氣浮機配置

氣浮設備是使懸浮物附著氣泡而上升到水面，從而分離水和懸浮物的水處理設備。也有使水中表面活性劑附著在氣泡表面上浮，從而與水分離，稱為泡沫氣浮法。那么設備在操作使用過程中都存在有哪些不同的分類呢？
     1、電解氣浮設備
     電解氣浮設備是用不容性陽極和陰極直接電解廢水?？侩娊猱a生的氫和氧的微小氣泡將已絮凝的懸浮物載浮至水面。達到固-液分離的目的。電解法產生的氣泡尺寸遠小于溶氣氣浮和散氣氣浮產生的氣泡尺寸，而且不產生紊流。
     2、散氣氣浮設備
     散氣氣浮設備是靠高速旋轉葉輪的離心力所造成的真空負壓狀態(tài)將空氣吸入，成為微細的空氣泡而擴散于水中。氣泡由池底向水面上升并粘附水中的懸浮物一起帶至水面。達到固-液分離的目的。形成的浮渣不斷地被緩慢旋轉的刮渣板刮出池外。
     3、溶氣真空氣浮設備
     水中過飽和空氣在減壓時能以微細的氣泡形式釋放出來，從而使水中的雜質顆粒被粘附而上浮。達到固-液分離的目的。如果先將空氣加壓使其溶于水形成空氣過飽和溶液，然后減至常壓使空氣析出，稱為加壓溶氣氣浮。如果將廢水在常壓下曝氣后在真空條件下誘使溶氣逸出，稱為真空式氣浮。
     4、加壓溶氣氣浮設備
     加壓溶氣氣浮設備是將清水加壓至（3-4）×105Pa，同時加入空氣，使空氣溶解于水，然后驟然減至常壓，溶解于水的空氣以微小氣泡形式（氣泡直徑約為20-100μm左右），從水中析出，將水中的懸浮物顆粒載浮于水面。
2.3焦化廢水中的毒性物質轉化

焦化廢水是一種典型的有毒難降解且成分復雜的工業(yè)廢水，其毒性主要來自于qing化物、硫化物、硫qing化物氨分子等無機污染物，以苯和*為主的有機污染物，還有濃度較低的二英、多環(huán)芳烴和鹵代烴等，都是存在巨大生態(tài)風險的污染物，其濃度過高會嚴重抑制生物系統(tǒng)中微生物的活性，甚至使生物系統(tǒng)崩潰。

預處理中常用的毒性物質轉化技術有混凝、吸附以及高級氧化，高級氧化中又有Fenton氧化、濕式氧化、光催化氧化、臭氧氧化、超臨界水氧化以及電化學氧化等。本文針對經過重力沉降以及蒸氨/脫酚后的焦化廢水，探究混凝/氣浮以及臭氧氧化對焦化廢水中硫化物與qing化物的轉化去除情況。

2.3.1混凝/氣浮對焦化廢水中毒性物質的轉化

混凝/氣浮預處理通過降低膠體表面的ξ值而減弱由靜電排斥產生的對顆粒絮凝的不利影響，且絮體顆粒從周圍水體吸附大量有機物質而使其表面疏水性增加，有利于微氣泡的黏附，同時絮體顆粒比原膠體污染物大得多，有利于微氣泡的碰撞。此外，微氣泡破裂時產生的羥基自由基，對有機污染物也有一定的氧化作用[16]。

在焦化廢水體系中，混凝/氣浮工藝主要以沉淀、絡合反應來削減毒性較大的CN-、SCN-和S2-。本實驗中使用工程中常用的FeSO4作為混凝劑。堿性環(huán)境下FeSO4水溶后主要以Fe2+的形式存在，與OH-生成Fe(OH)2沉淀，與S2-生成FeS沉淀，與CN-生成白色沉淀Fe(CN)2，待FeS沉淀*后，CN-還可以與Fe2+發(fā)生絡合反應生成Fe2[Fe(CN)6]的絡合物[17-18]，具體的反應方程式如式(4)～式(7)。

