在一些工业、生活污水中,往往含有比重近于1.0的微细悬浮颗粒,如乳化油、羊毛脂、细小纤维、化学溶剂和其它低密度固(液)体等。这些污染物是难于用自然沉淀或上浮方法从污水中分离出来的,而它们的存在又往往严重影响着活性污泥法的正常运行和出水水质,因此,气浮处理方法应运而生。而且随着现代工业的发展,含有上述污染物的污水越来越多,所以在考虑污水处理方案时,气浮处理(浮选)法几乎成为处理流程中不可或缺的构筑物之一。气浮处理法就是将空气通入污水中,并在污水中产生大量的微小气泡作为载体,使废水中微细的疏水性、悬浮颗粒(固态颗粒或液态颗粒)粘附在气泡上,随气泡浮升到水面,形成泡沫层———气、水、颗粒三相混合体,然后用机械方法撇除,从而使污染物得以从废水中分离的一种处理方法。众所周知,疏水性的物质易气浮,而亲水性的物质不易气浮,为了使亲水性的污染物也能气浮除去,需投加浮选(混凝)剂,改变污染物表面特性,使某些亲水性物质转变为疏水性物质,然后除去。这种气浮处理法方法也称为浮选。

　　在污水处理中采用的气浮法,按气泡产生的方法可分为:布气气浮、溶气气浮、电气浮等。溶气气浮———加压溶气气浮是将空气在一定压力下溶于水中,并达到饱和状态,然后突然减压,过饱和的空气便以微小气泡的形式从水中逸出。此方法形成的气泡粒度小(约80微米左右)、分散度高、量多,而且气泡与污水的接触时间可以控制。因而净化效果高,并可针对不同水质进行调节,适应范围广,因此在污水处理领域取得了广泛应用。随着气浮理论的不断发展完善,现代气浮理论认为:部分回流加压溶气气浮节约能源,能充分利用浮选(混凝)剂,处理效果优于全加压溶气气浮流程。而回流比为50%时处理效果最佳,所以部分回流(回流比50%)加压溶气气浮工艺是目前国内外最常采用的气浮法。

　　浮选(池)一般设置在生物处理单元之前,物理处理单元之后,习惯上将其归为物理处理单元。为保证气浮效果,一般设为两级浮选。为了方便操作、节约投资、减少占地面积,平面布置时常将一、二级浮选池并列,一、二级浮选池间约有500mm左右的液位差保证污水从一级浮选池流动到二级浮选池,而取消提升泵达到节能效果。体现在竖向布置上,即在设计、施工时必须严格控制刮渣机拖架(板)、可调节堰和除渣槽顶的标高,这一点非常重要,是关键因素之一,否则会严重影响气浮效果(泡沫层无法用机械方法撇除),这也正是必须采用可调节出水堰的原因所在。

　　污水在气浮池内的停留时间一般取30～40分钟、工作水深为1.5～2.5米、长宽比不小于4、表面负荷5～10米3/米2·时。为保证浮选(混凝)剂的混凝作用,浮选池进水端宜设静态管道混合器和反应室,反应室有效容积约按废水(进水量与回流量的和)停留时间10分钟计算,一般分为三间,迷宫式布置且每间设搅拌机提高混凝效果。反应室出水(含絮凝物)与减压释放器出水(含大量的微小气泡)充分混合而体现部分回流加压溶气气浮的特点。因为污水中一般含有毒有害物质,故浮选池结构设计要考虑设防腐层和顶盖板,有条件时可考虑空气注入量的调节是浮选操作的另一关键因素,要根据污水水质、浮选(混凝)剂和减压释放器的类型经反复实践而确定。研究证明,空气注入量控制在废水量的6%～11%之间效果最佳。溶气罐多为园筒形,立式布置,容积按废水停留时间2.5～3min计算,罐中可装设有隔板,瓷环之类,也有用空罐的。但空罐的容积利用系数小,设有隔板或瓷环等填料可以使气水混合体迂回流动,增加容积利用率。问题的另一面是,增加容积利用率的同时,也加大了减压释放器堵塞的可能性,故目前用空罐的也大有人在。因为溶气罐内水、气相混合,所以一般按压力容器进行设计,罐顶设自动排气阀或罐底设自动减压阀平衡压力,罐内压力一般控制在0.45Mpa左右为宜,据此可以确定提升泵、回流泵和空压机的参数。

　　浮选(混凝)剂的投加是浮选池操作的又一个关键因素,这包含两方面:其一,投加时间。通常一级浮选池投加无机混凝剂,如聚铝;二级浮选池投加有机高分子混凝剂,如聚酰胺,这样能充分发挥两种组分的絮凝和架桥作用。其二,投加量。这同样需要经反复实践而确定,首先应根据曝气池的BOD负荷来确定气浮池的去除率;其次,泡沫层的稳定性要适当,目的是既便于浮渣稳定在水面上,又不影响浮渣运送和脱水。投加方式最好采用泵前投加,既提高了混凝效果,又降低了运行费用。

　　减压释放器是浮选的关键设备之一,其作用是将溶气罐内的压力溶气水突然减压并在污水中产生大量的微小气泡作为载体,从而使污染物得以从废水中分离出来。要实现上述目的并不困难,关键是如何防止堵塞,目前主要是强调操作中的检查与维护。

　　部分回流加压溶气气浮工艺在我国取得了广泛的应用,其运行平稳高效,而且可以根据污染物浓度和处理深度的不同而调节各项参数。可以预计,气浮法在污水处理领域将发挥越来越大的作用。