水污染控制工程第十章課件

1、第十章 污水的物理處理 第一節(jié) 格柵和篩網(wǎng)第二節(jié) 沉淀的基礎(chǔ)理論第三節(jié) 沉砂池第四節(jié) 沉淀池第五節(jié) 隔油池第六節(jié) 氣浮池第一節(jié) 格柵和篩網(wǎng)選用柵條間距的原則：不堵塞水泵和水處理廠、站的處理設(shè)備。格柵的作用格柵由一組（或多組）相平行的金屬柵條與框架組成，傾斜安裝在進水的渠道，或進水泵站集水井的進口處，以攔截污水中粗大的懸浮物及雜質(zhì)。作用：去除可能堵塞和纏繞水泵機組、曝氣器及管道閥門的較粗大懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行格柵所截留的污染物數(shù)量與地區(qū)的情況、污水溝道系統(tǒng)的類型、污水流量以及柵條的間距等因素有關(guān)，可參考的一些數(shù)據(jù)：當柵條間距為16-25 mm時，柵渣截留量為 0.10-0.05

2、m3/（103 m3污水）；當柵條間距為40 mm左右時，柵渣截留量為 0.03- 0.01 m3/（103 m3污水）；柵渣的含水率約為80%，密度約為960 kg/m3。 按格柵形狀，可分為 平面格柵 曲面格柵 按柵條凈間距，可分為 粗格柵（50100 mm）； 中格柵（1040 mm）； 細格柵（1.510 mm）；格柵的種類人工清除設(shè)計面積應(yīng)采用較大的安全系數(shù)，一般不小于進水渠道面積的2倍，以免清渣過于頻繁。與水平面傾角：3060機械清除過水面積一般應(yīng)不小于進水管渠的有效面積的1.2倍。與水平面傾角：6090格柵的清渣方法格柵的工作原理XG型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機回轉(zhuǎn)式固液分離機螺旋壓榨細格

3、柵螺旋壓榨細格柵回轉(zhuǎn)式格柵除砂機及柵渣皮帶輸送機GL型格柵除污機齒耙式格柵除污機階梯式細格柵曝氣沉砂池前細格柵格柵的液位差自動控制格柵柵條斷面形狀矩形圓形方形圓形的水力條件較方形好，但剛度較差目前多采用斷面形狀為矩形的柵條過格柵渠道的水流流速一方面泥沙不至于沉積在溝渠底部另一方面截留的污染物又不至于沖過格柵通常采用0.40.9 m/s格柵渠道的寬度要設(shè)置得當，應(yīng)使水流保持適當流速污水過柵條間距的流速為防止柵條間隙堵塞，一般采用0.61.0 m/s最大流量時可高于1.21.4 m/s漸擴20，沉底大于水頭損失格柵的 設(shè)計與計算通過格柵的水頭損失h2的計算：式中：h0計算水頭損失，m； v污水流經(jīng)

4、格柵的速度，m/s； 阻力系數(shù)，其值與柵條斷面的幾何形狀有關(guān)； 格柵的放置傾角； g重力加速度，m/s2； k考慮到格柵受污染物堵塞后阻力增大的系數(shù)， 可用式：k=3.36 v-1.32求定，一般采用k=3。城市污水一般取0.10.4 m。格柵的設(shè)計與計算格柵的建筑尺寸1.格柵的間隙數(shù)量n式中：qvmax最大設(shè)計流 量，m3/s； d柵條間距，m； h柵前水深，m；, v污水流經(jīng)格柵 的速度，m/s。2.格柵的建筑寬度b式中：b格柵的建筑寬度； s柵條寬度，m。3.柵后槽的總高度h總式中:h柵前水深，m； h2格柵的水頭損失,m； h1格柵前渠道超高， 一般h1=0.3 m。格柵的建筑尺寸 4

