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氣浮機的種類和比較
0 前言
浮設備是一類在水中通入或產生大量的微細泡，使空以高度分散的微小泡形式附著在懸浮物顆粒上，造成密度小于水的狀態，利用浮力原理使其浮在水面，從而實現固-液分離的水處理設備。浮方式可分為散浮、溶浮（包括真空浮法）與電解浮法。目前在給水、工業廢水和城市污水處理方面都。浮設備較其它固-液分離設備具投資少、占地面小、自動化程、操作等點。在實踐中應根據廢水處理工藝、廢水的水質水量等點進行針對性的選擇與使用。以下結合多年來的實踐經驗，對幾種浮設備的情況進行，供同行及用戶設計、改造、選型時參考。
1 電解浮設備
電解浮設備是用不容性陽和陰直接電解廢水。靠電解產生的氫和氧的微小泡將已絮凝的懸浮物載浮水面。達到固-液分離的。電解法產生的泡尺寸遠小于溶浮和散浮產生的泡尺寸，而且不產生紊流。該設備去除的污染物，對機物廢水除降低BOD外，還氧化、脫色和殺菌，對廢水負載變化的適應，生成污泥量少，占地少，不產生噪聲。近年來發展很快。電解浮設備目前尚存在電解能耗及板損耗較大，較高等問題，因此限制了該種設備的推廣使用。
2 散浮設備
散浮設備是靠高速旋轉葉輪的離心力所造成的真空負壓狀態將空吸入，成為微細的空泡而擴散于水中。泡由池底向水面上升并粘附水中的懸浮物一起帶水面。達到固-液分離的。形成的浮渣不斷地被緩慢旋轉的刮渣板刮出池外。水流的機械剪切力與擴散板產生的泡較大（直徑達1mm左右），不易與細小顆粒和絮凝體相吸附，反而易將絮體打碎，因此，散浮不適用于處理含顆粒細小與絮體的廢水。散浮設備浮時間約為30nim,溶量達0.51m3/m3（/水）。旋轉葉輪周邊線速度約為12.5m/s。
該設備范圍油漆、制革、煉油、印染、化學、乳品加工、纖維、造紙、食品飲料、屠宰、紡織、機械加工、市政污水等小型污水處理工程。在部分行業中的情況見表1。
表1 散浮設備在部分行業中的情況
廢水種類 | 廢水量m3/h | 進水（mg/L） | 出水（mg/L） | 去除率（%） | ||||||||
BOD | COD | SS | 油脂 | BOD | COD | SS | 油脂 | BOD （COD） | SS | 油脂 | ||
造紙廢水vigin | 100 |
| 6325 | 4366 |
|
| 2875 | ＜100 |
| （54.5） | 97 |
|
乳品廢水 | 150 |
| 44400 | 6410 | 250 |
| 4800 | 334 | 55 | （89.1） | 94.7 | 78 |
肉類加工廢水 | 100 | 1440 |
| 3880 | 826 | 810 |
| 294 | 25 | 43.8 | 92.5 | 96.9 |
煉油廢水 | 100 |
|
|
| 50000 |
|
|
| ＜65 |
| 99.8 |
|
重工業洗滌廢水 | 25 |
|
| 5950 | 3995 |
|
| 77 | 28 |
| 98.7 | 99.3 |
雞肉加工廢水 | 50 | 510 |
| 395 |
| 120 |
| 36 |
| 76.5 | 90.8 |
|
食品加工廢水 | 163 | 540 |
| 10800 | 59000 | 232 |
| 318 | 608 | 57 | 97 | 99 |
魚肉加工廢水 | 58 | 2600 |
| 2500 | 765 | 1100 |
| 190 | 29 | 57.6 | 92.4 | 96.7 |
精煉脫鹽廢水 | 50 |
|
| 3320 | 350 |
|
| 11 | 6 |
| 99.6 | 98.3 |
造紙廢水kraft | 150 |
| 9200 | 1760 |
|
| 5100 | 92 |
| （44.5） | 94.7 |
|
由表1數據分析，COD（BOD）經處理后其去除率在43.38%-89.1%，SS的去處理在90%-99.8%，油脂的去除率在78%-99.3%。處理量在25-163m3/h。由此可見，這種浮設備處理廢水水量限，但對不可溶性物質及懸浮物的處理效果較為明顯。除油效果一般可達80%左右。處理廢水中的油脂、膠狀物和懸浮物的去除率在95%以上，加入合適的化學藥劑能使廢水中的COD和BOD去除率在60%以上。
