化學(xué)氣浮法在環(huán)保中的應(yīng)用

劉浪靜 梁海峰 羅璐琴

摘 要：在當(dāng)今社會的發(fā)展中，很多工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)的過程中都會產(chǎn)生大量的廢水，不僅浪費(fèi)大量的資源，同時還對周邊環(huán)境造成一定的危害。為了避免或降低廢水對環(huán)境造成的危害以及減少資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，對此展開研究，也就是文章所要提到的化學(xué)氣浮法，能有效的提高設(shè)備環(huán)境保護(hù)的效率，為人們創(chuàng)造更良好的生活環(huán)境。

關(guān)鍵詞：化學(xué)氣浮法；環(huán)保；資源

前言

環(huán)境保護(hù)是人們賴以生存的根本，在近幾十年里，環(huán)境破壞更加嚴(yán)重，尤其是工業(yè)、建筑、農(nóng)田施肥等產(chǎn)生的廢水，對環(huán)境造成非常嚴(yán)重的破壞，而化學(xué)氣浮法是起源于20世紀(jì)50年代，主要針對環(huán)境保護(hù)研發(fā)的一項(xiàng)技術(shù)，不僅能降低廢水對環(huán)境造成的污染，同時還能提高資源的利用率，是當(dāng)今廢水凈化的主要措施。文章主要對化學(xué)氣浮法的技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展、原理以及影響氣浮凈水效率的因素進(jìn)行分析，并以實(shí)例說明。

1 氣浮凈水技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各大工廠的經(jīng)濟(jì)效益也蒸蒸日上，然而，廢水量也隨之增加，這對人們的生活環(huán)境無疑造成更加嚴(yán)重的影響，而氣浮凈水技術(shù)的迅速發(fā)展卻有效的解決了廢水處理的問題。氣浮凈水技術(shù)是由礦物浮選法轉(zhuǎn)變而形成，在20世紀(jì)50年代期間，氣浮凈水技術(shù)在發(fā)展上極其的緩慢，主要是因?yàn)槲馀萆a(chǎn)技術(shù)遇到了瓶頸，從而導(dǎo)致凈水效果達(dá)不到理想的效果，而在20世紀(jì)60年代，部分回流式加壓溶氣氣浮的出現(xiàn)，讓氣浮凈水技術(shù)的發(fā)展如飛猛進(jìn)，不僅凈水效果有著明顯的改善，而且，從整體的經(jīng)濟(jì)效益性上也有著很大的提高，在水處理領(lǐng)域得到了廣泛的推廣。

2 氣浮的原理

氣浮凈水技術(shù)實(shí)際上就是利用設(shè)備往水中注入空氣，然后就會形成氣泡，并吸附水中的活性物質(zhì)，通過氣泡的上浮將其帶到水面形成泡沫，再利用儀器將水表面的泡沫撈除，便可實(shí)現(xiàn)凈水的作用。氣浮凈水技術(shù)具有回收工業(yè)廢水中的有機(jī)物；分離污水中的細(xì)小懸浮物；分離和回收油廢水中的乳化油和懸浮油等特點(diǎn)，對工業(yè)廢水、污水等水資源的凈化有著巨大的作用。另外，在利用氣浮凈水技術(shù)時，需要注意目的物是否具有疏水性，也就是說，如果要有效的實(shí)現(xiàn)氣浮技術(shù)，首先要讓水中的各類物質(zhì)具有良好的疏水性，其次，再產(chǎn)生細(xì)微氣泡來實(shí)現(xiàn)凈水的效果。而在水中的各類物質(zhì)，如，藻類、乳化油、金屬氧化物、懸浮油、金屬離子等，僅有極少數(shù)的物質(zhì)存具有疏水性，而大多數(shù)的物質(zhì)都呈現(xiàn)出正電荷或負(fù)電荷的電極性，無法有效的施展氣浮凈水技術(shù)，而在水中注入浮選劑、絮凝劑等，可以讓水中的浮選物自動將異性級別的浮選物基團(tuán)吸附過來，并使極性極端的另一端也就是非極性端朝向水，使得水中的浮選物具有良好的疏水性，可以進(jìn)一步開展氣浮凈水技術(shù)。

另外，在采用氣浮凈水技術(shù)過程中，也可以不往水中添加浮選機(jī)和絮凝劑，只要實(shí)現(xiàn)將注入水中的氣泡形成正電荷或負(fù)電荷即可，需要注意的是氣泡的電荷必須要增強(qiáng)到一定程度，才可以讓浮選物服從庫倫定律，使得帶有負(fù)電荷的氣泡吸附水中帶正電荷的浮選物，而帶正電荷的氣泡則會吸附水中帶負(fù)電荷的浮選物，從而實(shí)現(xiàn)通過帶電荷的離子氣團(tuán)將水中的浮選物吸附并帶到水面完成氣浮凈水的作用。通過采用這種方法，一方面可以避免往水中注入浮選機(jī)或絮凝劑，有效的降低氣浮凈水的成本，另一方面可以避免水中浮選物的疏水性問題，使得氣浮凈水的操作變得更加簡潔，更有利于氣浮凈水技術(shù)的大面積施展。

