摘 要 总结对比了分散空气气浮法、电凝聚气浮法、生物及化学气浮法、溶解空气气浮法和静电喷涂空气法等五种气浮净水工艺的特点及应用范围，重点分析了近年来国内外溶气气浮新工艺的特点，并详尽阐述了影响气浮工艺效果的的各种控制因素。

　　关键词：气浮工艺 净水效果 因素 Process development and the Effect Factor of Dissolved Air FlotationAbstrcat ： The basic principle and categories of flotation process such as the dispersed air flotation, electro-coagulation-flotation, biological and chemical flotation method, dissolved air flotation and electrostatic spray air were generally presented in this paper, together the new flotation process were summarized and the effect factors of air flotation were also introduced in details.

　　Key words： air flotation; effects ; factor

　　0前言

　　气浮技术最早用于矿冶工业【1】，是一种高效、快速的固液分离技术。气浮净水是指在待处理的水中通入或产生大量的微细气泡，使其作为载体与杂质絮粒相互粘附， 形成整体密度小于水的状态， 并依靠浮力使其上浮至水面，从而实现固液分离。自上世纪七十年代以来，该项技术在水处理领域颇受国内外专家学者的关注并得到迅速发展，目前该技术广泛应用于炼油、化工、造纸、制药等工业废水和城市生活废水以及工业用水、生活饮用水的处理上。

　　按照产生气泡的方式不同，可以把气浮过程分为分散空气气浮法、电凝聚气浮法、生物及化学气浮法、溶解空气气浮法和静电喷涂空气法等[2]【3】[4]。分散空气气浮法产生的气泡直径较大，一般用于矿物浮选，也可用于含油脂、羊毛等废水的初级处理及含有大量表面活性剂废水的泡沫浮选处理电凝聚气浮法;产生的气泡较小且均匀，气浮效果好。但存在耗电量较多，金属消耗量大、电极易钝化等问题，仅适用于小型工程;生物及化学气浮法因受温度、废水性质、药剂种类等条件的限制，净水处理的稳定性和可靠度都较差，因此实际应用较少;静电喷涂空气法是一种相对比较新的在液体中产生气泡的方法，产生直径大小约为10～180μm的微细气泡;压力溶气气浮法与上面几种方法相比水中的空气溶解度大，能产生足够的微细气泡，扰动性很小，整个工艺流程及设备较简单易管理，特适用于絮粒松散、细小的固液分离系统。 气浮净水溶气新工艺 1.涡凹气浮技术

　　涡凹气浮技术[5](Cavitations-Air Flotation，简称CAF)是1985年美国发明的一种新型水处理气浮技术，该技术具有能耗低、效率高等优点。该技术是一种集吸气、混合、气浮固体和澄清水排放等过程于一体的空气气浮工艺。其水处理过程是：被处理的废水与絮凝剂一起进入曝气段，特制的涡凹曝气机将全部空气以“微气泡”的形式打入其中，同时曝气机使室内形成空穴产生负压，形成一个真空区。从进气管吸入的空气被直接送入水下并吸入真空区从而产生大量微气泡。在空穴室的负压作用下，约有1/4的水量又回到空穴室进行自然循环，在循环过程中，大量微气泡夹带原水中的悬浮物上浮到水面形成浮渣并进入气浮段，然后被刮渣机刮入排渣沟，气浮系统中螺旋推进器把浮渣排走。该溶气工艺如图1-1所示。

　　图1-1涡凹气浮(CAF)溶气工艺

　　由于该系统中空气是经特殊曝气机带入，带有微气泡的水体进行自然循环，系统无需空压机和循环泵，从而使得整个气浮系统结构紧凑、操作简单、自动化程度较高，极大提高了工作的可靠性，并且具有投资省、运行费用低、节能效益显著等优点。另外该装置产生的气泡直径大大小于溶气气浮法产生的气泡的直径，因而气泡在水里上浮速度很快，对被处理废水中悬浮物、油脂的去除率高。

　　CAF涡凹气浮系统是一种创新的工业和城市污水处理技术，它能够有效地解决压力溶气气浮(DAF)存在的各种问题。该技术自1985年在美国加州发明之后，首先在造纸废水处理中投入使用。现在美国和墨西哥已有30多家造纸厂污水处理站使用这项技术，除此之外，涡凹气浮技术还被应用于制革、印染、食品和肉类加工等工业废水处理上。我国于1996年从美国引进了此项技术，目前已在造纸和制革废水中投入使用。CAF涡凹气浮系统不仅适用于造纸行业, 而且还广泛应用于皮革、炼油、纺织、印染、化工以及城市污水处理等许多行业。

　　2.气液混合泵

　　气液混合泵 [6][7]是近年出现的新溶气工艺设备之一。该泵很好地解决了普通离心泵叶轮弯道处气穴阻塞问题，保证泵体平稳运行。这种泵工作时，液体和气体在泵的入口处同时被吸入，气、液两相在泵的增压过程中完成溶解性混合，随后在溶气水的常压释放过程中以微气泡形式析出。图1.2为气液混合泵应用于气浮净水中的流程图。

　　1.2气液混合泵气浮工艺流程图

　　采用气液混合泵进行加压溶气，可省去普通加压溶气气浮设备中的空压机、溶气罐等设备，使系统大大简化。该泵具有体积小、压力高、占地面积小、工作噪音小、结构简单及坚固耐用等一系列优点。但该类型气浮净水设备溶气量一般较小，且属于泵前射流溶气，溶气效率也相对较低，一般仅应用于小规模净水工程，较大型净水工程仍采用DAF工艺。

　　3. 浅层气浮技术

　　20世纪70年代美国的Krofta博士发明了浅层气浮池,KROFTA净水工艺 [8][9]的突出点是“零速度”原理和“超浅池”结构。“零速度”原理是KROFTA设备的关键技术,该原理是原水从池中心的旋转接头进入，通过配水器布水，配水器的移动速度和进水流速相同，此种进水方式对水体的扰动非常小，使得颗粒的悬浮和沉降在同种静态下进行。应用“超浅池”理论设计的池深只有650mm，有效水深小于550mm，此外悬浮物的分离在进出水的巧妙隔离下不受V上、V下的限制，气浮分离时间只有3～5min，使设备占用空间大幅度减小。在此工艺过程中，浮渣的清除用螺旋泥斗，浮渣彻底瞬时清除、隔离排出，对水体几乎没有扰动。

　　图1.3所示为KROFTA气浮池溶气管新溶气机理的示意图。

　　图1-3 KROFTA气浮机的溶气管示意图

　　该工艺中“零速度”混水机理显著减小了溶气水对废水污粒的扰动，与“超浅池”结构相结合使常规单池净水时间由20～30min缩短为2～3min，显著提高了单池净水能力，但并未从根本上解决溶气过程能耗较高问题。

　　4.其他溶气系统

　　泵前吸气式气浮系统(M-DAF)与传统溶气系统相比取消了空气压缩机和溶气灌，具有无需空压机、投资较低、易于操作等优点。ES-DAF装置[10]是在M-DAF溶气装置的基础上衍变而来，该溶气装置能够溶解更多的气体，并且该溶气系统气泡粒径随着环流比的增大而减小，与传统溶气气浮装置相比具有节省基建投资和占地面积，操作维护非常简便等优点。

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