一、概述

當(dāng)前，國家重點(diǎn)抓環(huán)境保護(hù)工作關(guān)停并轉(zhuǎn)產(chǎn)了一大批污染嚴(yán)重的中小型企業(yè)，各地已越來越重視環(huán)境污染問題。廢水治理作為一個(gè)老大難問題一直困擾著各個(gè)企業(yè)，尤其是一些中小型企業(yè)，如造紙、印刷、食品、化工等企業(yè)，由于資金和技術(shù)方面的制約，進(jìn)口設(shè)備投入太大，中小型企業(yè)難以承受，因?yàn)橥度刖薮蟮倪\(yùn)行費(fèi)用而不得不開開停停，以應(yīng)付環(huán)保部門的檢查。

針對目前這種現(xiàn)狀，我公司研制開發(fā)了超效淺層氣浮機(jī)技術(shù)與成套設(shè)備，其處理效果，高于目前傳統(tǒng)常規(guī)氣浮，運(yùn)行成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他氣浮水處理方式。

二、設(shè)備的技術(shù)關(guān)鍵與特點(diǎn)

1、處理效率高

氣浮處理效率的高低，取決于單位體積溶氣水所能浮起的浮粒子的max絕干重量，我們將其定義為單位浮量，這是衡量溶氣水質(zhì)好壞的一項(xiàng)客觀指標(biāo)?？諝鈱儆陔y溶于水的物質(zhì)，常壓下空氣在水中的溶解度約為1.8%，在0.3Mpa的壓力下，溶解度可達(dá)到5.4%，如何讓這些有限的溶解空氣充分發(fā)揮作用，是氣浮技術(shù)的關(guān)鍵.而縮小氣泡的直徑、增大氣泡群密度、改良?xì)馀萑壕鶆蚨仁翘岣邭飧⌒实年P(guān)鍵，三者相互關(guān)聯(lián)、相互制約。一個(gè)100UM的氣泡如果變成等體積的1，所以，UM的氣泡，其微量可以達(dá)到1000000個(gè)，所以，在溶解空氣總量不變的前提下，縮小單個(gè)氣泡的直徑，即可增加氣泡群密度，同時(shí)氣泡群的均勻性也可以得到改善，傳統(tǒng)氣浮效率低，其最主要的原因就是因?yàn)樗a(chǎn)生的氣泡直徑過大，主體氣泡的直徑一般都在50UM以上，氣泡群的密度（消能以后單位體積溶氣水中所含氣泡個(gè)數(shù)）一般在108/M3以下氣泡均勻性（主體氣泡群數(shù)量占總氣泡數(shù)量的比例）差，直徑大于100UM的氣泡占85%以上，這些氣泡都屬于無效浮選氣泡，而且由于氣泡直徑大導(dǎo)致氣泡上升速度過快，致使絮凝體遭到?jīng)_擊而破裂，浮選效果不理想。而本機(jī)所產(chǎn)生的微氣泡直徑在1UM左右，密度高于102/CM3同時(shí)氣泡大小均勻，這就保證了較高的處理效率和理想的處理效果。

2、溶氣利用效率高

本機(jī)的溶氣利用率近99.99%，傳統(tǒng)的渦凹式氣浮只有10%左右，而早期的氣浮僅為6%左右，氣浮效率的高低以溶體壓力為例，從0.3Mpa提高到0.5Mpa，其溶氣多也能提高一倍，但能耗卻高出好幾倍，所以以溶氣效果為例，若從50%的溶氣效率提高到99.99%。其氣浮多也只能提高一倍，但相應(yīng)的溶氣設(shè)備要在結(jié)構(gòu)上就要復(fù)雜的多，檢修也相應(yīng)復(fù)雜。

經(jīng)研究表明，只有比漂浮粒子（絮凝前的單個(gè)粒子）直徑小的氣泡，才能與該懸浮粒子發(fā)生有效的吸附作用，在自然水體中，短時(shí)間內(nèi)難以沉淀的懸浮粒子，其直徑大多在10-30UM，50UM以上的固態(tài)懸浮粒子經(jīng)過幾小時(shí)的靜置，可以自然下沉或浮出水面，乳化液粒子徑在0.25-2.5UM之間，其中少量大顆粒直徑約10UM左右，所以，1UM左右微氣泡對絕大數(shù)粒子都有很好的吸附作用，這也是本機(jī)溶氣效率高的直接原因。