5、.格柵的總建筑長度L 式中：L1進水渠道漸寬部位的長度，m；其中:b1 進水渠道寬度m； 1 進水渠道漸寬部位的展開角度，一般1=20； L2 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度，一般L2=0.5L1 ； H1 格柵前的渠道深度,m。5.每日柵渣量W 式中：W1柵渣量，m3/ (103m3污水)； KZ生活污水流量 總變化系數(shù)。作用相當于初沉池，可節(jié)約占地應(yīng)用于小型污水處理系統(tǒng)，用于短小纖維回收的篩網(wǎng)形式振動篩網(wǎng)水力篩網(wǎng)篩網(wǎng)填埋焚燒（820以上）堆肥將柵渣粉碎后再返回廢水中，作為可沉固體進入初沉池格柵、篩網(wǎng)截留的污染物的處置方法第二節(jié) 沉淀的基礎(chǔ)理論沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在

6、重力作用下產(chǎn)生下沉作用，以達到固液分離的一種過程。 沉淀處理工藝的四種用法 沉砂池：常作為一種預(yù)處理手段去除污水中無機易沉物。初次沉淀池：較經(jīng)濟有效地去除水中懸浮固體，包括部分呈懸浮態(tài)有機物，減輕后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機負荷。二次沉淀池：用來分離生物處理工藝中的活性污泥、生物膜法工藝中脫落的生物膜，使處理后的水得以澄清。污泥濃縮池：將來自初沉池及二沉池的污泥進一步濃縮，以減小體積，降低后續(xù)構(gòu)筑物尺寸、處理負荷及成本等。自由沉淀懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨進行沉淀, 顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過程中,顆粒的物理性質(zhì)，如形狀、大小及相對密度等不變。如沙粒在沉砂池中的

7、沉淀。根據(jù)水中懸浮顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀可分成四種類型 懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，顆粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀軌跡呈曲線。沉淀過程中，顆粒的質(zhì)量、形狀、沉速是變化的?；瘜W(xué)混凝沉淀和活性污泥在二沉池中間段的沉淀。絮凝沉淀區(qū)域沉淀或成層沉淀壓縮沉淀懸浮顆粒濃度較高（5000 mg/L以上）；顆粒的沉降受到周圍其他顆粒的影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面，沉淀顯示為界面下沉。二沉池下部及污泥濃縮池開始階段。懸浮顆粒濃度很高；顆粒相互之間互相接觸，互相支撐，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。

8、二沉池污泥斗中污泥濃縮過程以及污泥重力濃縮池中均存在壓縮沉淀。沉淀類型自由沉淀及其理論基礎(chǔ) 分析的假定沉淀過程中顆粒的大小、形狀、質(zhì)量等不變顆粒為球形顆粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其他顆粒影響靜水中懸浮顆粒開始沉淀時，因受重力作用產(chǎn)生加速運動，經(jīng)過很短的時間后，顆粒的重力與水對其產(chǎn)生的阻力平衡時，顆粒即等速下沉自由沉淀與絮凝沉淀分析懸浮顆粒在水中的受力：重力、浮力重力大于浮力 時，下沉；重力等于浮力 時，相對靜 止；重力小于浮力 時，上浮。1.懸浮顆粒在水中受到的力Fg Fg是促使沉淀的作用力，是 顆粒的重力與水的浮力之差： 式中：Fg水中顆粒受到的 作用力； V顆粒的體積； S顆粒的密度

9、； L水的密度； g重力加速度。 2. 水對自由顆粒的阻力 式中：FD水對顆粒的阻力； 阻力系數(shù)； A自由顆粒的投影 面積； uS顆粒在水中的運 動速度，即顆粒 沉速。懸 浮 顆 粒 在 水 中 的 受 力 分 析球狀顆粒自由沉淀的沉速公式 當顆粒所受外力平衡時，即因得球狀顆粒自由沉淀的沉速公式：當顆粒粒徑較小、沉速小、顆粒沉降過程中其周圍的繞流速度亦小時，顆粒主要受水的黏滯阻力作用，慣性力可以忽略不計，顆粒運動是處于層流狀態(tài)。在層流狀態(tài)下，=24/Re，帶入式中，整理得自由顆粒在靜水中的運動公式（亦稱斯托克斯定律）：式中:水的動力黏度。斯托克斯定律:由上式可知，顆粒沉降速度us與下述因素有關(guān)

