氣浮法是向廢水中通入細(xì)小而均勻的氣泡使難沉降的固體顆粒或細(xì)小的油粒等乳狀物帶到水面上來形成浮渣而被去除。氣浮法可從廢水中分離出脂肪、油類、纖維和其他低密度的固體污染物,可用于濃縮活性污泥處理法排出的污泥以及化學(xué)混凝處理過程中產(chǎn)生的絮狀化學(xué)污泥等。
一、混凝預(yù)處理對(duì)氣浮凈水效果的影響
良好的混凝效果對(duì)氣浮工藝極為重要,混凝預(yù)處理的效果可通過絮體顆粒大小、攪拌強(qiáng)度、反應(yīng)時(shí)間等進(jìn)行控制。
1、氣浮對(duì)顆粒大小的要求
氣浮工藝與沉淀工藝差不多,需要數(shù)百微米甚至更大尺寸的絮體顆粒。微氣泡和絮體顆粒的大小差不多時(shí),它們之間的粘附效率最大,氣浮工藝中所使用的微氣泡的直徑一般在 10~100μm之間,所以我們所使用的絮體顆粒的粒徑在幾十微米至100μm就能夠滿足要求。
2、氣浮對(duì)攪拌強(qiáng)度的要求
在整個(gè)氣浮處理過程中,大尺寸的絮體顆?;静皇褂?,所以我們可以提高反應(yīng)攪拌的強(qiáng)度(提高G值),這種做法已經(jīng)被很多專家的試驗(yàn)所驗(yàn)證。
通過研究我們發(fā)現(xiàn),應(yīng)用在氣浮工藝?yán)锩娴淖罴?G 值的依賴混凝劑類型FeCl?為 70s-1 ,鋁鹽為70~80s-1 ,PAC 的G值大于30s-1 。如果 G 值在 10~50s-1范圍內(nèi),通過氣浮工藝對(duì)顆粒污染物的去除效果也非常好,高能量的輸入能夠有效的降低小顆粒(<50μm)的數(shù)目,所以能夠更好的保證氣浮的凈水效果。
3、氣浮對(duì)反應(yīng)時(shí)間的要求
在歐洲,早期的水處理中沉淀和氣浮兩個(gè)工藝都用相同的時(shí)間來絮凝,一般都是 45 分鐘。也有專家指出,氣浮工藝的過程只要15~20 分鐘就夠了,所以很多水廠都是兩級(jí)絮凝并且絮凝的時(shí)間一般都是 20 分鐘。
二、化學(xué)藥劑投加對(duì)氣浮效果的影響
一般情況下,疏水性或親水性的物質(zhì)都需要加入化學(xué)藥劑來對(duì)顆粒的表面性質(zhì)進(jìn)行改變,使顆粒和氣泡能夠更好的進(jìn)行吸附。
1、混凝劑
混凝劑分為無機(jī)和有機(jī)兩種高分子混凝劑,它能夠使得污水中細(xì)小的顆粒絮凝成大的絮狀體,增加顆粒的上浮速度。還可以把污水中懸浮顆粒的親水性進(jìn)行改變。
2、浮選劑
浮選劑有石油、松香油、硬脂酸鹽、表面活性劑等,親水性懸浮顆粒的表面吸附了浮選劑的極性基之后,非極性基就會(huì)朝向水中,這樣親水性物質(zhì)就轉(zhuǎn)化成了疏水性物質(zhì),進(jìn)而跟微細(xì)的氣泡進(jìn)行粘附。
3、助凝劑
助凝劑最主要的作用就是把懸浮顆粒表面的水密性進(jìn)行提高,進(jìn)而把顆粒的可浮性提高,比如聚丙烯酞胺。
4、抑制劑
抑制劑主要的作用就是把一些物質(zhì)所具有的的上浮性能給抑制掉,并且不會(huì)影響需要去除的雜質(zhì),比如硫化鈉和石灰。
5、調(diào)節(jié)劑
調(diào)節(jié)劑最主要的作用是對(duì)污水的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié),從而對(duì)氣泡在水中的分散度和與懸浮顆粒的粘附能力進(jìn)行調(diào)節(jié),如各種酸和堿。
三、微氣泡特性對(duì)氣浮凈水效果的影響
氣浮工藝中最關(guān)鍵的地方就是大量微氣泡的形成,微氣泡的特性對(duì)氣浮凈水的效果有非常大的影響。
1、微氣泡大小
近年來,大量的試驗(yàn)表明微氣泡并不是越小越好,主要原因如下:
1. 微氣泡如果很小,絮體顆粒在上浮的過程中就會(huì)需要很多的氣泡,要想讓絮體顆粒粘附特別多的微氣泡還是有一定的困難。
2. 微氣泡是通過耗費(fèi)能量產(chǎn)生的,越小的氣泡就會(huì)需要更多的能量。
3. 微氣泡如果非常小,很容易跟隨著水流進(jìn)入到下一個(gè)濾池,容易造成氣阻。
4. 分離區(qū)表面的負(fù)荷也能影響到微氣泡的大小。當(dāng)氣浮池表面負(fù)荷增大時(shí),泡絮結(jié)合體在水中的停留時(shí)間縮短,這時(shí)只有增大其上浮速率才能浮至水面。顯然,粘附一定數(shù)量的小氣泡比粘附同樣數(shù)量的較大氣泡具有更大的表觀相對(duì)密度和更小的上浮速率,因此不利于增大氣浮池表面負(fù)荷。
2、微氣泡表面特性
通常情況下,水中微氣泡優(yōu)先吸附某些負(fù)離子而帶負(fù)電,相應(yīng)其表面電位為較高負(fù)值。測(cè)量結(jié)果表明,氣浮工藝中微氣泡表面電位一般在-100mv左右,而絮體顆粒表面電位通常也為負(fù)值,因此它們?cè)谙嗷タ拷鼤r(shí)會(huì)存在靜電排斥作用而對(duì)其碰撞粘附過程產(chǎn)生負(fù)面影響。原水水質(zhì)及吸附的離子種類、數(shù)量不同則微氣泡強(qiáng)度、表面憎水性能及電性等也有所不同。向水中添加電解質(zhì)能改變微氣泡的上述特性而影響氣浮效果。