焦化廢水

這些重金屬絡合物和沉淀物具有較強的吸附作用，所以在被氣泡提升的同時又有一部分溶解性的有機污染物被去除，廢水初始pH和混凝劑用量對焦化廢水毒性物質轉化的實驗結果示于圖6和圖7中。

焦化廢水

從圖6中可以看出，溶液pH對硫化物和qing化物的去除的影響較小，該體系中發(fā)生的絡合沉淀反應可以在很寬的pH范圍內進行，但COD的去除率是隨著pH的升高先升高再有稍許的降低。

這是因為當pH＜7時，水解受阻，多鐵核羥基配合物以—OH為架橋形成多核正電配離子的過程受到抑制，F(xiàn)e2+只能形成吸附和電中和能力較弱的單核絡合物，此外，有機膠體被帶正電過量的H+包圍，致使混凝效果較差。

隨著pH升高，F(xiàn)e2+被氧化成Fe3+并水解成多核絡合物，具有較強壓縮雙電層、吸附、電性中和以及架橋能力的，與有機膠體形成穩(wěn)定的膠體體系，利于膠體從溶液中脫離，混凝效果提升。pH＞9時，負電荷不斷增加，導致膠體出現(xiàn)“再穩(wěn)”現(xiàn)象，F(xiàn)e(OH)3等絡合物重新溶解，電性中和能力下降，對有機物的去除效果又變差[19]。

焦化廢水

從圖7中可以看出，當混凝劑濃度較低時，體系中膠體的去除機制為電性中和，難以發(fā)揮混凝劑的效果而大限度地去除水中污染物。當混凝劑濃度逐漸增大后，F(xiàn)eSO4水解生成具有較強的吸附和電中和能力的羥基絡合物。這些絡合物通過降低水中膠體和懸浮顆粒表面的ξ電位使膠粒脫穩(wěn)、凝聚和沉淀。

同時，F(xiàn)e2+被氧化并水解成Fe(OH)3膠體，這些膠體能夠有效地網捕、卷掃廢水中的膠體懸浮物，使之凝聚和沉淀分離[20]。因此，隨著FeSO4用量增加，水解生成的多鐵核羥基絡合物增多，混凝作用增強，硫化物、qing化物以及COD的去除率顯著升高。

但是當混凝劑濃度過大后，水解產生的大量H+將包裹在膠體周圍，膠體粒子間斥力得以強化，膠體出現(xiàn)“再穩(wěn)”現(xiàn)象，阻礙膠體進一步聚集，混凝效果反而降低，硫化物、qing化物以及COD的去除率反而略微有所反彈。而且過量的混凝劑必然導致污泥量的增加，無形中又增加了污泥處理成本。

綜上，在FeSO4投加量為1500mg/L、初始pH=9條件下進行的混凝/氣浮步驟，硫化物及qing化物的去除率分別為89.93%和60.68%，COD、油分、*和氨氮的去除率分別為12.01%、63.20%、3.08%和2.95%。

2.3.2臭氧氧化對焦化廢水中毒性物質的轉化

不同于混凝/氣浮對污染物的絡合沉淀機理，臭氧氧化是利用氧化性*的臭氧分子和•OH與有機污染物進行系列自由基鏈的反應，從而破壞污染物的結構，使其逐步降解為無害的低分子有機物，后分解為二氧化碳、水和其他礦物鹽。廢水初始pH和臭氧預氧化時間對焦化廢水毒性物質轉化的實驗結果示于圖8和圖9中。

焦化廢水

從圖8中可以看出，在反應時間為80min時，隨著廢水初始pH的升高，COD、qing化物、硫化物、氨氮的去除率都呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，當pH為10時，臭氧預氧化對毒性物質轉化的效果。這是因為臭氧氧化可以分為臭氧的直接氧化以及由臭氧生成的•OH的間接氧化。

氣浮機配置