10、當s大于L時，s-L為正值，顆粒以us下沉；當s與L相等時，us=0，顆粒在水中呈懸浮狀態(tài)，這 種顆粒不能用沉淀去除；s小于L時，s-L為負值，顆粒以us上浮，可用浮上 法去除。us與顆粒直徑d的平方成正比，因此增加顆粒直徑有助于 提高沉淀速度(或上浮速度)，提高去除效果。us與成反比，隨水溫上升而下降；即沉速受水溫影 響，水溫上升，沉速增大。絮凝沉淀分析 絮凝沉淀過程中，沉淀顆粒會發(fā)生凝聚，凝聚的程度與懸浮固體濃度、顆粒尺寸分布、負荷、沉淀池深、沉淀池中的速度梯度等因素有關(guān)，這些變量的影響只能通過試驗確定。 沉淀池的工作原理理想沉淀池 進口區(qū)域、沉淀區(qū)域、出口區(qū)域、污泥區(qū)域沉淀區(qū)過水斷面上各

11、點的水流速度均相同，水平流速為v；懸浮顆粒在沉淀區(qū)等速下沉，下沉速度為u；在沉淀池的進口區(qū)域，水流中的懸浮顆粒均勻分布在整個 過水斷面上；顆粒一經(jīng)沉到池底，即認為已被去除。理想沉淀池的幾個假定：理想沉淀池 進口區(qū)域沉淀區(qū)域出口區(qū)域污泥區(qū)域由上述假定得到的懸浮顆粒自由沉降跡線平流理想沉淀池示意圖 式中：v 顆粒的水平分速； qv進水流量； A沉淀區(qū)過水斷面 面積， Hb； H 沉淀區(qū)的水深； b 沉淀區(qū)寬度。當某一顆粒進入沉淀池后另一方面，顆粒在重力作用下沿垂直方向下沉，其沉速即是顆粒的自由沉降速度u一方面隨著水流在水平方向流動，其水平流速v等于水流速度顆粒運動的軌跡為其水平分速v和沉速u的矢量

12、和，在沉淀過程中，是一組傾斜的直線，其坡度i=u/v 設(shè)u0為某一指定顆粒的最小沉降速度。當顆粒沉速uu0時，可以沉到池底被去除。當顆粒沉速uu0時，位于水面的顆粒不能沉到池底；而當其位于水面下的某一位置時，它可以被去除。 說明對于沉速u小于指定顆粒沉速u0的顆粒，有一部分會被去除。 設(shè)沉速為u1的顆粒占全部顆粒的dP，其中的 的顆粒將會從水中沉到池底而去除。 在同一沉淀時間t，下式成立： 故 對于沉速為u1（u1u0）的全部懸浮顆粒，可被沉淀于池底的總量為： 而沉淀池能去除的顆粒包括uu0以及 u1v時，顆粒將以u-v的差值向下沉淀，顆粒得以去除； 當u=v時，則顆粒處于隨遇狀態(tài)，不下沉也不

13、上升； 當uv時，顆粒將不能沉淀下來，會被上升水流帶走。 當顆粒屬于自由沉淀類型時，其沉淀效果（在相同的表面水力負荷條件下）豎流式沉淀池的去除率要比平流式沉淀池低。 當顆粒屬于絮凝沉淀類型時，由于在池中的顆粒存在相反方向的運動，就會出現(xiàn)上升著的顆粒與下降著的顆粒，同時還存在上升顆粒與上升顆粒之間、下沉顆粒與下沉顆粒之間的相互接觸、碰撞，致使顆粒的直徑逐漸增大，有利于顆粒的沉淀；另一方面，絮凝顆粒在上升水流的頂脫和自身重力作用下，會在沉淀區(qū)內(nèi)形成一個絮凝污泥層，可網(wǎng)捕污水中待沉顆粒。 豎流式沉淀池的平面可為圓形、正方形或多角形。 豎流式沉淀池的深、寬（徑）比一般不大于3，通常取2。 豎流式沉淀池