3 影響氣浮凈化效率的因素

氣浮凈水技術(shù)是凈化水資源的一種有力措施，然而，在使用的過程中還是需要考慮多種因素的，因?yàn)橛泻芏嘁蛩貙飧羲夹g(shù)的效率都會產(chǎn)生一定的影響。例如，氣泡的大小會對氣浮凈化的效率有著影響，氣泡的面積越大，對水中浮選物吸附的效果就越好；氣泡的穩(wěn)定性與可排性是水中浮選物分離的關(guān)鍵，氣泡的穩(wěn)定性越好，氣浮凈化的效率就越高；之前說過氣泡的面積越大越好，而影響氣泡面積的主要有廢水的表面張力、與廢水的接觸時間、注入廢水的氣流速度、注入氣流設(shè)備的孔徑大小、密度以及粘滯性等；廢水表面泡沫可排性對氣浮凈化的效率也有著極大的影響，正常來說泡沫的可排性越高氣浮凈化的效率就越大，而對泡沫可排性有著直接影響的主要有水表面的張力、氣泡的大小、粘滯度等。在采用氣浮凈水技術(shù)的過程中，如果是對海水凈化的話，由于海水的表面張力較大，就會導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生也相對較小，除此之外，廢水的密度越高、粘滯度越高，所產(chǎn)生的氣泡也會較小，因此，在進(jìn)行氣浮凈水時不僅要考慮到水表面的張力，同時還要考慮水密度、粘滯度等多種因素，尤其是溢流高度和氣流速率，這將作為凈水中濃縮物質(zhì)濃縮度的主要操作參數(shù)，對氣浮凈水效率影響極大。

4 應(yīng)用實(shí)例

4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

廢水來源為清江制藥廠抗生素原料藥土霉素、麥迪霉素的生產(chǎn)中排出高濃度有機(jī)廢水——結(jié)晶廢母液，其化學(xué)耗氧量為30000～46O0Omg/l、生化需氧量10000～10000mg/l，固體懸浮物5000～10000mg/I，pH5～7，顏色呈棕黃色，排藏量約50噸/日，本試驗(yàn)所用的產(chǎn)氣化合物為CaCO3，助氣化合物為HCI，在廢液中反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體[9]。

4.2 實(shí)驗(yàn)步驟與結(jié)果

取土霉素、麥迪霉素提煉工段的廢液，按排放量比2：3配成1000ml，靜置15分鐘，緩緩加入聚丙烯酰胺水解物（PAMN）溶液（濃度為5%0），同時攪拌，直至廢液中有明顯的礬花出現(xiàn)，停止加PAMN（加入量為10m1～15m1），加入HCl1.8～2mI，攪拌。繼而加入CaC031克左右，攪拌均勻后，靜置4小時，用虹吸法排除下清液。

試驗(yàn)結(jié)果，下清澈量為780～800ml，下清波懸浮物含量為200～300mg/I，浮渣含量為8～10%，COD去除率31～40%。

4.3 化學(xué)氣浮洼的特點(diǎn)

4.3.1 產(chǎn)氣量

氣泡的直徑越小，表面積越大，被固體顆粒吸附的能力就越強(qiáng)。加壓氣浮法所用的釋放器為TS-78型，19.6～49×104Pa的壓力下，釋放氣泡的直徑用顯微鏡測定，大部分氣泡直徑在40～70微米。因此，化學(xué)氣浮法的氣泡比加壓氣浮法的氣泡具有更強(qiáng)的吸附性能。

4.3.2 氣浮效果

對加壓氣浮法和化學(xué)氣浮法處理土霉素、麥迪霉素等高懸浮物的廢液試驗(yàn)效果進(jìn)行對比。其結(jié)果列于表1。

由表1可以看出，當(dāng)回流比提高到2：l時，用加壓氣浮法處理后的浮渣量巳占廢水量的48%，而化學(xué)氣浮浮渣為20%。

表1 氣浮法處理效果比較

4.3.3 經(jīng)濟(jì)效益

目前，對于懸浮物含量較高，化學(xué)耗氧量較大的有機(jī)廢液一般采用加壓氣浮法作預(yù)處理，而采用化學(xué)氣浮法可以相對節(jié)約、減少運(yùn)行成本。比較結(jié)果見表2。

表2 化學(xué)氣浮與加壓氣浮費(fèi)用比較表

5 結(jié)束語

文章通過對化學(xué)氣浮法的技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展、原理以及影響氣浮凈水效率的因素分析，不難發(fā)現(xiàn)化學(xué)氣浮凈水技術(shù)給環(huán)保工作帶來極大的效率，尤其是在污水、廢水的處理上，更是有著得到之處，是一般的水處理技術(shù)無法比擬的，而且，在科技不斷進(jìn)步之下，相信化學(xué)氣浮凈水技術(shù)會有著更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]徐振華，趙紅衛(wèi)，方為茂.氣浮凈水技術(shù)的理論及應(yīng)用[J].四川化工，2005（04）.

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[3]魏飛，張雅杰.氣浮法處理含油廢水的試驗(yàn)研究[J].電力環(huán)境保護(hù)，2005（01）.

[4]牛建南.溶氣氣浮法除藻條件分析[J].工業(yè)用水與廢水，1995（03）.