3、處理負(fù)荷高

本機(jī)可以處理懸浮物（SS）含量高達(dá)5000-20000mg/L的廢水，這個(gè)指標(biāo)是任何傳統(tǒng)氣浮方式所不能達(dá)到的。傳統(tǒng)氣浮所能分離的（SS）含量一般在1000mg/L左右，僅對SS含量在幾百mg/L左右的廢水具有一定的實(shí)用價(jià)值。

4、簡單實(shí)用的壓力溶氣

本機(jī)溶氣罐的設(shè)計(jì)采用了與傳統(tǒng)理論不同的設(shè)計(jì)依據(jù)，否定了以水力停留時(shí)間為主要依據(jù)的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了容量體積大，處理容量大，為增大氣、水接觸面積采用了四級預(yù)混合機(jī)構(gòu)，氣、水在極短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到均相狀態(tài)。

5、效率高的氣泡發(fā)生器

傳統(tǒng)氣浮由于其釋放器本身的缺陷和局限性，也對懸浮效果產(chǎn)生了致命的影響。如渦凹?xì)飧〔捎玫氖抢酶咚傩D(zhuǎn)的葉輪將吸入的空氣打碎而產(chǎn)生氣泡，且不論高速旋轉(zhuǎn)的葉輪會(huì)同時(shí)將絮體攪碎，破壞懸浮物，僅是這種產(chǎn)生氣泡的方式，就決定了這種結(jié)構(gòu)無法產(chǎn)生10微米以下的微氣泡，所以首先要克服的是氣泡發(fā)生器結(jié)構(gòu)流程上的缺陷，本機(jī)以其合理的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了空氣從溶氣水到微氣泡的轉(zhuǎn)化，具有以下優(yōu)勢：

（1）以極大限度的消除溶氣水的能量。也就是說，可以極大限度的使溶氣從溶解平衡的高能降到幾乎接近常壓力的低能值，溶氣水的消能是能量的轉(zhuǎn)移，而不是能量的消失。max消能，是指獲得物理性能優(yōu)良的微氣泡大的前提下，能量轉(zhuǎn)換的值。本機(jī)所采用的氣泡發(fā)生器的消能比可達(dá)99.9%，而普通氣泡發(fā)生器高點(diǎn)只能達(dá)到95%。

（2）在獲得max消能比的前提下，具有的能量消減速度，也就是具有最短的能量消耗時(shí)間，即可以在最短的時(shí)間內(nèi)獲得max能量消減比。

（3）溶氣水從高能值降到低能值的過程中沒有渦流反沖之類的流態(tài)產(chǎn)生。，微氣泡自形成之后，就伴隨著一系列的氣泡合并作用，合并作用是由表面能的自發(fā)減少所決定的，兩個(gè)體積相同的氣泡合并后，其表面能減少20.63%。若在釋放器中存在有利于氣泡合并的結(jié)構(gòu)的話，那通過該裝置獲得理想的微氣泡是不可能的。只能杜絕溶氣的渦流，反沖，才能從根本上避免微氣泡的合并。

三、淺層氣浮機(jī)的組成

微浮選氣浮機(jī)為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要由以下幾部分組成：

1、氣浮機(jī)

圓形鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，是污水處理機(jī)的主題和核心，內(nèi)部有釋放器、均布器、污水管、出水管、污泥槽、刮泥板系統(tǒng)等組成。釋放器置于氣浮機(jī)位置，是生產(chǎn)微氣泡的關(guān)鍵部件。溶氣罐的溶液氣水在這里與廢水充分混合，突然釋放，產(chǎn)生劇烈攪動(dòng)和渦流，形成直徑約為20-80UM的微氣泡，從而粘附于水中的絮凝體上升，清水分離出來。均布器成錐形結(jié)構(gòu)，連接于釋放器上，主要作用是將分離開來的清水和污泥均勻散布于罐體中。出水管均布與罐體下部，并通過一根直立主管連接到罐上部溢出，溢出口設(shè)有水位調(diào)節(jié)手柄，便于調(diào)節(jié)罐內(nèi)水位。污泥管安裝罐體底部，用于排出沉積于罐底的沉積物，罐體上部設(shè)有污泥槽，槽上有刮板，刮板不斷轉(zhuǎn)動(dòng)。連續(xù)將上浮的污泥刮到污泥槽內(nèi)，自流至污泥池里。