14、的中心管如下圖所示。豎流式沉淀池的構(gòu)造中心流速：無反射板：30mm/s有反射板：100mm/s流出速度：20mm/s中心導(dǎo)流筒設(shè)計中心管尺寸輻流式沉淀池輻流式沉淀池是一種大型沉淀池，池徑可達100 m, 池周水深1.53.0 m。有中心進水、周邊進水、周進周出、旋轉(zhuǎn)臂配水等 幾種形式。沉淀與池底的污泥一般采用刮泥機刮除，對輻流式 沉淀池而言，目前常用的刮泥機械有中心傳動式刮 泥機和吸泥機以及周邊傳動式的刮泥機與吸泥機等輻流式沉淀池的構(gòu)造及特點輻流式沉淀池剖面中心進水周邊進水進水槽斷面較大，而槽底的孔口較小，布水時的 水頭損失集中在孔口上，故布水比較均勻。進水擋板的下沿深入水面下約2/3深度處，

15、距進水 孔口有一段較長的距離，這有助于進一步把水流 均勻地分布在整個入流渠的過水斷面上，而且廢 水進入沉淀區(qū)的流速要小得多，有利于懸浮顆粒 的沉淀。周邊進水輻流式沉淀池的入流區(qū)在構(gòu)造上的特點輻流式沉淀池刮泥機中心移動系統(tǒng)斜流式沉淀池斜流式沉淀池是根據(jù)淺池理論，在沉淀池的沉淀區(qū) 加斜板或斜管而構(gòu)成。它由斜板（管）沉淀區(qū)、進 水配水區(qū)、清水出水區(qū)、緩沖區(qū)和污泥區(qū)組成。按斜板或斜管間水流域污泥的相對運動方向來區(qū) 分，斜流式沉淀池有同向流和異向流兩種。污水處 理中常采用升流式異向流斜流沉淀池。異向斜流式沉淀池中，斜板（管）于水平面呈60 角，長度通常為1.0m左右，斜板凈距（或斜管孔 徑）一般為801

16、00mm。斜板（管）區(qū)上部清水區(qū) 水深為0.71.0m，底部緩沖層高度為1.0m。斜流式沉淀池的構(gòu)造斜流式沉淀池的構(gòu)造斜流式沉淀池具有沉淀效率高、停留時間短、占地少等優(yōu)點，在給水處理中得到比較廣泛的應(yīng)用，在廢水處理中應(yīng)用不普遍。在選礦水尾礦漿的濃縮、煉油廠含油廢水的隔油等方面已有較成功的經(jīng)驗，在印染廢水處理和城市污水處理中也有應(yīng)用。 斜流式沉淀池在廢水處理中的應(yīng)用斜流式沉淀池污水處理中應(yīng)用實例安裝中的斜板/斜管沉淀池斜板/斜管沉淀池運行進程中應(yīng)防止斜板/斜管上浮提高沉淀池沉淀效果的有效途徑沉淀池均存在去除率不高的問題，且占地面積較大，體積龐大提高沉淀池的分離效果和去除能力的方法斜流式沉淀池對污

17、水進行曝氣攪動回流部分活性污泥 曝氣攪動是利用氣泡的攪動促使廢水中的懸浮顆粒相互作用，產(chǎn)生自然絮凝。采用此法，可是沉淀效率提高5%8%，1m3廢水的曝氣量約0.5m3左右。常在預(yù)曝氣池或生物絮凝池內(nèi)進行。將剩余活性污泥投加到入流污水中去，利用污泥的活性，產(chǎn)生吸附與絮凝作用，這一過程稱為生物絮凝。這一方法可以使沉淀效率比原來的沉淀池提高10%15% ，BOD5的去除率也能增加15%以上，活性污泥的投加量一般在100400mg/L之間。第五節(jié) 隔油池含油廢水的來源石油開采及加工工業(yè)固體燃料熱加工紡織工業(yè)中的洗毛廢水輕工業(yè)中的制革廢水鐵路及交通運輸工業(yè)屠宰及食品加工機械工業(yè)中車削工藝中的乳化液石油開

