高 東

天津市靜?？h建委設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)所，天津 301600

本文簡(jiǎn)要介紹了氣浮凈水處理技術(shù)的概念、原理和方法，進(jìn)而總結(jié)了氣浮法的優(yōu)缺點(diǎn)。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(shí)，本文對(duì)氣浮法的現(xiàn)實(shí)狀況和發(fā)展前景進(jìn)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(shí)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(guò)產(chǎn)生大量微氣泡，水中的細(xì)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(jī)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(dá)到空氣過(guò)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(jìn)而實(shí)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(yīng)用最廣泛。

2）電解氣浮法。電解氣浮法是用不容性陽(yáng)極和陰極，通過(guò)直流電將工業(yè)廢水電解。陽(yáng)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)顆粒或預(yù)先處理過(guò)的絮體，形成氣浮分離。電解過(guò)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(guò)物理法去除有機(jī)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(duì)廢水負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)也被廣泛采用。

3）散氣氣浮法。分為擴(kuò)散板氣浮法和葉輪氣浮法。擴(kuò)散板散氣通過(guò)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(jiǎn)單，但效果欠佳，因?yàn)闅馀葜睆皆?～10mm。葉輪氣浮適用于懸浮物濃度高的廢水，設(shè)備不易堵塞，尤其適合含油廢水，處理率達(dá)80%。

工業(yè)廢水氣浮處理是在氣浮池內(nèi)進(jìn)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(shí)現(xiàn)組合設(shè)置，如：反應(yīng)-氣浮-沉淀，反應(yīng)氣浮-過(guò)濾等。平流池以池深淺，造價(jià)低，管理方便等優(yōu)點(diǎn)仍是氣浮池的首選。氣浮設(shè)備還包括加壓泵、溶氣罐、容氣釋放器、葉輪設(shè)備、電解設(shè)備等。為了提高氣浮效率，對(duì)工業(yè)廢水有必要進(jìn)行預(yù)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(xué)藥劑來(lái)促進(jìn)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(guò)程中，要求泡沫穩(wěn)定，所以適當(dāng)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(fù)電荷，增大了電位嚴(yán)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(shí)現(xiàn)電性中和，促進(jìn)廢水中污染物質(zhì)的凝聚，促進(jìn)氣泡粘附；3）投機(jī)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(tuán)能選擇性的被親水性顆粒物質(zhì)所吸附，非極性基團(tuán)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(duì)與其他處理措施有其自身優(yōu)點(diǎn)。氣浮池表面活性比沉淀池高，可以達(dá)到12m3/(m2*h)，水力停留時(shí)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(duì)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(dāng)然，辨證的看問(wèn)題，氣浮法也存在一些缺點(diǎn)。耗電多，處理1m3廢水比沉淀法多耗電0.02～0.04kwh，運(yùn)行費(fèi)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(fèi)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(shí)也要做好經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定最佳處理方案。氣浮法有很強(qiáng)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(hù)的繼續(xù)深入，國(guó)家及地方政府對(duì)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(shè)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(dāng)成熟，但仍有必要挖掘新的材料，新設(shè)備，實(shí)現(xiàn)更高的處理效率。氣浮法在水工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域都被應(yīng)用，給水、廢水和城市污水，以及污泥的處理。氣浮法以其獨(dú)特的處理手段，將來(lái)會(huì)有更長(zhǎng)足的發(fā)展，在給排水事業(yè)不斷向前推進(jìn)的過(guò)程中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

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1674-6708（2010）24-0147-01