气浮设备的工作原理是什么？

气浮设备是一种利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附水中的悬浮颗粒，使其随气泡浮升到水面而加以分离去除的水处理设备。其工作原理主要包括以下几个方面：

一、气浮原理基础

浮力作用

当水中的悬浮颗粒与微小气泡结合后，整体密度小于水的密度，根据阿基米德原理，会受到向上的浮力作用而浮升至水面。

例如，对于一些密度略大于水的细小颗粒，如微小的油滴、固体悬浮物等，在没有与气泡结合时会下沉，但一旦与气泡粘附，就能够克服自身重力上浮。

表面张力与界面特性

微小气泡具有较大的比表面积和表面能，能够与悬浮颗粒在水 - 气界面处形成稳定的结合。

由于水和空气的表面张力差异，气泡在水中会形成一个相对稳定的球形结构，而悬浮颗粒在接触气泡表面时，会受到表面张力的作用而被吸附在气泡上。

二、气浮设备的具体工作过程

产生微小气泡

溶气释放系统：通常采用加压溶气的方法，将空气在一定压力下溶解于水中，形成过饱和的溶气水。当溶气水进入气浮设备的释放区时，由于压力突然降低，过饱和的空气以微小气泡的形式从水中释放出来。

电解产气：通过电解水产生氢气和氧气微小气泡。这种方法产生的气泡直径小、均匀度高，但能耗相对较高。

散气叶轮法：利用高速旋转的叶轮将空气切割成微小气泡，并分散到水中。这种方法设备简单，但产生的气泡较大，气浮效果相对较差。

颗粒与气泡的接触和粘附

当含有悬浮颗粒的污水进入气浮设备后，与释放出来的微小气泡充分接触。

水中的悬浮颗粒具有一定的表面性质，如疏水性或亲水性。对于疏水性颗粒，容易与气泡直接粘附；而对于亲水性颗粒，通常需要添加一些浮选剂，改变颗粒的表面性质，使其变为疏水性，以便更好地与气泡结合。

浮升至水面形成浮渣层

粘附了气泡的悬浮颗粒在浮力的作用下迅速浮升至水面，形成一层浮渣层。

浮渣层的厚度和稳定性取决于气泡的大小、数量、颗粒的性质以及水流的速度等因素。一般来说，气泡越小、数量越多，颗粒与气泡的结合越紧密，浮渣层就越稳定。

去除浮渣和净化出水

浮渣层形成后，通过机械刮渣装置将其从水面刮除，收集到渣槽中进行后续处理。

而去除了悬浮颗粒的净化水则从气浮设备的底部流出，进入后续的处理工艺或直接排放。

总之，气浮设备通过产生微小气泡，使水中的悬浮颗粒与之结合并浮升至水面，从而实现固液分离的目的。这种设备具有处理效率高、占地面积小、操作简单等优点，广泛应用于污水处理、给水处理、工业废水处理等领域。