18、采石油煉制石油化工帶水原油的分 離水鉆井提鉆時的設(shè)備沖洗水井場及油罐區(qū)的地面降水生產(chǎn)的油水分離過程,油品、設(shè)備的洗滌、沖洗過程焦化含油廢水焦爐氣的冷凝水洗煤氣水各種儲罐的排水油的狀態(tài)呈懸浮狀態(tài)的可浮油呈乳化狀態(tài)的乳化油呈溶解狀態(tài)的溶解油油滴的粒徑較大，可以依靠油水密度差而從水中分離出來，對于石油煉廠廢水而言，這種狀態(tài)的油一般占廢水中含油量的60%80%左右。粒徑：100m以上平流分離100150m；斜板80m以上非常細小的油滴，由于其表面有一層由乳化劑形成的穩(wěn)定薄膜，阻礙油滴合并，故不能用靜沉法從廢水中分離出來；若能消除乳化劑的作用，乳化油劑可轉(zhuǎn)化為可浮油，稱為破乳。乳化油經(jīng)過破乳之后，就能用

19、沉淀法分離。細分散油粒： 10100m乳化油：粒徑 10m，通常0.1-2.0 m。油品在水中的溶解度非常低，只有幾個毫克每升；通常為515 mg/L；其粒徑比乳化油還小，有的可小至幾納米。含油廢水對環(huán)境的危害 含油廢水侵入土壤孔隙間形成油膜，產(chǎn)生堵塞作用，致使空氣、水分及肥料均不能滲入土中，破壞土層結(jié)構(gòu)，不利于農(nóng)作物的生長,甚至導(dǎo)致農(nóng)作物枯死。 含油廢水排入水體后將在水面上產(chǎn)生油膜，阻礙大氣中的氧向水體轉(zhuǎn)移，使水生生物處于嚴重缺氧狀態(tài)而死亡。在灘涂上還會影響?zhàn)B殖和利用。 含油廢水排入城市溝道，對溝道、附屬設(shè)備及城市污水處理廠都會造成不良影響。土壤溝道水體 廢水從池子的一端流入池子，以較低的水

20、平流速流經(jīng)池子， 流動過程中，密度小于水的油粒上升到水面，密度大于水的 顆粒雜質(zhì)沉于池底，水從池子的另一端流出。隔油池的出水 端設(shè)置集油管。 大型隔油池應(yīng)設(shè)置刮油刮泥機，以及時排油及排除底泥。隔 油池的池底構(gòu)造與沉淀池相同。 表面一般設(shè)置蓋板，冬季保持浮渣的溫度，從而保持它的流 動性，同時可以防火與防雨。 特點：構(gòu)造簡單，便于運行管理，油水分離效果穩(wěn)定。 平流式隔油池可去除的最小油滴直徑為100150m，相應(yīng) 的上升速度不高于0.9 mm/s。 平流式隔油池的設(shè)計與平流式沉淀池基本相似，按表面負荷 設(shè)計時，一般采用1.2m3/（m2h)；按停留時間設(shè)計時，一般 采用2h。平流式隔油池斜板式隔油

21、池 斜板式隔油池可去除的最小油滴直徑為60m，相應(yīng)的上升速度約為0.2 mm/s。 鐵路運輸、化工等行業(yè)使用的小型隔油池，其撇油裝置是依靠水與油的密度差形成液位差而達到自動撇油的目的。小型隔油池斜板隔油池與小型自動撇油隔油池 當油和水相混，又有乳化劑存在時，乳化劑會在油滴與水滴表面上形成一層穩(wěn)定的薄膜，這時油和水就不會分層，而呈一種不透明的乳狀液。 當分散相是油滴時，稱水包油乳狀液； 當分散相是水滴時，則稱為油包水乳狀液。乳化油及破乳方法乳化油的主要來源含油（可浮油）廢水在溝道與含乳化劑的廢水相混合，受水流攪動而形成以洗滌劑清洗受油污染的機械零件、油槽車等而產(chǎn)生乳化油廢水根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要而人

