工業(yè)廢水處理之“氣浮法”

高 東

天津市靜?？h建委設計所，天津 301600

工業(yè)廢水處理之“氣浮法”

高 東

天津市靜?？h建委設計所，天津 301600

本文簡要介紹了氣浮凈水處理技術(shù)的概念、原理和方法，進而總結(jié)了氣浮法的優(yōu)缺點。氣浮法的適用范圍：分離含油廢、分離重金屬離子、濃縮剩余活性污泥、造紙廢水紙漿的回收等。同時，本文對氣浮法的現(xiàn)實狀況和發(fā)展前景進行了論述。

工業(yè)廢水；水處理；氣浮法

氣浮法，是污水中固液分離或液液分離的技術(shù)，是工業(yè)廢水處理的典型方法之一。氣浮法用于從廢水中去除密度小于1g/ml的懸浮物、油類和脂肪等，并用于污泥的濃縮。

氣浮法是如何實現(xiàn)水污分離的。其原理通俗易懂，就是在待處理的工業(yè)廢水中通過產(chǎn)生大量微氣泡，水中的細小微粒粘附在氣泡上，形成密度小于水的氣浮體，在液體浮力和界面張力的共同作用下，上浮到水面形成浮渣與水分離。氣浮法按產(chǎn)氣機理不同分為容氣氣浮法、電氣浮法和散氣氣浮法等。其中，容氣氣浮中加壓氣浮是最為常用的方法。

1）加壓容器氣浮法。在加壓條件下，使空氣容于水中，達到空氣過飽和狀態(tài)。之后減至常壓，令空氣析出，空氣微小氣泡釋放在水中，進而實現(xiàn)氣浮。這種方式形成的氣泡直徑小，約為20～100μm，處理效果好，應用最廣泛。

2）電解氣浮法。電解氣浮法是用不容性陽極和陰極，通過直流電將工業(yè)廢水電解。陽極和陰極產(chǎn)生氫氣和氧氣的微小氣泡，粘附住廢水中污染物質(zhì)顆?；蝾A先處理過的絮體，形成氣浮分離。電解過程形成的氣泡較加壓容氣氣浮法所產(chǎn)生的氣泡要小得多，而且氣泡產(chǎn)生均勻不紊流。電解氣浮法不僅通過物理法去除有機污染物，它還有脫色殺菌的氧化作用。盡管電解法總體支出略高，但是以其占地小、泥渣較少、對廢水負荷變化適應性強的優(yōu)點也被廣泛采用。

3）散氣氣浮法。分為擴散板氣浮法和葉輪氣浮法。擴散板散氣通過微孔陶瓷等板管將壓縮空氣分散于水中形成氣浮。此法雖然簡單，但效果欠佳，因為氣泡直徑在1～10mm。葉輪氣浮適用于懸浮物濃度高的廢水，設備不易堵塞，尤其適合含油廢水，處理率達80%。

工業(yè)廢水氣浮處理是在氣浮池內(nèi)進行的，氣浮池有平流式和豎流式2種。按廢水處理流程不同，氣浮池與其他處理單元可以實現(xiàn)組合設置，如：反應-氣浮-沉淀，反應氣浮-過濾等。平流池以池深淺，造價低，管理方便等優(yōu)點仍是氣浮池的首選。氣浮設備還包括加壓泵、溶氣罐、容氣釋放器、葉輪設備、電解設備等。為了提高氣浮效率，對工業(yè)廢水有必要進行預處理，使污染物質(zhì)呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)，懸浮物表面呈現(xiàn)疏水性。故此采用投加化學藥劑來促進氣浮效果。1）投加表面活性劑維持泡沫的穩(wěn)定性。在氣浮泡沫上升的過程中，要求泡沫穩(wěn)定，所以適當投加表面活性劑有助于泡沫的穩(wěn)定；2）投加混凝劑脫穩(wěn)。以含油廢水為例，表面活性物質(zhì)的非極性端吸附在油粒上，極性端則伸向水中，油粒外層包圍了一層負電荷，增大了電位嚴重阻礙了油粒間的合并，且影響油粒和氣泡的粘附。因此，投加混凝劑，使廢水中增加相反電荷的膠體，壓縮雙電層，實現(xiàn)電性中和，促進廢水中污染物質(zhì)的凝聚，促進氣泡粘附；3）投機浮選劑改變顆粒表面性質(zhì)：浮選劑油極性和非極性分子組成，極性基團能選擇性的被親水性顆粒物質(zhì)所吸附，非極性基團朝向水，所以親水性物質(zhì)顆粒的表面積就能轉(zhuǎn)化為疏水性物質(zhì)而粘附在氣泡上，氣浮至水面。

氣浮法，相對與其他處理措施有其自身優(yōu)點。氣浮池表面活性比沉淀池高，可以達到12m3/(m2*h)，水力停留時間短、體積小、池深淺；浮渣含水率低，通常小于96%，是沉淀池泥渣的1/10～1/2，且排渣方便。采用投加混凝劑，相對于混凝沉淀法藥劑用量少。氣浮法氣泡充入水中，水中溶解氧較多，有利于后期處理，不腐化。當然，辨證的看問題，氣浮法也存在一些缺點。耗電多，處理1m3廢水比沉淀法多耗電0.02～0.04kwh，運行費用偏高。如：廢水懸浮物質(zhì)濃度高，容氣氣浮法的容氣水減壓釋放器易堵塞，增加管理費用。所以，氣浮法的選用首先要分析好工業(yè)廢水水質(zhì)情況，污染物性質(zhì)、濃度等，同時也要做好經(jīng)濟技術(shù)比較，確定最佳處理方案。氣浮法有很強的適用性，分離含油廢水中的懸浮油和乳化油；分離以分子或離子狀態(tài)存在的物質(zhì)，如重金屬離子、表面活性物質(zhì)等；代替沉淀池，利用氣浮法可濃縮剩余污泥；分離回收工業(yè)廢水中的有用物質(zhì)，如造紙廢水中的紙漿等。

近幾年，隨著環(huán)境保護的繼續(xù)深入，國家及地方政府對環(huán)保行業(yè)投入增加。興建了大批污水處理廠，改造部分水廠，企業(yè)內(nèi)部工業(yè)廢水的自行處理也日益完善。因此，氣浮處理技術(shù)隨之被廣泛采用，氣浮處理設備的不斷研發(fā)，品種齊全。在理論研究方面，氣浮理論已相當成熟，但仍有必要挖掘新的材料，新設備，實現(xiàn)更高的處理效率。氣浮法在水工業(yè)的各個領域都被應用，給水、廢水和城市污水，以及污泥的處理。氣浮法以其獨特的處理手段，將來會有更長足的發(fā)展，在給排水事業(yè)不斷向前推進的過程中發(fā)揮應有的作用。

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1674-6708（2010）24-0147-01