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概述

涡凹气浮设备起源于美国，它独特的设计巧妙地解决了过去固体气浮上所遇到的技术和经济上的难题。涡凹气浮不是溶气气浮，所以不会遇到与溶气气浮相关的问题。它不仅效率高、设备简单，而且操作和维修都非常容易，特别适合中国的国情，是工业界进行污水处理的最佳途径之一。涡凹气浮设备不仅在美国享有极高的声誉，而且在全世界各地都有着广泛的运用。当今所有的气浮技术中，无论是投资成本还是运行费用，涡凹气浮都是最经济的一种。

工作原理

涡凹气浮设备将“微气泡”直接注入污水中而不需要事先进行溶气，然后通过散气叶轮把“微气泡”均匀的分布于污水中，所以整个运行过程不会发生阻塞现象，更不需要压力溶气、空压机和循环泵等设备。未经处理的污水首先进入曝气区，与微气泡充分混合，微气泡在上升的过程中将固体悬浮物带到水面，刮泥机沿液面运行将悬浮物刮到倾斜的金属板上，再将其推入污泥排放管槽，通过污泥排放管槽流入污泥收集器,刮泥机动力只有0.5KW。污水净化后在排放前会经过斜板下方的溢流槽，溢流槽用来控制气浮槽的水位，确保槽中的液体不会流入污泥排放管道，开放的回流管道从曝气段沿着气浮槽的底部伸展。在产生微气泡的同时，涡凹气浮设备会在有回流管的池底形成一个负压区，这种负压作用会使废水从池子的底部回流到曝气区，然后又返回气浮段。

分类

1气浮设备

电解气浮设备是用不容性阳极和阴极直接电解废水。靠电解产生的氢和氧的微小气泡将已的载浮至水面。达到固-液分离的目的。产生的气泡尺寸远小于和散气产生的气泡尺寸，而且不产生。该设备去除的污染物范围广，对有机物废水除降低BOD外，还有氧化、脱色和杀菌作用，对废水负载变化的适应性强，生成污泥量少，占地少，不产生噪声。近年来发展很快。电解气浮设备尚存在电解能耗及极板损耗较大，运行费用较高等问题，因此限制了该种设备的推广使用。

2散气气浮设备

散气气浮设备是靠高速旋转叶轮的离心力所造成的真空负压状态将空气吸入，成为微细的空气泡而扩散于水中。气泡由池底向水面上升并水中的一起带至水面。达到固-液分离的目的。形成的浮渣不断地被缓慢旋转的刮渣板刮出池外。水流的机械与产生的气泡较大（直径达1mm左右），不易与细小颗粒和相吸附，反而易将打碎，因此，散气不适用于处理含颗粒细小与絮体的废水。

　　该设备应用范围有油漆、制革、炼油、印染、化学、乳品加工、纤维生产、造纸、食品饮料、屠宰、纺织、机械加工、市政污水等小型污水处理工程。

3溶气真空气浮设备

水中在减压时能以微细的气泡形式释放出来，从而使水中的杂质颗粒被而上浮。达到固-液分离的目的。如果先将空气加压使其溶于水形成空气，然后减至常压使空气析出，称为加压；如果将废水在常压下后在真空条件下诱使溶气逸出，称为真空式。

　　溶气真空气浮设备是使空气在常压或加压下溶于水中，而在负压下析出的气浮设备。真空式气浮设备优点是气泡的形成、它与颗粒的粘附以及气泡和颗粒的上浮都在稳定的环境中进行，絮凝体破坏的可能性小，整个气浮过程所需要的能耗量小。其缺点是水中溶气量有限，不适用于含浓度大于250-300mg/L的废水；另一缺点是要求有密封的容器，在容器内还需要装有刮渣机械，结构复杂，因此在工程实际中使用较少。该设备可能得到的空气量因受到能够达到的（一般运行真空度40kPa）的影响，析出的微细泡量很有限，且构造复杂，运行维修不方便，现已逐步淘汰。

4加压

加压溶气气浮设备是将清水加压至（3-4）×105Pa，同时加入空气，使空气溶解于水，然后骤然减至常压，溶解于水的空气以微小气泡形式（气泡直径约为20-100μm左右），从水中析出，将水中的颗粒载浮于水面。从而实现固-液分离。加压溶气气浮设备是应用范围较为广泛的一种气浮设备。该设备可以广泛适用于各类（尤其是）、及。
　　加压溶气气浮设备主要有空气饱和设备、空气释放及与废水相混合的设备、固-液或液-液分离设备三部分组成。根据原水中所含悬浮物的种类、性质、处理效率，可分为全部加压、部分加压溶气气浮和回流加压溶气气浮三种。
　　目前加压力溶气应用最广。与其它气浮设备相比，具有以下特点：
　　⑴在加压条件下，空气溶解度大，供气浮用的气泡数量多，能够确保效果；
　　⑵溶入的气体经骤然减压释放，产生的气泡不仅微细、粒度均匀、密集度大，而且上浮稳定，对液体扰动小，因此特别适用于对疏松、细小颗粒的固液分离；
　　⑶工艺过程及设备比较简单，便于管理、维护；
　　⑷特别是部分回流式，处理效果显著、稳定，并能较大地节约能耗。