22、為制成，如機械加工中車床切削用的冷卻液 破乳的基本原理：破壞液滴界面上的穩(wěn)定薄膜，使油、水得 以分離。其途徑有： 投加換型乳化劑。投入適量“換型劑”后，在水包油(或油包水) 乳狀液轉(zhuǎn)型為油包水（或水包油）乳狀液過程中，存在著一 個轉(zhuǎn)化點，這時的乳狀液非常不穩(wěn)定，油水可能形成分層。 投加鹽類、酸類可使乳化劑失去乳化作用。 投加某種本身不能成為乳化劑的表面活性劑。如異戊醇，從 兩相界面上擠掉乳化劑而使其失去乳化作用。 攪拌、振蕩、轉(zhuǎn)動。通過劇烈的攪拌、振蕩或轉(zhuǎn)動，使乳化 的液滴猛烈相碰撞而合并。 過濾。如以粉末為乳化劑的乳狀液，可以用過濾法攔截被固 體粉末包圍的油滴。 改變溫度。改變?nèi)榛旱臏囟葋?/p>

23、破壞乳化液的穩(wěn)定。 某些乳化液必須投加化學(xué)藥劑破乳，如鈣、鎂、鐵、鋁的鹽 類或無機酸、堿、混凝劑等。破乳方法簡介第六節(jié) 氣浮池 水和廢水的氣浮法處理是將空氣以微小氣泡形式通入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的顆粒粘附，形成水-氣-顆粒三相混合體系，顆粒粘附上氣泡后，密度小于水即上浮水面，從水中分離，形成浮渣層。 氣浮法處理工藝必須滿足下述基本條件：必須向水中提供足夠量的細微氣泡；必須使污水中的污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài)；必須使氣泡與懸浮的物質(zhì)產(chǎn)生粘附作用。 污水處理技術(shù)中，氣浮法固-液或液-液分離技術(shù)應(yīng)用的幾方面：石油、化工及機械制造業(yè)中的含油污水的油水分離;工業(yè)廢水處理;污水中有用物質(zhì)的回收;取代二

24、次沉淀池，特別是用于易產(chǎn)生活性污泥膨脹的情況;剩余活性污泥的濃縮。按生產(chǎn)細微氣泡的方法分微氣泡曝氣氣浮法 剪切氣泡氣浮法 加壓溶氣氣浮法真空氣浮法電解氣浮法分散空氣氣浮法 溶解空氣氣浮法 氣浮法的類型電解氣浮法 電解氣浮法是將正負極相間的多組電極浸泡在廢水中，當通以直流電時，廢水電解，正負兩級間產(chǎn)生的氫和氧的細小氣泡粘附于懸浮物上，將其帶至水面而達到分離的目的。 電解氣浮法產(chǎn)生的氣泡小于其他方法產(chǎn)生的氣泡，故特別適用于脆弱絮狀懸浮物。電解氣浮法的表面負荷通常低于4m3/(m2h)。 電解氣浮法主要用于工業(yè)廢水處理方面，處理水量約在1020m3/h。由于電耗高、操作運行管理復(fù)雜及電極結(jié)垢等問題，

25、較難適用于大型生產(chǎn)。 電解廢水可同時產(chǎn)生三種作用： 電解氧化還原； 電解混凝； 電氣浮。電解氣浮法 分散空氣氣浮法壓縮空氣引入到靠近池底處的微孔板，并被微孔板的微孔分散成細小氣泡將空氣引入到一個高速旋轉(zhuǎn)混合器或葉輪機的附近，通過高速旋轉(zhuǎn)混合器的高速剪切，將引入的空氣切割成細小氣泡分散空氣氣浮法可用于礦物浮選，也可用于含油脂、羊毛等污水的初級處理及含有大量表面活性劑的污水處理從溶解空氣和析出條件來看加壓溶氣氣浮法真空氣浮法溶解空氣氣浮法真空氣浮法真空氣浮法：空氣在常壓下溶解，真空條件下釋放優(yōu)點：無壓力設(shè)備缺點：溶解度低，氣泡釋放有限，需要密閉設(shè)備維持真空，運行維護困難 存在問題： 填料長膜； 壓

