一、概述

當前，國家重點抓環境保護工作關停并轉產了一大批污染嚴重的中小型企業，各地已越來越重視環境污染問題。廢水治理作為一個老大難問題一直困擾著各個企業，尤其是一些中小型企業，如造紙、印刷、食品、化工等企業，由于資金和技術方面的制約，進口設備投入太大，中小型企業難以承受，因為投入巨大的運行費用而不得不開開停停，以應付環保部門的檢查。

針對目前這種現狀，我公司參考技術，研制開發了ZWX系列超效過濾溶氣氣浮機技術與成套設備，其處理效果，高于目前傳統常規氣浮，運行成本也遠遠低于其他氣浮水處理方式。

二、設備的技術關鍵與特點

1、處理效率高：

氣浮處理效率的高低，取決于單位體積溶氣水所能浮起的浮粒子的絕干重量，我們將其定義為單位浮量，這是衡量溶氣水質好壞的一項客觀指標。空氣屬于難溶于水的物質，常壓下空氣在水中的溶解度約為1.8%，在0.3Mpa的壓力下，溶解度可達到5.4%，如何讓這些有限的溶解空氣充分發揮作用，是氣浮技術的關鍵.而縮小氣泡的直徑、增大氣泡群密度、改良氣泡群均勻度是提高氣浮效率的關鍵，三者相互關聯、相互制約。一個100UM的氣泡如果變成等體積的1，所以，UM的氣泡，其微量可以達到1000000個，所以，在溶解空氣總量不變的前提下，縮小單個氣泡的直徑，即可增加氣泡群密度，同時氣泡群的均勻性也可以得到改善，傳統氣浮效率低，優之凈認為其最主要的原因就是因為所產生的氣泡直徑過大，主體氣泡的直徑一般都在50UM以上，氣泡群的密度（消能以后單位體積溶氣水中所含氣泡個數）一般在108/M³以下氣泡均勻性（主體氣泡群數量占總氣泡數量的比例）差，直徑大于100UM的氣泡占85%以上，這些氣泡都屬于無效浮選氣泡，而且由于氣泡直徑大導致氣泡上升速度過快，致使絮凝體遭到沖擊而破裂，浮選效果不理想。而本機所產生的微氣泡直徑在1UM左右，密度高于102/CM3同時氣泡大小均勻，這就保證了較高的處理效率和理想的處理效果。

2、溶氣利用效率高

本機的溶氣利用率近99%，傳統的渦凹式氣浮只有10%左右，而早期的氣浮僅為6%左右，氣浮效率的高低以溶體壓力為例，從0.3Mpa提高到0.5Mpa，其溶氣多也能提高一倍，但能耗卻高出好幾倍，所以以溶氣效果為例，若從50%的溶氣效率提高到99%。其氣浮多也只能提高一倍，但相應的溶氣設備要在結構上就要復雜的多，檢修也相應復雜。

經研究表明，只有比漂浮粒子（絮凝前的單個粒子）直徑小的氣泡，才能與該懸浮粒子發生有效的吸附作用，在自然水體中，短時間內難以沉淀的懸浮粒子，其直徑大多在10-30UM，50UM以上的固態懸浮粒子經過幾小時的靜置，可以自然下沉或浮出水面，乳化液粒子徑在0.25-2.5UM之間，其中少量大顆粒直徑約10UM左右，所以，1UM左右微氣泡對絕大數粒子都有很好的吸附作用，這也是本機溶氣效率高的直接原因。

3、處理負荷高

本機可以處理懸浮物（SS）含量高達5000-20000mg/L的廢水，這個指標是任何傳統氣浮方式所不能達到的。傳統氣浮所能分離的（SS）含量一般在1000mg/L左右，僅對SS含量在幾百mg/L左右的廢水具有一定的實用價值。

4、簡單實用的壓力溶氣

本機溶氣罐的設計采用了與傳統理論不同的設計依據，否定了以水力停留時間為主要依據的設計方法，實現了容量體積大，處理容量大，為增大氣、水接觸面積采用了四級預混合機構，氣、水在極短時間內即可達到均相狀態。

5、效率高的氣泡發生器

傳統氣浮由于其釋放器本身的缺陷和局限性，也對懸浮效果產生了致命的影響。如渦凹氣浮采用的是利用高速旋轉的葉輪將吸入的空氣打碎而產生氣泡，且不論高速旋轉的葉輪會同時將絮體攪碎，破壞懸浮物，僅是這種產生氣泡的方式，就決定了這種結構無法產生10微米以下的微氣泡，所以首先要克服的是氣泡發生器結構流程上的缺陷，本機以其合理的設計，實現了空氣從溶氣水到微氣泡的轉化，具有以下優勢：

（1）以限度的消除溶氣水的能量。也就是說，可以限度的使溶氣從溶解平衡的高能降到幾乎接近常壓力的低能值，溶氣水的消能是能量的轉移，而不是能量的消失。消能，是指獲得物理性能優良的微氣泡大的前提下，能量轉換的值。本機所采用的氣泡發生器的消能比可達99.9%，而普通氣泡發生器只能達到95%。

