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氣浮處理時(shí)的基本原理是什么
氣浮是一個(gè)傳統(tǒng)的工藝手段,其工作主要由四大部分完成:溶氣過(guò)程、釋氣過(guò)程、溶氣水與原水接觸和分離的過(guò)程、原水水質(zhì)調(diào)整的過(guò)程。氣浮的發(fā)展也是上述四個(gè)過(guò)程不斷進(jìn)步的結(jié)果。
氣浮處理法是向廢水中通入空氣,并以微小氣泡形式從水中析出成為載體,使廢水中的乳化油、微小懸浮顆粒等污染物質(zhì)粘附在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面,形成泡沫一氣、水、顆粒(油)三相混合體,通過(guò)收集泡沫或浮渣達(dá)到分離雜質(zhì)、凈化廢水的目的。浮選法主要用來(lái)處理廢水中靠自然沉降或上浮難以去除的乳化油或相對(duì)密度接近于1的微小懸浮顆粒。
氣浮的基本原理
1、帶氣絮粒的上浮和氣浮表面負(fù)荷的關(guān)系
粘附氣泡的絮粒在水中上浮時(shí),在宏觀上將受到重力G浮力F等外力的影響。帶氣絮粒上浮時(shí)的速度由牛頓第二定律可導(dǎo)出,上浮速度取決于水和帶氣絮粒的密度差,帶氣絮粒的直徑(或特征直徑)以及水的溫度、流態(tài)。如果帶帶氣絮粒中氣泡所占比例越大則帶氣絮粒的密度越??;而其特征直徑則相應(yīng)增大,兩者的這種變化可使上浮速度大大提高。
然而實(shí)際水流中;帶氣絮粒大小不一,而引起的阻力也不斷變化,同時(shí)在氣浮中外力還發(fā)生變化,從而氣泡形成體和上浮速度也在不斷變化。具體上浮速度可按照實(shí)驗(yàn)測(cè)定。 根據(jù)測(cè)定的上浮速度值可以確定氣浮的表面負(fù)荷。而上浮速度的確定須根據(jù)出水的要求確定。
2、水中絮粒向氣泡粘附
如前所述,氣浮處理法對(duì)水中污染物的主要分離對(duì)象,大體有兩種類型即混凝反應(yīng)的絮凝體和顆粒單體。氣浮過(guò)程中氣泡對(duì)混凝絮體和顆粒單體的結(jié)合可以有三種方式,即氣泡頂托,氣泡裹攜和氣粒吸附。顯然,它們之間的裹攜和粘附力的強(qiáng)弱,即氣、粒(包括絮廢體)結(jié)合的牢固程度與否,不僅與顆粒、絮凝體的形狀有關(guān),更重要的受水、氣、粒三相界面性質(zhì)的影響。水中活性劑的含量,水中的硬度,懸浮物的濃度,都和氣泡的粘浮強(qiáng)度有著密切的聯(lián)系。氣浮運(yùn)行的好壞和此有根本的關(guān)聯(lián)。在實(shí)際應(yīng)用中質(zhì)須調(diào) 整水質(zhì)。
3.水中氣泡的形成及其特性
形成氣泡的大小和強(qiáng)度取決于空氣釋放時(shí)各種用途條件和水的表面張力大小。(表面張力是大小相等方向相反,分別作用在表面層相互接觸部分的一對(duì)力,它的作用方向總是與液面相切。)
(1)氣泡半徑越小,泡內(nèi)所受附加壓強(qiáng)越大,泡內(nèi)空氣分子對(duì)氣泡膜的碰撞機(jī)率也越多、越劇烈。因此要獲得穩(wěn)定的微細(xì)泡,氣泡膜強(qiáng)度要。
(2)氣泡小,浮速快,對(duì)水體的擾動(dòng)小,不會(huì)撞碎絮粒。并且可增大氣泡和絮粒碰撞機(jī)率。但并非氣泡越細(xì)越好,氣泡過(guò)細(xì)影響上浮速度,因而氣浮池的大小和工程造價(jià)。此外投加一定量的表面活性劑,可有效降低水的表面張力系數(shù),加強(qiáng)氣泡膜牢度,r也變小。
(3)向水中投加高溶解性無(wú)機(jī)鹽,可使氣泡膜牢度削弱,而使氣泡容易破裂或并大。