混合気泡浮上設備は空気を微小気泡の形で水に通し、微小気泡と水に懸濁した粒子を接着させ、水−気−粒子の三相混合システムを形成し、粒子が気泡を接着した後、密度が水すなわち浮上水面より小さく、スラグ層を形成し、水から分離する。混凝気泡浮遊設備は水中に微細気泡を通入または大量に発生させ、空気を高度に分散した微小気泡の形で懸濁物粒子に付着させ、密度が水より小さい状態をもたらし、浮力原理を利用して水面に浮遊させ、固液分離を実現する水処理設備である。
凝縮エアフロー装置の動作原理説明:
1、気泡付き綿粒の浮上と気泡表面負荷の関係:気泡に付着した綿粒が水中で浮上する場合、巨視的には重力G浮力Fなどの外力の影響を受ける。空気入りフロック粒子の浮上時の速度はニュートンの第2法則によって導出され、浮上速度は水と空気入りフロック粒子の密度差、空気入りフロック粒子の直径(または特徴直径)、水の温度、流動状態に依存する。ガス入りフロック粒子中の気泡の占める割合が大きいほど、ガス入りフロック粒子の密度は小さくなる、その特徴直径はそれに応じて増大し、両者のこのような変化は浮上速度を大幅に向上させることができる。
しかし実際の水流では、空気入りフロック粒子の大きさは異なるが、それによる抵抗も絶えず変化し、同時に空気浮遊中に外力も変化し、それによって気泡形成体と浮上速度も絶えず変化している。具体的な浮上速度は実験に基づいて測定することができる。測定した浮上速度値に基づいて浮上の表面荷重を決定することができる。浮上速度の決定は出水の要求に基づいて決定しなければならない。
2、水中綿粒の気泡への付着:前述したように、気泡処理法による水中汚染物の主な分離対象は、ほぼ2種類、すなわち凝集反応の凝集体と粒子モノマーである。気泡浮遊中の気泡の凝集綿体と粒子単体への結合には、気泡のトップレスト、気泡のカプセル化、気粒吸着の3つの方法があることができる。明らかに、それらの間の包帯と接着力の強弱、すなわちガス、粒子(フロック廃棄物を含む)の結合の堅固さかどうかは、粒子、フロックの形状だけでなく、水、ガス、粒子の3相界面特性の影響を受けることが重要である。水中活性剤の含有量、水中の硬度、懸濁物の濃度は、いずれも気泡の粘性浮上強度と密接に関係している。浮上運転の良し悪しはこれと根本的に関連している。実際の応用において質は水質を調整しなければならない。
凝集剤は一般に沈殿プロセス及び空気浮遊プロセスとともに使用される。1つは重力作用によって水中汚染物質を凝縮反応させて汚泥と一緒に池の底に沈殿させ、もう1つは混合剤と気泡による粘性を利用して水中懸濁物を気泡に付着させて表面密度が水より小さいフロックを形成して水面に浮上させ、硫酸第一鉄気体浮上は再びスラッジを掻くことによって処理効果を達成する。
2つの処理方法は使用される凝集剤に対して異なる必要がある。エアフロートは曝気、攪拌とともに出現することが多く、フロック体に対する要求は比較的に高い。形成されたアルミナ粒子の体積が小さく、砕かれやすい品質であれば、出水懸濁物の含有量が高く、その他の汚染物質が基準を達成できない。そのため、重合硫酸鉄、硫酸五鉄などの鉄塩のガス浮上処理における作用効果はアルミニウム塩よりも優れている。
鉄塩と空気浮遊プロセスを組み合わせて廃水処理を行う場合、まず重合硫酸鉄(または硫酸第一鉄)溶液を入力して攪拌し、十分に反応させ、さらに少量のポリアクリルアミド水溶液を凝集促進剤として添加し、急速な反応速度、粘度と作用効果を高めることができる。
エアフロート法は乳化廃水、含油廃水、繊維廃水、藻類廃水など水に近い比重の懸濁物を処理するのに多く用いられる。具体的にどのような混合剤を選択するかは、実験小試験、現場中試験に基づいて選択することができる。