心技术原理**
1. **亨利定律应用**
溶气过程遵循亨利定律:在一定温度下,气体在液体中的溶解度与气体分压成正比。通过提高溶气罐内压力(如0.3-0.5MPa),增加空气在水中的溶解度,为后续释气提供充足气泡来源。
2. **浮力与表面吸附作用**
- 微气泡与杂质的结合方式包括:
- **物理吸附**:气泡直接附着于疏水性颗粒表面(如油滴)。
- **化学桥联**:通过投加絮凝剂(如PAC、PAM)形成絮体,网捕气泡实现结合。
- 结合后复合体的整体密度小于水,从而快速上浮分离。
3. **浅层气浮理论优化**
部分溶气气浮机(如带斜管的机型)引入**浅层气浮原理**:
- 通过设置**斜管或斜板**,增大气浮面积,缩短颗粒上浮距离(类似斜板沉淀池原理)。
- 降低水流雷诺系数,减少紊流干扰,使气泡-絮体更稳定地上浮,提高分离效率。
三、典型应用场景**
溶气气浮机广泛用于**固液分离、油水分离、胶体去除**等场景,例如:
- **工业废水处理**:石化行业含油废水、食品加工废水中的悬浮物分离、造纸废水的纤维回收等。
- **市政污水处理**:地表水源预处理(除藻、降浊)、活性污泥法的二沉池替代(污泥浓缩)。
- **特种行业**:屠宰废水的油脂去除、纺织废水的染料胶体分离、矿山废水的重金属离子共沉分离等。
四、与其他气浮技术的差异**
- **对比涡凹气浮机**:
溶气气浮机通过**加压溶气-释气**产生气泡,气泡粒径更小、密度更高,分离效率更优,适合处理悬浮物浓度较高或颗粒较小的废水;而涡凹气浮机通过叶轮搅拌曝气产生气泡,能耗较低但气泡较大,适用于低浓度废水预处理。
通过上述原理,溶气气浮机实现了高效、快速的固液分离,是工业水处理中常用的关键设备之一。