3 溶真空浮設備
水中過飽和空在減壓時能以微細的泡形式釋放出來，從而使水中的雜質顆粒被粘附而上浮。達到固-液分離的。如果先將空加壓使其溶于水形成空過飽和溶液，然后減常壓使空析出，稱為加壓溶浮；如果將廢水在常壓下曝后在真空條件下誘使溶逸出，稱為真空式浮。
溶真空浮設備是使空在常壓或加壓下溶于水中，而在負壓下析出的浮設備。真空式浮設備優點是泡的形成、它與顆粒的粘附以及泡和顆粒絮凝體的上浮都在穩定的環境中進行，絮凝體破壞的可能性小，整個浮過程所需要的能耗量小。其缺點是水中溶量限，不適用于含濃度大于250-300mg/L懸浮物的廢水；另一缺點是要求密封的容器，在容器內還需要裝刮渣機械，結構復雜，因此在工程實際中使用較少。該設備可能得到的空量因受到能夠達到的真空度（一般真空度40kPa）的影響，析出的微細泡量很限，且構造復雜，維修不方便，現已逐步淘汰。
4 加壓溶浮設備
加壓溶浮設備是將清水加壓（3-4）×105Pa，同時加入空，使空溶解于水，然后驟然減常壓，溶解于水的空以微小泡形式（泡直徑約為20-100μm左右），從水中析出，將水中的懸浮物顆粒載浮于水面。從而實現固-液分離。加壓溶浮設備是目前范圍較為的一種浮設備。該設備可以適用于各類廢水處理（尤其是含油廢水處理）、污泥濃縮及給水處理。
加壓溶浮設備主要空飽和設備、空釋放及與廢水相混合的設備、固-液或液-液分離設備三部分組成。根據原水中所含懸浮物的種類、性質、處理效率，可分為部加壓溶浮、部分加壓溶浮和回流加壓溶浮三種。
目前加壓力溶浮法zui廣。與其它浮設備相比，具以下點：
⑴在加壓條件下，空溶解度大，供浮用的泡數量多，能夠確保浮效果；
⑵溶入的體經驟然減壓釋放，產生的泡不微細、粒度均勻、密集度大，而且上浮穩定，對液體擾動小，因此別適用于對疏松絮凝體、細小顆粒的固液分離；
⑶工藝過程及設備比較簡單，便于管理、維護；
⑷別是部分回流式，處理*、穩定，并能較大地節約能耗。
4.1組合式浮設備
此種設備屬于加壓溶浮。它用于造紙、印染、電鍍、化工、食品、煉油等工業廢水處理。在部分企業情況見表2。
表2 加壓溶組合浮的實際情況
| 處理量（m3/h） | SS（mg/L） | COD（mg/L） | ||||
處理前 | 處理后 | 去除率% | 處理前 | 處理后 | 去除率% | ||
黃板瓦楞紙廢水 | 71.36 | 1363 | 64.7 | 95.3 | 476.41 | 100.55 | 78.9 |
再生紙廢水 | 150 | 347 | 55 | 84.1 | 605 | 73 | 87.9 |
玉米酒廢水 | 10 | 1021 | 123 | 87.9 | 1240 | 225 | 81.9 |
從表2數據可以看出，加壓溶組合浮設備處理廢水的COD、SS去除率在78%-95%之間，處理能力在30-150 m3/h左右。
4.2淺池浮設備
淺池浮設備的出現，是浮凈水技術的一個重大突破。它改傳統浮的靜態進水動態出水，為動態進水靜態出水，“零速原理”，使浮選體在相對靜止的環境中垂直浮上水面，實現固-液分離的。“零速原理”使上浮路程減zui小，且不受出水流速的影響，上浮速度達到或接近理論zui大值，污水在凈化池中的停留時間由傳統浮的30－40分鐘減需3－5分鐘，大地提高了處理效率，設備體積隨之大幅減小，且可架空、疊裝、設置于建筑物上，少占地或不占地。隨著布水裝置的旋轉，將事先與污水均勻混合的泡能十分均勻地充滿整個凈化池，不存在浮死區和泡不均勻區，從而大大提高了凈化效率。
淺池浮設備是將進水口、出水口和浮刮渣斗安裝在繞浮池回轉的回轉機上。回轉機架和刮渣斗均由電機帶動并可調速。用同進水流速的速度旋轉。廢水從池的旋轉進水器進水，通過進水配水器布水，進水配水器的移動速度可以和進水流速相同。使原水進入池內產生零速度，按此“零速原理”進水不會對池內水流chan生擾亂。使池內顆粒的沉浮在一種靜的狀態下進行，從而大大提高了浮池的效率。螺旋狀的刮泥裝置對水體的擾動小，且刮起的為已充分分離的浮渣，含固率高。與其它浮設備相比以下點：