2、溶氣系統(tǒng)
     溶氣系統(tǒng)主要有溶氣罐、儲(chǔ)氣罐、空氣壓縮機(jī)、高壓泵組成。溶氣罐是系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，其作用就是實(shí)現(xiàn)不和空氣的充分接觸，加速空氣溶解。它是一個(gè)密閉耐壓鋼罐，內(nèi)部設(shè)計(jì)有擋板、隔套、射流器等元件，可以加速空氣和水體的擴(kuò)散、傳質(zhì)過程，提高溶氣效率。

四、超效微浮選氣浮機(jī)的作用

1、超效淺層氣浮機(jī)的單位浮量高，溶氣利用率高，所以用于處理浮懸物非常高的廢水，其高值可達(dá)20000mg/L。像浮懸物含量高達(dá)數(shù)千mg/L的造紙白水，采用本技術(shù)可以輕易達(dá)到回用的目的。

2、可以分離1UM-10UM的懸浮物，如藻類等。

3、如可分離比重較大的金屬氫氧化物，如鐵，銅，鉻，鋅等，例如：分離百至千mg/L的含銅廢水，僅一次氣浮就可達(dá)到10mg/L以下。

4、用于某些生產(chǎn)領(lǐng)域，處理效果優(yōu)于該行業(yè)的專用設(shè)備，如用于淀粉行業(yè)回收蛋白質(zhì)，可使回收的蛋白質(zhì)含量高達(dá)60%，達(dá)到一級品的效果，而目前淀粉行業(yè)的專用處理設(shè)備也只能達(dá)到30%。

5．該設(shè)備用于分離化蒸水中的蒸片，分離焦化混合水中的各類焦油，用于溶劑萃取脫酚回收溶劑油，用于鐵路機(jī)械加工廢水脫除油污，COD，SS等，即使不用絮凝劑，可達(dá)到理想效果。

五、超效淺層氣浮機(jī)的優(yōu)勢

隨著我國環(huán)保力度的不斷加大，歐美、日本等一些國家的環(huán)保設(shè)備公司紛紛進(jìn)入中國，推出了一系列氣浮設(shè)備。如渦凹?xì)飧?、超效淺層氣浮，螺旋推進(jìn)氣浮等，一些廠家也仿制，造成環(huán)保設(shè)備遍地開花，良莠不齊的局面，但是判斷一套氣浮裝置的優(yōu)與劣可作如下比較：微氣泡的直徑，微氣泡群的密度，微氣泡群的均勻性，能耗的高低，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，操作及維護(hù)的難易程度。

散氣氣浮靠水流的機(jī)械剪切力和擴(kuò)散力和擴(kuò)散板產(chǎn)生氣泡（如射流氣?。瑲馀葜睆皆?mm左右不易與小顆粒和絮凝體相結(jié)合，反而會(huì)將絮凝體打碎，不適合處理含細(xì)小微粒和絮凝體的廢水，其氣浮效果最差，靠機(jī)械切割氣泡式以機(jī)械為動(dòng)力切割氣泡的，如螺旋推進(jìn)型氣浮，渦凹?xì)飧〉?，其所能獲得的主體氣泡群的微氣泡直徑也在50UM以上，更談不上氣泡群的均勻性和密度了。日本、歐美引入中國的超效淺層氣浮，除池型變化并加上了一個(gè)缺少說服力的“零進(jìn)度”外，在技術(shù)上并沒有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。螺旋推進(jìn)型，優(yōu)點(diǎn)是不使用空壓機(jī)，動(dòng)力消耗比超效淺層氣浮略低，但其性能仍無法超出傳統(tǒng)常規(guī)氣浮的性能范圍，而對于懸浮物來說含量僅數(shù)百mg/L廢水，許多常規(guī)氣浮都有比較理想的效果，但是對于懸浮物含量達(dá)到數(shù)千甚至上萬mg/L廢水時(shí)，常規(guī)氣浮就無能為力了。對于超級氣浮來講，所處理廢水的懸浮物越高，其噸水耗能就越低，而其他氣浮的能耗往往是與廢水的污染負(fù)荷成正比的。