【摘要】本文主要是闡述了國內(nèi)外氣浮技術(shù)的發(fā)展概況，分析氣浮理論的發(fā)展，影響氣浮效果的因素以及氣浮工藝和裝置。探討該技術(shù)在油田的應用。

【關(guān)鍵詞】污水處理；油田；氣浮法

氣浮技術(shù)具有處理裝置簡單、處理速度快、占地面積小、投資省及使用可靠等優(yōu)點，因此逐漸成為一種重要的污水處理技術(shù)。氣浮法是將待處理的水中通人或設(shè)法產(chǎn)生大量的微細氣泡為載體，當污水中的油滴及雜質(zhì)絮粒與氣泡相互粘附時，便形成整體密度小于水的粒團，粒團的浮力大于重力和阻力使其上浮至水面，從而完成水中固體與固體、固體與液體、液體與液體分離的凈水方法。

1、氣浮技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展概況

氣浮技術(shù)的應用始于礦冶工業(yè)，20世紀初期，美國開始將加壓溶氣技術(shù)用于污水凈化方面。20世紀60年代，部分回流式壓力溶解空氣氣浮開始投入使用，該氣浮方式不僅凈水效果好，而且經(jīng)濟性也有很大提高，從而擴大了其應用范圍。我國氣浮技術(shù)的研究始于20世紀60年代，最初投入應用并且取得良好氣浮效果的是射流浮選技術(shù)，其試驗除油效率可達80%左右。80年代末，在國外葉輪氣浮機的基礎(chǔ)上，研制了國產(chǎn)的葉輪浮選機，經(jīng)投產(chǎn)試運，除油效率達到了90%。對于新型氣浮浮選柱的研究也在不斷深入，它是依據(jù)氣液逆流原理工作的，主要特點是結(jié)構(gòu)簡單 能耗較低、占地面積小、維護較容易等。但由于受到設(shè)備發(fā)展的限制，還未廣泛使用。因此，總的來說，目前國內(nèi)應用最廣泛的是葉輪氣浮法。

2、氣浮理論的發(fā)展

根據(jù)微氣泡產(chǎn)生的方式，常見的氣浮凈水技術(shù)主要可分為3類：溶氣氣浮法（DAF）、散氣氣浮法（CAF）、電解氣浮法（EAF）。此外，還有化學氣浮法以及其他氣浮凈水技術(shù)。

溶氣氣浮法是在一定壓力下將空氣通入水中使之溶解并達到飽和狀態(tài)，然后再使廢水壓力突然降低，這時溶解于水中的空氣便以微氣泡的形式從水中釋放出來，以進行氣浮廢水處理。散氣氣浮法是將壓縮空氣直接通入微孔、擴散板、微孔管產(chǎn)生微氣泡，或采用水泵吸水管、水力噴射器、高速葉輪等向水中充氣產(chǎn)生微氣泡。電解氣浮法是向廢水中通人一定的電流，廢水電解出H2、O2和CO2等微小氣泡吸附廢水中微小懸浮物上浮，以達到凈水的目的。另外，近年來發(fā)展起來一種新型氣浮法：浮選柱氣浮法。

3、影響氣浮效果的因素

氣浮法，即在含油污水中通人空氣（或天然氣）或設(shè)法使水中產(chǎn)生氣泡，使污水中粒徑為0.25～25μm的乳化油和分散在水中的懸浮顆粒粘附在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面并加以回收，從而達到從含油污水去除油和懸浮物的目的，但是，有時要根據(jù)出水水質(zhì)的情況加人浮選劑或混凝劑，以便能使更多的氣泡粘附更多的油滴或懸浮顆粒，最大程度的提高除油率。影響因素主要有溶氣壓力、停留時間、氣泡大小、絮凝劑種類與用量等因素進行分析。

