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气浮机一体化污水处理设备工作原理(气浮机一体化污水处理设备的工艺名称)

一、絮粒的形成及其特性水中胶体可分为亲水胶体和憎水胶体。亲水胶体一般都是大分子有机化合物,如染料、蛋白质和碳水化合物等。憎水胶体通常指水中的粘土、硅酸盐等刚性物质。若亲水的大分子有机物附着在粘土和硅酸盐等物质上,将亲水性质传给了憎水胶体,这类胶

一、絮粒的形成及其特性

水中胶体可分为亲水胶体和憎水胶体。亲水胶体一般都是大分子有机化合物,如染料、蛋白质和碳水化合物等。憎水胶体通常指水中的粘土、硅酸盐等刚性物质。若亲水的大分子有机物附着在粘土和硅酸盐等物质上,将亲水性质传给了憎水胶体,这类胶体被称为亲水化胶体。就亲水胶体来说,它们的可电离基团与水解的多价金属离子结合形成络合物而脱稳,并通过金属氢氧化物的化学架桥而凝聚起来。憎水胶体则由于粘土和硅酸盐都有很大的活性,在吸附水解的金属离子后压缩双电层而脱稳,同样通过铁、铝氢氧化物形成的化学架桥凝成絮粒。

氢氧化铝、铁胶粒的憎水基团可在水中相互吸附形成网状凝聚结构,这种网状结构起着化学架桥的作用。脱稳后的粘土胶粒由于恢复了憎水性,能粘附在氢氧化铝、铁胶粘的未饱和憎水基团上,结成絮粒。絮粒内网围了大量的自由水,在受挤压后可以脱离絮粒。氢氧化铝、铁胶粒的两侧具有亲水性能,吸着较厚的水膜层使之粘附粘土胶粒的功能减弱。因此说,氢氧化铝、铁胶体富有憎水和亲水的双重特性。

二、气泡的形成及其特性

溶有气体的水通过溶气释放器的高速消能、传质、释气过程后,产生无数的微小气泡,其直径大多小于50微米。显微镜下可以看清气泡外围包着一层透明而有弹性的水膜。这层膜的紧密性和稳定度是不使空气分子逸出的关键,在范德华引力和氢键作用下,微气泡作定向有序的排列,使气泡膜的强度和弹性增强,极性减弱,提高了憎水性能。气泡膜分内外二层。在上浮过程中排列疏松的外层气泡膜受重力和阻力的影响而相对流动,内层气泡膜则与空气构成稳定的微气泡。在性质、成分不同的液体中,构成气泡膜的水分子属于不同电性的缔合体。

无数的微气泡在水中具有巨大的表面自由能,是热力学不稳定系统。由于水流的紊动撞击,外层膜部分流失,而失去气泡的内外的压强平衡使气泡破裂、并大。若在水中投加适量的高分子活性物质,则可提高泡膜的韧性和强度,降低水的表面张力并进而缩小气泡尺寸。

三、气泡与絮粒的粘附

在一定的水力条件下,具有足够动能的微气泡和絮粒相遇时,彼此挤开对方的外层水膜,使气泡内膜紧靠絮粒的剩余憎水基团,便通过分子间的范德华引力而粘附。视碰撞动能的大小,气泡可以粘附在絮粒外围,也可挤开絮粒中的自由水而粘附在内部。絮粒与气泡的粘附点越多,粘附得越牢。因此,絮粒大、剩余憎水基团多、气泡小,对气浮净化是有利的。当两絮粒相互碰撞而粘附时,游离在中间的自由气泡被包围进去或者通过中间的气泡进行架桥粘附。

经分析认为,平均当量直径为42微米的小絮粒,其粘附的气泡平均直径为27微米,最大不超过60微米,而平均直径为73微米的较大絮粒,所粘附的气泡平均直径为38微米,最大不超过80微米。一般地说,气泡尺寸超过100微米后,因上冲力过大,会降低气浮作用的效果。

四、表面活性剂的作用

水中存在表面适量的活性剂,能提高絮粒的憎水性能和气泡的粘附牢度。但表面活性剂过多时,在水中形成大量胶束,这些强憎水性的胶束能优先吸附气泡,使粘附絮粒的气泡减少,会起反作用的效果。

五、上浮性能对净水效果的影响

带气絮粒的上浮性能会直接影响气浮净水的效果。所谓上浮性能,指带气絮粒在各种力的作用下向上浮升时的状况。当絮粒大,剩余憎水基团适量时,粘附的气泡多而牢,其整体比重小于水,絮粒上浮的速度快,浮渣分离迅速,净水效果就好。当絮粒大,剩余憎水基团少时,粘附的气泡数较少,容易被水的剪力所剥落,降低净水的效果。但气泡直径较大时,容易受水的紊动和气泡上升阻力的影响而脱落,使絮粒难以上浮,达不到净水的目的。

六、改善气浮净水效果的措施

当加入少量的表面活性剂后,提高了絮粒的憎水性能,降低了水的表面张力,增强了气泡的膜强度,使气浮净水效果有显著提高。对于因絮粒过小而引起低分离率的气浮工艺,可适当投加明胶以助凝,使絮粒和气泡的接触粘附点增加,改善净化效果。

气浮机一体化污水处理设备工作原理(气浮机一体化污水处理设备的工艺名称)

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