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氣浮

更新時間:2018-01-05點擊次數:1196

一、氣浮與浮選

1.氣浮

是利用高度分散的微小氣泡作為載體去除水中的懸浮物,使其隨氣泡升到水面而加以去除的方法。

氣浮的對象是乳化油、疏水性細微固體懸浮物。

2.浮選

藥劑浮選法是在水中投加浮選劑,選擇性地將親水性的污染物變為疏水性,從而能附在氣泡上,然后一起浮生到水面而加以去除的又一種水處理方法。

浮選的對象是親水性固體懸浮物、重金屬離子等。

浮選劑大多數是由極性-非極性分子所組成,一般用○-表示。圓頭表示極性基,尾端表示非極性基,有疏水性。

浮選劑的極性基團能選擇性地被親水性物質所吸附,非極性基則朝向水,這樣親水性物質的表面就被轉化成疏水性物質而被黏附在空氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面。

種類:松香胺、煤油產品、脂肪酸及鹽類等。

二、的原理

實現分離過程的必要條件是使雜質能夠黏附在氣泡上,這是一個涉及到氣、液、固三相介質的問題。

當氣泡和顆粒共存于水中,即液、氣、顆粒三相介質共存的情況下,每兩項之間的界面上都存在著各自的界面張力和界面能。界面能的大小可用下式表示:

          ω = γS   (γ-界面張力;S –界面面積)

界面能有降低到小的趨勢。顆粒能否黏附到氣泡上去,取決于水對該種顆粒的潤濕性。一般是疏水性顆粒易于與氣泡黏附,而親水性顆粒難以與氣泡黏附。

水對各種物質潤濕性的大小,可用它們與水的接觸角 θ來衡量。 θ<90為親水性物質, θ>90為疏水性物質。

當氣泡與顆粒共存于水中時,在其黏附前的體系界面能為:

ω1= γ·S·+ γ·S·

附著后,相當于1m2附著面積時的體系界面能為:

ω2·(S·-1)+γ·(S·-1)+γ·×1

因此,體系界面能的變化值(即減少值)為:

ω=ω1 -ω2水·氣+γ水·粒 - γ氣·粒

當△ω>0,即附著后的總界面能必須小于附著前,否則氣泡就不能從顆粒表面取代水,這能量差即轉化為擠開顆粒表面上的水膜所做的功。

   當顆粒處于平衡狀態時,水、氣、顆粒三相界面張力的關系應當是:

γ水·粒=γ水·氣cos(180- θ)+γ氣·粒

則有:△ω=γ水·氣+γ水·粒-γ水·粒+γ水·氣cosθ) =γ·(1- cosθ)

說明并非所有物質都能黏附到氣泡上。

                當θ→0,不能;

                  θ<90附著不牢,易于分離;

                  θ→180易,如乳化油。

水的表面張力γ水·氣越小,界面的活性越低,即體系的界面能減小值ω越小。-煤氣洗滌廢水。

圖2-14 原理示意圖

三、設備

在一定條件下,氣泡在水中的分散程度是影響效率的重要因素。

設備按氣泡產生的方法分:(1) 加壓溶氣(2) 葉輪(3) 曝氣(4) 射流(5) 電解等

加壓溶氣流程

1-吸水井;2-加壓泵;3-空壓機;4-壓力溶氣罐;5-減壓釋放閥;6-浮上分液池;

7-原水進水管;8-刮渣機;9-集水系統;10-填料層;11-隔板

 

葉輪裝置

1-葉輪;2-蓋板;3-轉軸;4-軸套;5-葉輪葉片;

6-導向葉片;7-循環進水孔;8-進氣管;9-整流板

四、特點及用途

易于去除比重較輕的絮體及廢水中的纖維物。對低濁度低溫水的處理效果較好。對受污染的水體可取得較好的凈化效果;凈水效率高,排泥方便。

僅需15分鐘,而一般澄清設備需60~90分鐘。

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