气浮是向水中通入空气，以微小气泡形式析出而成为载体，气泡与细小悬浮物之间互相黏附，形成水-气-固三相体系，悬浮体依靠气泡的浮升作用，上浮道水面，形成泡沫或浮渣，从而使水中的悬浮物质得以分离。对那些难以形成沉淀的轻浮絮体更有效。而且在曝气充氧过程中，可以去色、臭并增加水中溶解氧，更利于去除有机物。 水中通入气后，并非任何悬浮物都能和气泡黏附，黏附里的强弱取决于颗粒的表面性质及水、气、固三相界的相互作用。由于絮粒与微气泡带有一定的憎水性能，它们的比表面又很大，并且有剩余的自由界面能，因此，它们都有相互而降低各自表面能的倾向。在恒定的水利条件下，具有足够的微气泡和絮粒相互撞击时，彼此挤开对方结合力较弱的外层水膜而靠近，相互通过分子间的范德华引力而黏附，与各种物质的表面特性有很大的关系。絮粒的网筛、包卷和架桥作用、微气泡与微絮粒之间的共聚作用及表面活性剂的参与作用使原先黏附不牢固、上浮缓慢的絮粒因此而得到改善，从而提高气浮净水的效果。为了说明不同物质与气泡黏附的难易程度，可以利用接触角来反应。接触角是气、液、固三相界面上处于平衡状态时又界面张力所形成的。设有同一种液体，分别和具有不同表面特征的固体物接触时，可出现两大类的气、液、固三相界面上的平衡状态。 通常把亲水的物质称为亲水性物质，这种物质不易与气泡黏附；而把不易与亲水接触的物质称为疏水性物质，这种物质容易与气泡黏附，可以直接用气浮法去除。对于细小的亲水性颗粒，若用气浮法进行分离，要投加浮选剂，使去除物质变成疏水性，才可与气泡黏附。浮选剂大多数由极性-非极性分子所组成，其分子结构一般圆头表示极性基，易溶于水；尾端表示非极性基，具有疏水性。例如，肥皂的有用成分硬脂酸C17H35COOH，它的C17H35是疏水性的非极性端，所以也将极性-非极性分子叫两亲分子，即对亲水性和疏水性物质都亲密的意思。浮选剂的极性基能选择性地被亲水物质所吸附，非极性则朝向水，这样，亲水性物质的表面就被转化为疏水性物质而黏附在气泡上，然后随气泡一起上浮至水面形成浮渣而被除去。但由于界面电现象，水中各种离子或两亲分子的作用产生吸附现象，污染物质带有电荷，减少了液体的表面张力，形成了稳定的乳化状态，而不利于除去。因此，在实际运行过程中需要破乳，即通过投加混合剂或絮凝剂使稳定额分散体系脱稳。 在运行过程中，考虑某些因素的变化，可能会因溶液发泡而影响效果，要在短时间内迅速消泡，需要投加消泡剂。消泡剂液体在溶液表面铺展时，使液膜破裂，泡沫破坏。常用的消泡剂是合成消泡剂，可以是不溶于水的低表面张力的液体有机消泡剂，也可以是有机硅类， 气浮池一般分为单室和双室两种，前者是液体的容器和杂质的去除在一个室内发生，后者由入流和分离两个部分组成，入流部分产生气泡并黏附颗粒，实现微气泡与絮凝物混合、碰撞、黏附，它能否形成具有良好上浮性、脱水性与稳定性的带电絮粒，将直接影响气浮净水的效果。分离部分的功能是确保一定的溶剂来完成气泡与水中基质的重复混合、接触、黏附以及带起絮粒以及带气絮粒与清水的分离，使水得到澄清。 |
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