（2）在獲得消能比的前提下，具有的能量消減速度，也就是具有最短的能量消耗時間，即可以在最短的時間內獲得能量消減比。

（3）溶氣水從高能值降到低能值的過程中沒有渦流反沖之類的流態產生。，微氣泡自形成之后，就伴隨著一系列的氣泡合并作用，合并 作用是由表面能的自發減少所決定的，兩個體積相同的氣泡合并后，其表面能減少20.63%。若在釋放器中存在有利于氣泡合并的結構的話，那通過該裝置獲得理想的微氣泡是不可能的。只能杜絕溶氣的渦流，反沖，才能從根本上避免微氣泡的合并。

三、XQF超效淺層氣浮機的組成

XQF超效微浮選氣浮機為鋼質結構，主要由以下幾部分組成：

1、氣浮機

圓形鋼質結構，是污水處理機的主題和核心，內部有釋放器、均布器、污水管、出水管、污泥槽、刮泥板系統等組成。釋放器置于氣浮機位置，是生產微氣泡的關鍵部件。溶氣罐的溶液氣水在這里與廢水充分混合，突然釋放，產生劇烈攪動和渦流，形成直徑約為20-80UM的微氣泡，從而粘附于水中的絮凝體上升，清水分離出來。均布器成錐形結構，連接于釋放器上，主要作用是將分離開來的清水和污泥均勻散布于罐體中。出水管均布與罐體下部，并通過一根直立主管連接到罐上部溢出，溢出口設有水位調節手柄，便于調節罐內水位。污泥管安裝罐體底部，用于排出沉積于罐底的沉積物，罐體上部設有污泥槽，槽上有刮板，刮板不斷轉動。連續將上浮的污泥刮到污泥槽內，自流至污泥池里。

2、溶氣系統

溶氣系統主要有溶氣罐、儲氣罐、空氣壓縮機、高壓泵組成。溶氣罐是系統中最關鍵的部分，其作用就是實現不和空氣的充分接觸，加速空氣溶解。它是一個密閉耐壓鋼罐，內部設計有擋板、隔套、射流器等元件，可以加速空氣和水體的擴散、傳質過程，提高溶氣效率。

四、XQF超效微浮選氣浮機的作用

1、XQF超效淺層氣浮機的單位浮量高，溶氣利用率高，所以用于處理浮懸物非常高的廢水，其值可達20000mg/L。像浮懸物含量高達數千mg/L的造紙白水，采用本技術可以輕易達到回用的目的。

2、可以分離1UM-10UM的懸浮物，如藻類等。

3、如可分離比重較大的金屬氫氧化物，如鐵，銅，鉻，鋅等，例如：分離百至千mg/L的含銅廢水，僅一次氣浮就可達到10mg/L以下。

4、用于某些生產領域，處理效果優于該行業的專用設備，如用于淀粉行業回收蛋白質，可使回收的蛋白質含量高達60%，達到一級品的效果，而目前淀粉行業的專用處理設備也只能達到30%。

5、該設備用于分離化蒸水中的蒸片，分離焦化混合水中的各類焦油，用于溶劑萃取脫酚回收溶劑油，用于鐵路機械加工廢水脫除油污，COD，SS等，即使不用絮凝劑，可達到理想效果。

五、XQF超效淺層氣浮機設備處理廢水的效果和成本估算

1、石油化工廢水處理效果和成本分析

指標 單位 進水水質 出水水質 處理成本（元）

油脂 mg/L 50000 55 0.22-0.36

2、造紙廢水處理效果和成本分析

指標 單位 進水水質 出水水質 去除率% 處理成本（元）

COD mg/L 600-2800 100 ≧92 0.26-0.48

SS mg/L 800-3200 100 ≧90 

六、XQF超效淺層氣浮機的優勢

隨著我國環保力度的不斷加大，歐美、日本等一些國家的環保設備公司紛紛進入中國，推出了一系列氣浮設備。如渦凹氣浮、超效淺層氣浮，螺旋推進氣浮等，一些廠家也仿制，造成環保設備遍地開花，良莠不齊的局面，但是判斷一套氣浮裝置的優與劣可作如下比較：微氣泡的直徑，微氣泡群的密度，微氣泡群的均勻性，能耗的高低，系統運轉的穩定性，操作及維護的難易程度。

散氣氣浮靠水流的機械剪切力和擴散力和擴散板產生氣泡（如射流氣浮），氣泡直徑在1mm左右不易與小顆粒和絮凝體相結合，反而會將絮凝體打碎，不適合處理含細小微粒和絮凝體的廢水，其氣浮效果最差，靠機械切割氣泡式以機械為動力切割氣泡的，如螺旋推進型氣浮，渦凹氣浮等，其所能獲得的主體氣泡群的微氣泡直徑也在50UM以上，更談不上氣泡群的均勻性和密度了。日本、歐美引入中國的超效淺層氣浮，除池型變化并加上了一個缺少說服力的“零進度”外，在技術上并沒有實質性的進步。螺旋推進型，優點是不使用空壓機，動力消耗比超效淺層氣浮略低，但其性能仍無法超出傳統常規氣浮的性能范圍，而對于懸浮物來說含量僅數百mg/L廢水，許多常規氣浮都有比較理想的效果，但是對于懸浮物含量達到數千甚至上萬mg/L廢水時，常規氣浮就無能為力了。對于超級氣浮來講，所處理廢水的懸浮物越高，其噸水耗能就越低，而其他氣浮的能耗往往是與廢水的污染負荷成正比的。