一、氣浮的發(fā)展歷程

氣

浮是一個簡單而又復雜的工藝，為什么說它是工藝而不是設備呢？因為氣浮過程包含了物理和化學的雙重反應，整個過程影響因素較多。

渦凹氣浮和淺層氣浮技術均是引進美國的技術，目前在中國市場得到廣泛應用。加壓溶氣組合氣浮，初是由同濟大學在八十年代設計研發(fā)，后來由無錫第四機械廠引進，九十年代由建工金源和第四機械廠合作后不斷升級改造，作為預處理的中堅力量已經(jīng)成功運用于各大行業(yè)，由于它結構簡單合理、緊湊，溶氣效率高,運行穩(wěn)定、可靠、故障率低,所以自九十年代開始竟相仿造，逐步得到發(fā)展與普及。目前市場上主要以無錫、宜興和山東諸城生產(chǎn)的氣浮為主

二、刨根究底

溯本清源，刨根究底。以小編所擅長的加壓溶氣組合氣浮為出發(fā)點，我們來了解一下各類氣浮的特點。

溶氣系統(tǒng)

2.1

加壓溶氣組合氣浮之溶氣系統(tǒng)

這是加壓溶氣組合氣浮的心臟，沒有溶氣水說氣浮都是瞎扯，溶氣水涉及四個設備：溶氣罐、空壓機、回流泵、管路和釋放器。

a)  溶氣罐：首先我給大家展示一下我們50t氣浮的溶氣系統(tǒng)，這樣可以更直觀的幫助大家理解。

很多人都想知道溶氣罐內(nèi)部到底是個什么結構？溶氣的原理是什么？

其實溶氣罐內(nèi)部的結構很簡單：主要部件為文丘里射流器，結構圖如下：

在溶氣罐里面上面1/3為空壓機打進的壓縮空氣，下面2/3為回流水，原理為回流水泵將回流水打入射流器，在噴嘴處水的高流速形成負壓將上部空氣吸入腔室，在腔室高負壓下空氣被溶于水形成溶氣水，經(jīng)過擴散管，在溶氣罐內(nèi)0.5Mpa壓力下，維持飽和溶解度，再通過釋放器的減壓釋放，形成直徑在30um～50um左右的小氣泡。

溶氣罐的改進經(jīng)過了一波幾折

波折一

射流器，射流器為溶氣罐中的核心，為了提高溶氣效率雙射流一度很火，我們也曾在100噸氣浮中設計過兩個射流器，但是這樣射流器周邊汽水接觸面需要增大，溶氣罐的尺寸要變大，同時吸氣量也要加大，溶氣罐中的空氣要從成本及經(jīng)濟效益的角度考慮單純的為了增大溶氣量不是很劃算。

波折二

溶氣罐內(nèi)增加填料，目的也是為了提高溶氣效率，事實證明容易堵。

波折三

溶氣罐內(nèi)增加斜板，由于溶氣效率和壓力及溫度有關系，單純的增大接觸面積對于溶氣效率貢獻不大。

波折四

釋放器，目前宜興市場上很多生產(chǎn)廠家還是采用的截止閥釋放溶氣水，溶氣水經(jīng)過一次解壓后容易形成大氣泡所以我們不推薦這種形式。無錫地區(qū)生產(chǎn)的氣浮以TJ型釋放器為主，截止閥和TJ型釋放器大的區(qū)別就是TJ型釋放器溶氣水經(jīng)過兩次解壓，使壓力釋放逐步進行，不易形成撲泡，氣浮效果穩(wěn)定。

波折感悟：目前市場經(jīng)濟為主體，以營利為目的，潛心研究氣浮的廠家也不多了，自我感覺這幾十年來，氣浮的外觀是發(fā)生了很大的變化，可是其核心的東西卻停滯不前?？杀蓢@……

溶氣水效果的好壞是影響氣浮工藝的關鍵?？諝庠谒械娜芙舛群湍男┮蛩赜嘘P？為什么溶氣罐內(nèi)的工作壓力保持在0.5Mpa左右？為此小編特意查閱了相關資料：

原因：在水溫而溶氣壓力不很高的條件下，空氣在水中的溶解平衡可用亨利定律表示

V=KTp

V-空氣在水中的溶解度（L/m3）

KT-溶解度系數(shù)（L/kpa.m3），與溫度有關系

P –溶液上方的空氣平衡分壓（kpa）絕壓

由上式可知空氣在水中的平衡溶解量與容器壓力成正比，且與溫度有關，但實際操作中要考慮能效，因而溶氣壓力通?？刂圃?/span>0.50Mpa。

空氣在水中的溶解度760mmHg，1000ml水中溶解空氣的毫升數(shù)

 不同壓力和溫度下空氣在水中的飽和溶解度曲線：

我們還比較關心的一個參數(shù)就是溶氣效率：

溶解于水中的空氣量與通入空氣量的百分比稱為溶氣效率，溶氣效率與溫度、溶氣壓力及氣液兩相的動態(tài)接觸面積有關。為了在較低的溶氣壓力下獲得較高的溶氣效率，就增大氣液傳質(zhì)面積，并在劇烈的湍流中將空氣分散于水。這就是射流器腔室的目的。在20℃和0.29-0.49Mpa的溶氣壓力下，溶氣罐的溶氣效率為70%-80%。

b)  空壓機：全稱空氣壓縮機，不斷的為溶氣罐里面補充空氣，FG型（單級風冷活塞空壓機）排風量在0.06m3/min-1.5 m3/min，排氣壓力0.8Mpa。那多大的氣浮配多大的空壓機呢？

