气浮机污水处理设备工作原理

编辑:气浮机厂家中侨启迪 来自:http://www.zhongqiaohuanjing.com /日期:2026-02-03 10:44 | 人气:

这是一种利用微小气泡作为载体,粘附水中的悬浮物或油类,使其密度小于水而迅速上浮,从而实现固液或液液分离的高效物理化学处理设备。


一、核心原理

气浮技术的核心物理原理是:将空气(或其他气体)在压力下溶解于水中,然后通过瞬间减压释放,形成大量致密的微细气泡(直径约20-50微米)。这些气泡在上升过程中,与水中的悬浮颗粒(SS)、油脂、胶体物质等污染物发生 “粘附” ,形成“气泡-颗粒”复合体。由于复合体的整体密度远小于水,因此在浮力作用下迅速上浮至水面,形成浮渣层,最后通过刮渣机将其去除,从而达到净化水的目的。

二、关键步骤与系统构成

一套完整的气浮系统通常包含以下四个主要环节:

1. 溶气系统(产生微气泡的“心脏”)

  • 溶气罐:核心部件。在一定的压力(通常0.3-0.5 MPa)下,将压缩空气通入水中,迫使空气大量溶解于水中,形成溶气水

  • 关键设备:空压机(提供气源)、高压泵(提供水压和流量)、液位自动控制装置。

2. 释气系统(形成微气泡的“开关”)

  • 释放器:安装在气浮池的入口处。当高压溶气水经过释放器时,压力骤降至常压,原先溶解在水中的空气以极其细小、均匀的微气泡形式迅速释放出来。释放器的设计对气泡大小和分布均匀性至关重要。

3. 接触混合区(气泡与污染物“结合”的“反应场”)

  • 污水(通常已投加混凝剂/絮凝剂,形成絮体)与富含微气泡的溶气水在此区域充分混合。

  • 微气泡与污水中的絮体、油滴等污染物发生碰撞、吸附、桥联,形成稳定的“颗粒-气泡”聚合体。

4. 分离区(进行“浮选”的“舞台”)

  • 聚合体在浮力作用下缓慢上升,与水分离,在水面聚集成一层厚厚的浮渣。

  • 清澈的处理水从气浮池底部或中部被收集排出。

  • 水面浮渣由链式或桁车式刮渣机定期刮入浮渣槽,进而被排走。


三、主要类型及特点

根据溶气方式的不同,主流气浮机可分为三类:

 
 
类型 工作原理简述 优点 缺点 适用场景
溶气气浮 (DAF) 如上所述,为最经典、应用最广的类型。全部进水或部分回流水进行加压溶气。 气泡细小(20-40µm),密度高,稳定性好,处理效果优异,运行稳定可靠。 能耗相对较高,需配备压力容器和释放器。 应用最广,适用于含油废水、化工废水、造纸、食品加工、市政污水预处理等。
涡凹气浮 (CAF) 利用高速旋转的叶轮(曝气机)将空气吸入并剪切形成大气泡,与污水混合。 无需压力容器和释放器,设备简单,投资和运行成本低。 气泡较大(约1000µm),浮选效果和稳定性较DAF差,对SS去除率稍低。 适用于处理水量大、污染物浓度较低、对出水要求不十分苛刻的场合,如初沉池前除油。
浅层气浮 基于“零速度”原理,是一种高效的DAF变型。水体在池中基本静止,布水器旋转,浮渣被静止的刮渣机清除。 分离时间短(3-5分钟),池深浅(约600mm),占地面积小,效率高。 结构相对复杂,制造精度要求高。 适用于占地受限、处理量大的项目,如给水处理、造纸白水回收等。

(注:目前市场上“溶气气浮(DAF)”是绝对主流,当人们说“气浮机”时,通常指的就是DAF。)


四、核心作用与处理对象

气浮机主要去除的是 “密度接近或小于水” 的污染物,这些污染物依靠重力沉淀很难去除:

  1. 油脂类:乳化油、分散油、餐饮废水中的动植物油。

  2. 悬浮物:纤维、活性污泥碎片、藻类。

  3. 胶体物质:在废水中形成稳定分散体系的微小颗粒。

  4. 特定污染物:造纸行业的“白水”中的纸浆纤维、化工行业的某些中间体等。


五、在污水处理工艺中的位置与协同作用

气浮机很少单独使用,通常作为预处理单元深度处理单元,与化学药剂联用:

  • 作为预处理:设置在生化池之前,用于去除大量的油、悬浮物,减轻后续生化处理的负荷,防止油类对微生物的毒害和抑制。

  • 作为深度处理:设置在生化池之后(即“后气浮”),用于进一步去除生化系统出水携带的悬浮物、磷(通过与金属盐混凝形成磷酸盐絮体)以及未降解的胶体物质,是保证出水SS和TP达标的关键手段。

通常的工艺流程为:
原水 → [格栅/调节池] → **反应池(投加PAC/PAM)** → **气浮机** → 后续处理(如生化池或排放)

其中,PAC(聚合氯化铝) 和 PAM(聚丙烯酰胺) 的投加至关重要,它们使微小的污染物脱稳、凝聚成易于被气泡捕获的大絮体,是气浮高效运行的前提。

六、总结                            

简单来说,气浮机就像一个“反向沉淀池”

  • 沉淀池:依靠重力,让比水重的物质下沉。

  • 气浮机:依靠浮力,让比水轻或经气泡改造后变轻的物质上浮。

高效、快速、对轻质污染物去除效果好的特点,使其在含油废水、食品、造纸、化工、印染以及市政污水的提标改造等领域成为了不可替代的关键处理单元。设备运行效果的好坏,关键在于溶气效果、药剂配伍以及合理的表面负荷设计
 

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