⑴采用“淺池理論”、“零速原理”、“新溶機理”設計；
⑵水力停留時間短，只3-5分鐘，池深不過700mm；
⑶微泡小，密，不需事先將它們凝聚為很大礬花，固可大大減少加藥量，大的降低；
⑷微細泡與絮粒的沾附發生于包括接觸區在內的整個浮分離過程；
⑸強制布水，進出水都是靜態的；
⑹清水的出是在固液分離以后進行的，浮渣瞬時隔離除，水體擾動小；
⑺出渣含固率高達3%-5%，懸浮物去除率達99.5%，池底設刮泥板，自動刮除沉降污泥；
⑻采用的溶管設計，，溶，，；
⑼設備，，，一次性投資少；
⑽溶水和藥劑加入點的選用，實現共聚浮；
⑾具多項調節功能，能隨處理水質水量的變化而變化。
淺池浮是工業廢水物化處理中浮處理設備，適用于造紙白水回收、制革、紡織、制皂、食品、碳黑、纖維制品、采油、啤酒、市政污水回用等領域。和加藥設備、溶設備、泵等輔助設備配置可使廢水中的懸浮物總量降低90%以上。而浮水力停留時間只3-5nim。采用本設備能大幅度降低投資和，節約大量的耕地，當用于處理大規模污水時尤為突出。外加壓溶浮處理設備能比較和淺池浮設備在造紙工業的情況分別見表3、表4。
表3 外加壓溶浮設備能比較
| 外淺池浮 | 淺池浮 | 曝頭浮 | 淺池離子浮 |
水溫高于40℃ | 效果很差 | 基本效果 | 效果 | 效果優良 |
溶解性COD去除率 | 不能去除 | 不能去除 | 不能去除 | 45-75% |
總COD去除率 | 60%-70% | ＜60% | ＜30% | 85%以上 |
SS≥4000mg/L | 不能處理 | 不能處理 | 不能處理 | 出水SS≤30mg/L |
SS＜1500mg/L | 70%左右 | 50%左右 | ＜50% | 99.8%左右 |
電耗比較值 | 1 | 1 | 0.4 | 1 |
投藥量比較值 | 1 | 1.2 | 1.8-2.5 | 0.4-0.6 |
表4 淺池浮設備的實際情況
| 處理量（m3/h） | SS（mg/L） | COD（mg/L） | ||||
處理前 | 處理后 | 去除率% | 處理前 | 處理后 | 去除率% | ||
草漿中段廢水 | 750 | 470 | 34 | 92.8 | 1170 | 406 | 65.3 |
抄紙車間白水 | 300 | 3234 | 45.4 | 98.5 | 3716.9 | 638.7 | 81.8 |
造紙混合廢水 | 600 | 1729 | 54.9 | 96.8 | 4017 | 614 | 84.7 |
白水回收 | 850 | 1800 | 84 | 94 | 800 | 200 | 75 |
由表3可見，各項數據表明淺池浮處理效果優于曝浮，在淺池浮中離子浮的COD、SS處理技術指標及使用效果更佳。
從表4統計數據分析，淺池浮設備懸浮物的去除率達92.8%以上，COD的去除率為65.3%以上，處理設施對SS的去除效果較為明顯，此外，數據表明淺池浮設備的處理能力在300-850m3/h以上。
4 結語
⑴散浮設備處理水量為25-163m3/h，處理廢水量較小，對不可溶性物質及懸浮物的處理效果較為明顯。除油效果一般可達80%左右。處理廢水中的油脂、膠狀物和懸浮物的去除率在95%以上，加入合適的化學藥劑能使廢水中的COD和BOD去除率在60%以上。
⑵壓力溶組合浮設備處理能力也限，處理能力在30-150m3/h左右。加入合適的化學藥劑后，處理廢水的COD、SS去除率均在80%左右。
⑶淺池浮設備的處理能力在300-850m3/h以上，懸浮物的去除率達92.8%以上，COD的去除率為65.3%以上，設備對SS的去除效果zui為明顯。同時設備水力停留時間只3-5分鐘，比其它浮設備占地更少，技術含量高、操作，處理后的水完夠滿足工藝回用水的要求，節約了水資源，可觀的效益。
⑷對幾種浮設備的與比較，建議在廢水處理工藝選擇浮設備時，應根據廢水的水質水量、廢水可回收利用價值、占地面積、設備投資等因素綜合考慮，在工藝要求的前提下，廢水處理量小于300m3/h時，可選擇散浮或壓力溶浮設備。廢水處理規模過300m3/h時應考慮選擇淺池浮設備。