环境工程课件-气浮.pptVIP

环境工程中气浮技术的应用气浮技术是现代环境工程中一种重要的水处理方法。本课件将详细介绍气浮技术的原理、装置、应用及发展趋势。

气浮技术简介定义气浮是利用气泡附着于悬浮颗粒上，使其上浮的水处理技术。原理基于密度差和表面张力，实现固液分离。特点高效、快速、占地面积小。

气浮的基本原理气泡产生通过溶气或机械搅拌产生微小气泡。气泡附着气泡与悬浮颗粒碰撞，形成气泡-颗粒复合体。上浮分离复合体密度小于水，上浮至水面形成浮渣。

气浮方式及其特点溶气气浮将空气溶解于水中，减压释放形成微气泡。效率高，适用范围广。机械气浮通过机械搅拌或射流产生气泡。设备简单，运行成本低。电解气浮利用电解水产生氢气和氧气微气泡。无需额外加药，适合特定废水。

气浮装置的结构组成进水系统包括进水管、配水装置，确保水流均匀分布。反应区进行絮凝反应，形成适合气浮的絮体。分离区气泡与絮体结合，上浮形成浮渣层。排水系统收集处理后的清水，确保出水质量。

气浮装置的主要部件加压泵提供溶气所需压力，是溶气系统的核心。溶气罐在高压下溶解空气，形成饱和溶液。释放器将饱和溶液减压释放，产生微气泡。

微气泡产生技术1高压溶气法最常用方法，可产生直径20-100μm的微气泡。2空气分散法通过特殊喷嘴将空气分散成微气泡。3超声波法利用超声波空化效应产生微气泡，尺寸均匀。

微气泡的特性尺寸效应微气泡尺寸越小，比表面积越大，气浮效率越高。电荷特性微气泡表面带有负电荷，有利于与颗粒结合。稳定性微气泡在水中具有一定稳定性，有利于与颗粒充分接触。

微气泡产生的方法1溶气释放法2机械分散法3电解法4超声波法5化学反应法不同方法产生的微气泡尺寸和数量各不相同，适用于不同的气浮应用场景。

微气泡尺寸的测定采样从气浮装置中取出含微气泡的水样。显微镜观察使用高倍显微镜观察并拍摄微气泡。图像分析利用专业软件分析微气泡尺寸分布。统计处理计算平均尺寸和分布范围。

气浮装置的设计因素水质特性包括悬浮物浓度、颗粒大小、pH值等。气泡特性气泡尺寸、数量和分布直接影响气浮效率。水力学参数包括水力负荷、停留时间和流态。操作参数包括气水比、絮凝剂用量和溶气压力。

进水水质条件参数适宜范围影响悬浮物浓度50-2000mg/L影响气泡附着效率pH值6-9影响絮凝效果水温5-40°C影响气泡溶解度

絮凝剂的选择无机絮凝剂铝盐铁盐适用于广泛的水质条件，价格较低。有机絮凝剂聚丙烯酰胺聚合氯化铝絮凝效果好，但价格较高。

絮凝剂投加量的确定1水质分析测定悬浮物浓度、浊度等指标。2烧杯试验进行小规模絮凝试验，确定最佳剂量。3中试验证在中试装置上验证烧杯试验结果。4工程应用根据中试结果，确定实际工程投加量。

气水比的控制8-15%适宜气水比范围根据水质特性和处理要求确定。10%典型气水比大多数应用的最佳气水比。20-30%高浓度废水气水比处理高浓度悬浮物时需要更高气水比。

溢流速度的确定理论计算根据颗粒上浮速度和气泡附着率计算。经验公式利用实践总结的经验公式初步确定。试验验证通过中试装置验证和优化溢流速度。

气浮池的尺寸计算水力负荷通常为8-12m3/(m2·h)，根据水质调整。停留时间一般为10-20分钟，考虑絮凝反应时间。深度典型值为2-3米，需考虑气泡上浮距离。长宽比通常为3:1到5:1，确保良好的水力条件。

清水区的设计集水槽设计采用齿形堰或孔板堰，确保均匀收集处理后的清水。堰负荷通常为120-180m3/(m·h)。清水池设计设置适当的清水池容积，稳定出水水质。停留时间一般为5-10分钟。

污泥处理系统的设计刮泥机定期清除浮渣，防止污泥腐败。污泥浓缩采用重力浓缩或机械浓缩，提高污泥含固率。脱水处理使用离心机或压滤机进行污泥脱水。

气浮工艺的优化与改进1微气泡生成优化采用新型溶气装置，提高微气泡生成效率。2絮凝过程强化引入高效混合器，改善絮凝效果。3分离效率提升优化气浮池结构，增加有效分离面积。4自动化控制引入智能控制系统，实现工艺参数的实时调整。

气浮工艺在不同领域的应用

生活污水处理中的气浮应用位置常用于一级处理或深度处理阶段。去除效果可有效去除SS、COD、油脂等污染物。优势占地面积小，处理效率高，适合城市污水处理厂改造。

工业废水处理中的气浮石油化工去除废水中的油类和悬浮物，回收有价值的油品。造纸工业去除纤维、填料和胶体物质，降低COD和色度。纺织印染去除色素和悬浮物，为后续生化处理创造条件。

净水处理中的气浮1预处理去除原水中的藻类和悬浮物。2絮凝沉淀替代替代传统沉淀池，提高处理效率。3深度处理作为过滤前的预处理，延长滤池运行周期。

油水分离中的气浮石油开采处理含油采出水，回收原油。机械加工去除切削液和乳化液中的油类。餐饮废水去除厨房废水中的动植物油。

污泥浓缩中的气浮1适用范围适合处理含水率高、絮体结构松散的污泥。2浓缩效果可将