气泡密度与稳定性
气泡密度的意义
气泡密度(单位体积水中的气泡数量)决定了气浮分离的"处理容量":
- 气泡越多 → 总表面积越大 → 可携带的颗粒越多 → 处理负荷越高
- 气泡密度不足 → 颗粒无法充分粘附 → 出水水质下降
影响气泡密度的因素
| 因素 | 影响机制 | 优化方向 |
|---|---|---|
| 溶气压力 | 压力↑→溶气量↑→释气量↑ | 在能耗经济范围内尽量提高 |
| 回流比 | 回流量↑→溶气水量↑→气泡↑ | 20%~50%(DAF)/10%~30%(CDFU) |
| 释放器效率 | 释气效率高→气泡多 | 选用高效释放器 |
| 水温 | 温度↑→空气溶解度↓ | 冬季适当提高溶气压力 |
| 水质 | 表面活性剂影响溶气 | 必要时预处理 |
气泡的稳定性
气泡从产生到上浮至液面的寿命直接关系到能否有效携带颗粒。气泡稳定性受以下因素影响:
1. 尺寸稳定性(聚并)
小气泡在水中有自发合并变大(聚并/奥斯特瓦尔德熟化)的趋势:
- 小气泡内压 > 大气泡内压(拉普拉斯压力)
- 气体从小气泡扩散至大气泡
- 小气泡消失,大气泡更大
CDFU对策:超微气泡均匀分布,减小内压差,抑制聚并。
2. 表面活性物质的影响
- 增强稳定性:废水中的油、表面活性剂吸附在气泡表面,降低表面张力,抑制聚并
- 含油废水的天然优势:油类物质天然稳定气泡,CDFU在含油废水处理中气泡表现更优
3. 泡沫层稳定性
水面形成的泡沫/浮渣层需要一定稳定性,避免已分离的颗粒重新分散回水中。但也需要适度消泡以便排渣。
CDFU气泡稳定性优势
得益于以下设计:
- 微气泡粒径均匀 → 聚并驱动力小
- 旋流场中气泡分布均匀 → 局部浓度适中
- 封闭运行 → 避免外界干扰
- 含油废水天然稳定 → 零药剂即可保持稳定性