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气浮机是利用小气泡或微小气泡使介质中的杂质浮出水面的设备。对水体中含有的一些比重接近于水的细微籍其自重难于下沉或上浮即可采用该气浮装置。目前在给排水方面,预处理的水质,除一些含砂较多的原水水体以及含机械杂质较重的污水外,大部分都是质轻的悬浮颗粒。对于这些原水,若沿用传统的沉淀方法,效果必然很差,尤其在冬季低温条件下,由于混凝和水力条件变劣,处理效果更难保证。可以想象,难以沉淀的絮粒,硬要使其下沉,势必事倍功半,倒不如因势利导,人为地向水体中导入气泡,使其粘附于絮粒上,从而大幅度地降低絮粒的整体密度,并借气泡上升的速度,强行使其上浮,以此实现快速的固液分离。从这个意义上来说,气浮技术的出现,是对重力沉降法的一次革命,它开拓了固、液分离技术的新领域。
① 传统气浮装置中,池深一般为2.0~2.5 m,这是因为设备是静止的,水体是运动的。水体从反应室进入接触区时会产生流向的改变和流速的重新分布,即把水流转变成均匀向上的流动,这就需要有一定的时间和高度来完成这一变化,其高度一般不低于1.5 m。而浅层气浮由于“零速度”原理的应用,实现了设备是运动的,水体是静止的,消除了由于水体的扰动对悬浮颗粒与水分离的影响,降低了对高度的要求;另外在传统气浮装置中,难免有泥砂或絮粒沉于池底,为防止带出池底的泥砂,出水管一般悬高300 mm,而在浅层气浮装置中,由于池底设置了刮泥装置,因此不需设置悬高段。通过以上分析,浅层气浮装置的有效水深一般为400~500 mm。
② 传统气浮装置中,水体的停留时间一般控制在10~20 min;而浅层气浮装置中,停留时间只需2~3 min。
③传统气浮装置中,溶气系统配备的是溶气罐,若按溶气罐的实际容积来计算,其水力停留时间为2~4 min;而浅层气浮装置中,溶气系统采用的是溶气管,取消了填料,使溶气管的容积利用率达**,其水力停留时间只有10~15 s。
④ 在传统气浮装置中,刮渣器定期对浮渣层进行清除,无法根据浮渣的浮起时间进行有选择性的清理,因此不但对水体有较大的扰动,而且浮渣的含水率也较大;在浅层气浮装置中,螺旋撇渣器安装在配水系统的前部,清除的浮渣总是气浮池内浮起时间较长(2~3 min)的浮渣,即固液分离较彻底、含水率较小的浮渣。