氣浮基本原理

1、基本概念

往水中通入空氣，產(chan) 生高度分散的微小氣泡，（有時還需要投加混凝劑或浮選劑），使水中的懸浮物與(yu) 空氣泡粘附在一起，靠氣泡的浮力（視密度<1）一起上浮到水麵，形成浮渣而加以去除，實現固液或液液分離的過程。

2、實現氣浮分離的必要條件

①必須向水中提供足夠數量的微細氣泡（氣泡尺寸為(wei) 15～30μm）；

②必須使懸浮物呈懸浮狀態；

③必須使氣泡與(yu) 懸浮物產(chan) 生粘附作用，從(cong) 而附著於(yu) 氣泡上浮升。

3、懸浮顆粒與(yu) 氣泡粘附的原理

水中懸浮固體(ti) 顆粒能否與(yu) 氣泡粘附主要取決(jue) 於(yu) 顆粒表麵的性質。顆粒表麵易被水濕潤，該顆粒屬親(qin) 水性；如不易被水濕潤，屬疏水性。親(qin) 水性與(yu) 疏水性可用氣、液、固三相接觸時形成的接觸角大小來解釋。在氣、液、固三相接觸時，固、液界麵張力線和氣、液張力線之間的夾角稱為(wei) 濕潤接觸角以θ表示。為(wei) 了便於(yu) 討論，液、氣、固體(ti) 顆粒三相分別用1，2，3表示。如圖所示，如θ<90ο為(wei) 親(qin) 水性顆粒，不易與(yu) 氣泡粘附，θ>90ο為(wei) 疏水性顆粒，易於(yu) 與(yu) 氣泡粘附。

在氣、液、固相接觸時，三個(ge) 界麵張力總是平衡的。以σ表示界麵張力，有：

σ1.3=σ1.2cos(180 ?－θ)+ σ2.3

式中：σ1.3——液、固界麵張力；

σ1.2——液、氣界麵張力；

σ2.3——氣、固界麵張力；

θ——接觸角。

水中氣泡與(yu) 顆粒粘附之前單位界麵麵積上的界麵能為(wei) W1=σ1.3十σ1.2，而粘附後則減為(wei) W2=σ2.3，界麵能減少的數值為(wei) ：ΔW＝W1一W2＝σ1.3 十σ1.2 一σ2.3

得；ΔW＝σ1.2(1-cosθ)

當θ→0 ?，即顆粒*被水濕潤，cosθ→l，ΔW→0，顆粒不與(yu) 氣泡粘附，就不宜用氣浮法處理；

當θ→180 ，顆粒*不被水濕潤，cosθ→-1，ΔW→2σ1.2，顆粒易於(yu) 與(yu) 氣泡粘附，宜於(yu) 氣浮法處理；

此外如σ1.2很小，ΔW亦小，也不利於(yu) 氣泡與(yu) 顆粒的粘附。

4、投加化學藥劑對氣浮效果的促進作用

(1)投加表麵活性劑維持泡沫的穩定性

(2)利用混凝劑脫穩

以油的顆粒為(wei) 例，表麵活性物質的非極性端吸附於(yu) 油粒上，極性端則伸向水中，極性端在水中電離，使油粒被包圍了一層負電荷，產(chan) 生了雙電層現象，增大了ζ-電位，不僅(jin) 阻礙油粒兼並，也影響抽粒與(yu) 氣泡粘附。為(wei) 此在氣浮之前，宜將乳化穩定體(ti) 係脫穩、破乳。

(3)投加浮選劑改變顆粒表麵性質