浅层气浮机原理

浅层气浮设备的研制成功，是气浮净水技术的又一次重大突破，并使之发生质的飞跃。超效浅层气浮设备主要是采用了特殊结构的高效溶气装置各和高效均衡消能系统。溶气率达到理论最大值且无浓度梯度。根据斯笃克斯公式测量计算，微气泡平均直径仅约1um，即当溶气量相等时，微气泡中总表面积至少增大了400余倍。实际上，由于溶气率大幅提高，微气泡总表面积或气泡密度增加了上千倍。国外学者研究表明：当微气泡直径小于一定直径后，根据统计力学，其周边水分子热运动的撞击力将失去平衡，气泡将参与部分布朗运动，极为有利于气泡内氧分子向污水中的扩散，因而曝气效果将高出远不止上千倍！另一方面，溶解性污染物的电离，是一种处于动态平衡下的可逆反应，极性水分子和被双电层包围的有机悬浮物将促进电离，而高密度，微小直径的气泡，在一定程度上会促使可逆反应向生成化合物的方向偏移。而且对溶解性COD的去除率高达45%—73%。

浅层气浮设备在污水引入大量微小气泡，气泡通过表面张力作用粘附于细小悬浮物上，形成整体比重小于1的状况，根据浮力原理至水面，实现固液分离，污水得以净化。传统溶气气浮由于设计结构上的致命缺陷，处理能力很低，污水在气浮内滞留时间需40-60分钟，设备体积极为庞大，且净化率很低，现已淘汰。

浅层气浮设备的出现是气浮净水技术的一个重大突破。它改表态进水，动态出水为动态进水，静态出水，利用“零速度”原理，使浮选体在相对静止的环境中垂直浮至水面，上浮路程减至最小，且不受出水流速影响，理论池深仅需约450mm，污水在气浮中的滞留时间仅需3-5分钟，设备体积大幅减小。加之气泡分布均匀，无气浮死区，刮泥装置对水体扰动小等优点，净化率大幅提高。

浅层气浮机产品特点

1、 净化池浅，但留有足够的浮渣储备空间，特别适用高浓度污水的处理

2、 处理能力大

3、 占地面积小，也可不占地，架空，叠装或设置于建筑物上。

4、 水位及刮渣深度均可调，流量适应范围大，刮起的浮渣含固率高。

5、 拼装式结构，便于运输，安装和搬迁。

6、 刚性大，仅需一“井”字形混凝土梁架支撑，不需构筑平台，土建费用低。

7、 有碳钢（关键部位不锈钢），部分不锈钢、全不锈钢三种类型。碳钢全部一级喷砂后经特殊重防腐处理，能耐酸、碱腐蚀、使用十年完好如新。

8、 旋转接头采用高科技专利技术，不需维护，磨损可调，长期运转不漏水，属永久性设计。

9、 轴承等关键零部件经寿命计算，并经工业实践考核，故障率极低，维修费用低。驱动、刮泥电机留有足够裕度，确保长期连续运转不过热。

10、装置，均衡消能系统全不锈钢结构，无运动部件，不需清洗，不需维护，不会堵塞。

11、运动部件没有多重保护，可在露天长期可靠运行。

12、设有润滑装置，维护工作量小，管理简单。

13、由于微气泡直径极小，密度极高，能充分捕捉极细小的悬浮物，不需事先将它们聚凝为很大的矾花，故可大大减少投药量，一些场合下甚至可不投药运行，极大的降低了运行成本

浅层气浮机适用范围

浅层气浮设备广泛适用于城市污水及造纸白水、废纸造纸废水处理、制浆中段废水、印染、化工、食品、酿酒、制革、炼油、制药等工业废水的处理，在许多场合下可替代生化，仅经一级物化处理而达到回用或达标排放的目的，还可用于自来水厂的预处理。

浅层气浮机使用效果

浅层气浮设备能大幅度降低投资和运行费用，节约大量的耕地，当用于城市污水处理时尤为显著。

工程实践表明：

当进水SS≤6000mg/L;PH值在5.5～10时；出水SS≤30mg/L

对于废纸造纸废水：当进水CODcr≤3000mg/L，出水CODcr：50～200mg/L

对于制浆中段废水：当进水CODcr≤2000mg/L，出水CODcr：150～450mg/L；BOD5去除率60%～80%，色度去除约80%。