化学气浮法在环保中的应用

扬州第一怪 · 发表于 2017-3-2 17:11:02

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在当今社会的发展中，很多工业企业在生产的过程中都会产生大量的废水，不仅浪费大量的资源，同时还对周边环境造成一定的危害。为了避免或降低废水对环境造成的危害以及减少资源浪费的现象，对此展开研究，也就是文章所要提到的化学气浮法，能有效的提高设备环境保护的效率，为人们创造更良好的生活环境。

环境保护是人们赖以生存的根本，在近几十年里，环境破坏更加严重，尤其是工业、建筑、农田施肥等产生的废水，对环境造成非常严重的破坏，而化学气浮法是起源于20世纪50年代，主要针对环境保护研发的一项技术，不仅能降低废水对环境造成的污染，同时还能提高资源的利用率，是当今废水净化的主要措施。文章主要对化学气浮法的技术产生、发展、原理以及影响气浮净水效率的因素进行分析，并以实例说明。

1气浮净水技术的产生及发展

随着社会经济的不断发展，各大工厂的经济效益也蒸蒸日上，然而，废水量也随之增加，这对人们的生活环境无疑造成更加严重的影响，而气浮净水技术的迅速发展却有效的解决了废水处理的问题。

气浮净水技术是由矿物浮选法转变而形成，在20世纪50年代期间，气浮净水技术在发展上极其的缓慢，主要是因为微气泡生产技术遇到了瓶颈，从而导致净水效果达不到理想的效果，而在20世纪60年代，部分回流式加压溶气气浮的出现，让气浮净水技术的发展如飞猛进，不仅净水效果有着明显的改善，而且，从整体的经济效益性上也有着很大的提高，在水处理领域得到了广泛的推广。

2气浮的原理

气浮净水技术实际上就是利用设备往水中注入空气，然后就会形成气泡，并吸附水中的活性物质，通过气泡的上浮将其带到水面形成泡沫，再利用仪器将水表面的泡沫捞除，便可实现净水的作用。

气浮净水技术具有回收工业废水中的有机物；分离污水中的细小悬浮物；分离和回收油废水中的乳化油和悬浮油等特点，对工业废水、污水等水资源的净化有着巨大的作用。另外，在利用气浮净水技术时，需要注意目的物是否具有疏水性，也就是说，如果要有效的实现气浮技术，首先要让水中的各类物质具有良好的疏水性，其次，再产生细微气泡来实现净水的效果。

而在水中的各类物质，如，藻类、乳化油、金属氧化物、悬浮油、金属离子等，仅有极少数的物质存具有疏水性，而大多数的物质都呈现出正电荷或负电荷的电极性，无法有效的施展气浮净水技术，而在水中注入浮选剂、絮凝剂等，可以让水中的浮选物自动将异性级别的浮选物基团吸附过来，并使极性极端的另一端也就是非极性端朝向水，使得水中的浮选物具有良好的疏水性，可以进一步开展气浮净水技术。

另外，在采用气浮净水技术过程中，也可以不往水中添加浮选机和絮凝剂，只要实现将注入水中的气泡形成正电荷或负电荷即可，需要注意的是气泡的电荷必须要增强到一定程度，才可以让浮选物服从库伦定律，使得带有负电荷的气泡吸附水中带正电荷的浮选物，而带正电荷的气泡则会吸附水中带负电荷的浮选物，从而实现通过带电荷的离子气团将水中的浮选物吸附并带到水面完成气浮净水的作用。

通过采用这种方法，一方面可以避免往水中注入浮选机或絮凝剂，有效的降低气浮净水的成本，另一方面可以避免水中浮选物的疏水性问题，使得气浮净水的操作变得更加简洁，更有利于气浮净水技术的大面积施展。

3影响气浮净化效率的因素

气浮净水技术是净化水资源的一种有力措施，然而，在使用的过程中还是需要考虑多种因素的，因为有很多因素对气浮净水技术的效率都会产生一定的影响。

例如，气泡的大小会对气浮净化的效率有着影响，气泡的面积越大，对水中浮选物吸附的效果就越好；气泡的稳定性与可排性是水中浮选物分离的关键，气泡的稳定性越好，气浮净化的效率就越高；之前说过气泡的面积越大越好，而影响气泡面积的主要有废水的表面张力、与废水的接触时间、注入废水的气流速度、注入气流设备的孔径大小、密度以及粘滞性等；废水表面泡沫可排性对气浮净化的效率也有着极大的影响，正常来说泡沫的可排性越高气浮净化的效率就越大，而对泡沫可排性有着直接影响的主要有水表面的张力、气泡的大小、粘滞度等。在采用气浮净水技术的过程中，如果是对海水净化的话，由于海水的表面张力较大，就会导致气泡产生也相对较小，除此之外，废水的密度越高、粘滞度越高，所产生的气泡也会较小，因此，在进行气浮净水时不仅要考虑到水表面的张力，同时还要考虑水密度、粘滞度等多种因素，尤其是溢流高度和气流速率，这将作为净水中浓缩物质浓缩度的主要操作参数，对气浮净水效率影响极大。

4应用实例

4.1实验内容

废水来源为清江制药厂抗生素原料药土霉素、麦迪霉素的生产中排出高浓度有机废水――结晶废母液，其化学耗氧量为30000～46O0Omg/l、生化需氧量10000～10000mg/l，固体悬浮物5000～10000mg/I，pH5～7，颜色呈棕黄色，排藏量约50吨/日，本试验所用的产气化合物为CaCO3，助气化合物为HCI，在废液中反应产生CO2气体[9]。

4.2实验步骤与结果

取土霉素、麦迪霉素提炼工段的废液，按排放量比2：3配成1000ml，静置15分钟，缓缓加入聚丙烯酰胺水解物（PAMN）溶液（浓度为5%0），同时搅拌，直至废液中有明显的矾花出现，停止加PAMN（加入量为10m1～15m1），加入HCl1.8～2mI，搅拌。继而加入CaC031克左右，搅拌均匀后，静置4小时，用虹吸法排除下清液。

试验结果，下清澈量为780～800ml，下清波悬浮物含量为200～300mg/I，浮渣含量为8～10%，COD去除率31～40%。

4.3化学气浮洼的特点

4.3.1产气量

气泡的直径越小，表面积越大，被固体颗粒吸附的能力就越强。加压气浮法所用的释放器为TS-78型，19.6～49×104Pa的压力下，释放气泡的直径用显微镜测定，大部分气泡直径在40～70微米。因此，化学气浮法的气泡比加压气浮法的气泡具有更强的吸附性能。

4.3.2气浮效果

对加压气浮法和化学气浮法处理土霉素、麦迪霉素等高悬浮物的废液试验效果进行对比。其结果列于表1。

由表1可以看出，当回流比提高到2：l时，用加压气浮法处理后的浮渣量巳占废水量的48%，而化学气浮浮渣为20%。

4.3.3经济效益

目前，对于悬浮物含量较高，化学耗氧量较大的有机废液一般采用加压气浮法作预处理，而采用化学气浮法可以相对节约、减少运行成本。比较结果见表2。

5结束语

文章通过对化学气浮法的技术产生、发展、原理以及影响气浮净水效率的因素分析，不难发现化学气浮净水技术给环保工作带来极大的效率，尤其是在污水、废水的处理上，更是有着得到之处，是一般的水处理技术无法比拟的，而且，在科技不断进步之下，相信化学气浮净水技术会有着更好的发展。