溶氣壓力的高低決定產(chǎn)生氣泡的大小，從而影響出水水質(zhì)。在氣浮工藝中，一般將壓力控制在0.3～0.44MPa時產(chǎn)生所需氣泡的尺寸足以滿足氣浮需要。而且，較低的溶氣壓力可以降低電耗，節(jié)約成本。氣浮過程中，在不同的停留時間用不同的絮凝劑除油率也不同。停留時間并非越短或越長越好，針對不同的氣浮實驗，找到合理的停留時間，也會帶來好的氣浮效果。氣泡大小是氣浮效果的關(guān)鍵，不同尺寸氣泡由于受到的浮力不同，所以它們吸附油滴的能力也不相同。小氣泡浮升速度慢，容易捕捉油滴（尤其是小油滴），而大氣泡上浮速度快，易于捕捉大油滴。但是氣泡過大過小都不宜，如果氣泡太大，過快的浮升會使氣泡不容易吸附油滴，而且氣泡容易破裂，除油效果不好。氣泡過小，對釋放氣泡的裝置和壓力有更高的要求，而且，也為處理含有過多小氣泡的浮渣帶來一定難度。氣水比是氣浮的重要技術(shù)參數(shù)之一。增加污水中溶氣量，有利于氣浮過程的進行。但并非氣水比越大越好，就溶氣氣浮而言，溶于水中的氣體量受溫度、壓力等條件的影響，一般水溫高于40°C時，氣體在水中的溶解度會大大降低，這樣反而影響氣浮效果。另外，溶氣量與氣體壓強成正比，提高氣體壓力，可以提高氣水比，但過高的壓力就會大大增加運行成本。當然，增加停留時間也可提高氣水比，但這種方法降低了設(shè)備的使用效率。絮凝劑的投加大提高了氣浮法處理含油污水的效果，但絮凝顆粒的性能是決定氣浮結(jié)果的關(guān)鍵。

4、氣浮工藝及裝置

氣浮法處理含油污水已經(jīng)成為一種趨勢，隨著對氣浮理論和應用的研究，一些氣浮裝置越來越不能滿足處理需求，因此，對氣浮設(shè)備不斷改進并且產(chǎn)生了很多新型的氣浮處理工藝和裝置。其中常用的且氣浮處理含油污水效果較好的裝置是加壓溶氣氣浮裝置、葉輪氣浮裝置以及新型浮選柱。

加壓溶氣氣浮裝置技術(shù)成熟，凈化效率高，在水處理領(lǐng)域應用最為廣泛。該裝置形成的氣泡細小、粒度均勻、密集，氣浮處理效果顯著、穩(wěn)定，氣泡與水中的懸浮物粘附一起浮至水面形成浮渣，再由刮渣機排人浮渣槽，得以去除，清水則由氣浮池下部流出，實現(xiàn)固--液分離。整個工藝過程及設(shè)備比較簡單，便于維護，可用于多種廢水處理，尤其適用于含油廢水的處理。

葉輪氣浮。葉輪氣浮技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備為高效渦凹氣浮機，氣浮機的電機周邊是帶微孔的散氣盤，利用高速旋轉(zhuǎn)時在水中形成負壓區(qū)，將液面上的空氣吸入水中，填補真空，此時，被吸人的空氣被轉(zhuǎn)盤葉輪片切割成直徑10～100m的氣泡，并且螺旋型地上升到水面。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、能耗低、占地少、設(shè)備性能穩(wěn)定，機械故障幾乎為零。

浮選柱。作為一種新型的氣浮裝置，該設(shè)備內(nèi)部沒有機械攪拌器或其他運轉(zhuǎn)部件，通過空氣穿過多孔介質(zhì)或噴射方法產(chǎn)生氣泡。該氣浮工藝流程是污水從柱頂部進人，空氣從柱底部進人，經(jīng)氣體分布器分散為細微氣泡，上升流經(jīng)柱體，從頂部排出，空氣與含油污水充分接觸。因而，該設(shè)備具有低能耗、高效率、流程便于控制的優(yōu)勢，能為含油污水處理帶來更大效益，成為一種新氣浮法的趨向。

氣浮法因具有的各種優(yōu)勢越來越受關(guān)注。首先，氣浮過程中，氣泡與油滴有效粘附所需用藥劑量很少，并且部分藥劑可回收再利用。其次，含油污水被凈化水質(zhì)達標后可用于回注，節(jié)約用水量，從而降低了生產(chǎn)成本。做為一種高效、快速的方法，氣浮法給油田污水處理帶來極大效益。隨著石油工業(yè)的發(fā)展需求，會不斷出現(xiàn)新的氣浮方法與設(shè)備，將使我國氣浮處理油田污水技術(shù)進入新的發(fā)展階段。

參考文獻

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