別急，小編請教了公司做氣浮設計30年的老師傅，得出了這樣的結論：5T/h-10T/h用0.06m3/min, 15T/h-30T/h用0.1 m3/min,  40T/h-60T/h用0.2 m3/min， 80T/h-100T/h用0.25-0.3 m3/min?？諝饬坎荒芴?，如果太小溶氣罐中的空氣量不足空壓機頻繁啟停，嚴重影響設備的使用壽命。

溶氣罐內(nèi)設置浮球其目的就是控制空壓機的啟停，隨著空氣不斷溶入水中，溶氣罐內(nèi)空氣壓力降低，浮球上升到高位，空壓機啟。隨著空壓機開啟，空氣壓力升高浮球下降至低液位點，空壓機關。低位啟高位停，保證溶氣罐內(nèi)空氣和液位比例維持在1:2-3。

c)  回流泵：首先要知道回流泵是干嘛的，它不僅僅是要把清水回流至溶氣罐，還要使溶氣罐內(nèi)的壓力保持在0.5-0.6Mpa左右，那么泵的流量和揚程就知道，流量=處理量Q*回流比，揚程約為60m-70m。

這里要分享一個我們的經(jīng)驗，處理量40m3/h以下的回流泵用多級離心泵比較劃算，40m3/h以上用臥式離心泵比較換算，為什么呢？因為處理量越大，回流量越大，流量增大，揚程不變，多級離心泵級數(shù)越來越多，不好安裝而且價格也很高。所以才會選擇臥式離心泵。

思維誤區(qū)：首先大家要知道，每一種處理量對應的溶氣系統(tǒng)是的，即在處理量Q的情況下，回流比的選擇確定回流水泵的流量，溶氣罐中射流器的口徑，釋放器內(nèi)外的壓差，這是一個相對平衡的環(huán)境，如果單純的通過調(diào)節(jié)水泵閥門來改變回流比，從而提高溶氣效果這是一個思維的誤區(qū)。

案例分析：無錫輕大百特某項目采購我司一臺100t/h的氣浮，但是現(xiàn)場實際運行下來進水量只有60-70t/h的進水，按照常規(guī)思維，在池體不變的情況下，水量減小，停留時間增大，氣浮效果應該是越來越好呀，可實際的情況是水泵和溶氣罐中均有雜質(zhì)，這充分說明了出水中有很多東西根本沒有浮起來，進入了溶氣系統(tǒng)，可能會有人說，既然進水水量小了，是否可以減小回流量，減小回流比？答案是否定的！且聽我來分解，減小回流量，溶氣罐內(nèi)壓力升高，首先射流器吸氣量減少，其次釋放器內(nèi)外壓差變化，微氣泡與懸浮物接觸反應時間減少，這兩大因素直接導致氣浮效果惡化。改進方法，減小回流水泵。

2.2

滬東麥斯特淺層氣浮溶氣系統(tǒng)

既然溶氣系統(tǒng)為加壓溶氣氣浮的核心，我們再來看看滬東麥斯特的淺層氣浮溶氣系統(tǒng)。

溶氣原理大致相同，溶氣系統(tǒng)也是由空壓機、回流泵微氣泡發(fā)生器組成。淺層氣浮成功應用了零速原理和淺層理論，將溶氣氣浮又推向了一個新的高度，其溶氣系統(tǒng)在原來溶氣方式的基礎上面，滬東麥斯特推出了超效淺層離子氣浮，其采用了微氧化技術和高密度離子氣泡技術，改變了水的表面張力，大規(guī)模的提升了水中的溶解氧，不僅提高了SS去除率，同時特增加了COD、色度的去除。期待以后麥斯特在湖泊、河流黑臭水治理中能運用其率的溶氣系統(tǒng)，還綠水青山！

其中高密度離子氣泡技術可以理解為在平流式氣浮溶氣罐的基礎上對氣泡進行了二次切割，使其直徑更小。

釋放器方面滬東麥斯特采用了均衡消能裝置取代了傳統(tǒng)的釋放器，大幅度的減小了微氣泡的直徑，使微氣泡的平均直徑約為5μm，要知道平流式加壓溶氣組合氣浮的微氣泡直徑在30-50μm。這恐怕也是滬東麥斯特的設備價格和平流式氣浮差距大的原因吧！

但是從投資者的角度來看性價比才是關鍵的。

2.3

渦凹氣浮溶氣系統(tǒng)

相比之下，渦凹氣浮的溶氣原理則簡單的多了，渦凹氣浮早是從美國引進，主要用于含油廢水的處理。其溶氣系統(tǒng)主要是曝氣機，曝氣機的工作原理是利用空氣輸送管底部散氣葉輪的高速轉動在水中形成一個真空區(qū)，液面上的空氣通過曝氣機輸入水中，填補真空，微氣泡隨之產(chǎn)生并螺旋型地上升到水面，空氣中的氧氣也隨之溶入水中。但是其溶氣效率較低，微氣泡直徑較大，以后可作為兩級氣浮的預處理。