溶气气浮除油.doc

溶气气浮除油.doc1、空气溶解程度
空气溶解于处理水中的量， 用空气对水的溶解度来表示， 影响溶解度的因素
主要是污水的压力和温度。 与压力成正比， 与温度变化成反比， 而溶解速度则与
空气和水的接触界面有关。通常用溶解效率来表示空，只能去除颗粒大于 30～50 微米的油珠。小于这个粒径的油珠具有很大的稳定性，不易合并变大迅速上浮，称为乳化油。乳化油易粘附于气泡，增加其上浮速度，例如粒径为微米的油珠，上浮速度不大于 0. 001mm／ s，粘附在气泡上后，上浮速度可达／ s 即上浮速度增加 900 倍。因此，在含油废水处理中常把浮选处理置于隔油池的后面，作为进一步去除乳化油的措施。
（一）基本概念
气浮是当分离水中的油类、纤维、藻类以及一些比重接近 1 的悬浮物，或提取水中有用物质， 而传统的重力沉淀法达不到分离这些物质目的。 所谓气浮是将水、悬浮物和气泡这样一个多相体系中含有的疏水性污染粒子， 或者附有表
面活性物的亲水性污染粒子， 有选择地从废水中吸附到气泡上， 以泡沫形式从水中分离除去的一种操作过程。 其实质是气泡和粒子间进行的物理吸附， 并形成气浮体上浮分离。这也称为起泡气浮。起泡气浮的机理如图所示。
利用气浮技术去除水中某些溶解污染物（溶解油）或呈胶体状的物质（乳化油）；此时污染物在水中呈均相系。 但是以分子态或离子态混溶于水中的
污染物在气浮前必须经过化学处理，将其转化为不溶性固体物或可沉淀（上浮）
胶团物，成为微细颗粒，然后再进行气粒结合，予以分离。
综上，水的气浮处理实质上是一个气粒吸附与浮渣分离的过程。 它首先是将空气泡通人有污染杂质的污水中，形成水一气一粒三相混合系，微小气泡成为载体，
气泡从水中析出过程时粘附水中的污染物质， 形成气一粒结合的气浮体， 以泡沫形式浮升到水面，从而使污染杂质从污水中分离出去。
（二）气浮的基本原理
、带气絮粒的上浮速度
粘附气泡的絮粒在水中上浮时，在宏观上将受到重力 F 重浮力 F 浮阻力 F 阻等外力的影响。带气絮粒上浮时的速度由牛顿第二定律可导出
由上述诸式可看出 v 取决于水和带气絮粒的密度差， 带气絮粒的直径（或特征直径）以及水的温度、 流态。如果带带气絮粒中气泡所占比例越大则带气絮粒的密度就越小； 而其特征直径则相应增大， 两者的这种变化可使上浮速度大大提高。
然而实际水流中；带气絮粒大小不一，而引起的阻力也不断变化，同时在气浮中外力还发生变化，从而气泡形成体和上浮速度也在不断变化。
、水中絮粒向气泡粘附
如前所述，气浮处理法对水中污染物的主要分离对象，大体有两种类型即混凝反应的絮凝体和颗粒单体。 气浮过程中气泡对混凝絮体和颗粒单体的结合可以有三种方式，即气泡顶托，气泡裹携和气粒吸附。显然，它们之间的裹携和粘附力的强弱，即气、粒（包括絮废体）结合的牢固程度与否，不仅与颗粒、絮凝体的形状有关，更重要的受水、气、粒三相界面性质的影响。
气浮操作中气粒结合的三种方式
（ 1）界面张力、接触角和体系界面自由能
气浮的过程中，存在气、水里、粒三相混合体系。混合系中不同介质的相表面上都因受力不均衡。 一旦气泡与颗粒接触， 由于界面张力作用就会产生表面吸附作用。三相的吸附界面构成的交界线，为润湿周边。在相界面交界线处，通过润湿周边（即相界面交界线）所作的水、粒界面张力作用线与水、气界面张力作用线的交角，为润湿接触角（θ）。三相界面张力作用平衡时决定了润湿周边的位置，同时也决定了接触角 （θ）的大小。存在于水中的不同表面性质的颗粒，
其润湿接触角大小亦异。通常将 θ>90°的称为疏水表面，易于为气泡粘附，而
θ＜ 90°的称为亲水表面，不易为气泡所粘附。
水、气泡和水中颗粒杂质构成的多相混合液中存在着体系界面自由能（w），体系自由能（ w）本能地存在着有力图减至最小的趋势，从而导致多相混合系中的分散相间蕴藏着自然并合的能量、使分散相总表面积减小。
已知，界面能（ w）等于，
w＝? ╳
S
2
式中： S-- 界面面积（ cm）。
当颗粒尚未与气泡粘附之前， 在颗粒和气泡的单位面积 （S=1）上的界面能分别为 ? Lsx1 及 ? Lgx1，这时单位面积上的界面能之和为：
W1=? Ls+ ? Lg（N/m）
在颗粒与气泡粘附后、界面能减少了。此时粘附面的单位面积上的界面能
为。
W2=? Ls
N/m）
因此，界面能的减