26、縮氣含 油； 調(diào)節(jié)不便； 時而需放 氣。 存在問題： 設(shè)備較復(fù) 雜； 造價偏高。加壓溶氣氣浮法空氣在加壓條件下溶解，常壓下使過飽和空氣以微小氣泡形式釋放出來需要溶氣罐、空壓機或射流器、水泵等設(shè)備部分溶氣加壓氣浮法加壓溶氣氣浮法的基本原理空氣在水中的溶解度與壓力及溫度的關(guān)系空氣在水中的溶解度的表示單位體積水溶液中溶入的空氣質(zhì)量:g(氣)/m3(水)單位體積水溶液中溶入的空氣體積:mL(氣)/L(水)空氣在純水中的飽和溶解度 空氣在水中的溶解度與溫度、壓力有關(guān)。 在一定范圍內(nèi)，溫度越低、壓力越大，其溶解度越大。 一定溫度下，溶解度與壓力成正比。 空氣從水中析出的過程分兩個步驟，即氣泡的形成過程與氣

27、泡的增長過程。 氣泡核的形成過程起決定性作用，有了相當數(shù)量的氣泡核，就可以控制氣泡數(shù)量的多少與氣泡直徑的大小。溶氣氣浮法要求在這個過程中形成數(shù)目眾多的氣泡核，溶解同樣空氣，如形成的氣泡核的數(shù)量越多，則形成的氣泡的直徑也就越小，越有利于滿足氣浮工藝的要求。水中的懸浮顆粒與微小氣泡相黏附的原理氣泡與懸浮顆粒黏附的條件 界面能E與界面張力的關(guān)系如下：式中： 界面張力系數(shù)； S 界面面積。 氣泡未與懸浮顆粒粘附前,顆粒與氣泡的單位面積上的界面能分別為水-粒1和水-氣1，這時單位面積上的界面能之和E1為： 當氣泡與懸浮顆粒粘附后，界面能縮小，粘附面的單位面積上的界面能E2及其縮小值E分別為： 這部分能量

28、差即為擠開氣泡和顆粒之間的水膜所做的功，此值越大，氣泡與顆粒粘附得越牢固。 水中的懸浮顆粒是否能與氣泡粘附，與水、氣、顆粒間的界面能有關(guān)。當三者相對穩(wěn)定時，三相界面張力的關(guān)系式為：式中：接觸角（也稱濕潤角）。 帶入上式得：上式表明，并不是水中所有的污染物質(zhì)都能與氣泡粘附， 是否能粘附，與該類物質(zhì)的接觸角有關(guān)。當0時，cos1，E0，這類物質(zhì)親水性強（稱 親水性物質(zhì)），無力排開水膜，不易與氣泡粘附，不能用 氣浮法去除。當180時，cos -1，E2水-氣，這類物質(zhì)憎 水性強（稱憎水性物質(zhì)），易與氣泡粘附，宜用氣浮法去 除。微細氣泡與懸浮顆粒的粘附形式有氣顆粒吸附、氣泡頂托 以及氣泡裹夾三種形式。 當流態(tài)為層流時，即Re0.6MPa空氣供給設(shè)備壓力溶氣系統(tǒng)加壓水泵壓力溶氣罐空氣供給設(shè)備附屬設(shè)備水泵壓水管裝射流器挾氣式溶氣方式有三種水泵吸氣式在經(jīng)濟和安全方面都不理想，已很少使用空壓機供氣是較早使用的一種供氣方式，使用較廣泛，其優(yōu)點是能耗相對較低壓力管裝射流器進行溶氣的優(yōu)點是不需另設(shè)空壓機，沒有空壓機帶來的油