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1 工作原理

淺層氣浮裝置的結構如圖所示。

　　原水通過泵1進入氣浮裝置2的中心管3，通過可旋轉的水力接頭4和可旋轉的分配管5均勻地配入氣浮池底部，溶氣水經過中心管7進入可旋轉的分配管8，與原水同步進入氣浮池底部。9亦為一個可旋轉的水力接頭。飽含微氣泡的溶氣水與原水在氣浮裝置的底部充分碰撞、粘附，使原水中的微粒形成比重<1的浮渣上升到水面而被除去。原水的分配管5和溶氣水的分配管8被固定在同一旋轉裝置10上，其旋轉方向與原水進入氣浮池底部的水流方向相反，但速度相等。本裝置的關鍵部分是成功地利用“零速度"原理，使進水對原水不產生擾動，固液分離在一種靜態(tài)下進行。
　　表面形成的浮渣層由螺旋撇渣裝置11收集，然后經過排渣管12將其排到池外。澄清后的水由旋轉集水管13收集后排到池外，集水管13與旋轉部分14連在一起，這樣原水在氣浮池中的停留時間就是旋轉部分的回轉周期。
　　連在旋轉行走裝置上的刮板將池底和池壁上的沉泥刮到泥斗6中，定期排放。
　　另外一項重要的改進就是固定在旋轉行走架10上相互之間有一定間距的一組同心錐形板裝置15，與配水部分一起沿氣浮池同步旋轉。每相鄰兩塊錐形板組成一個傾斜的環(huán)行氣浮區(qū)域16，該區(qū)域內水時刻處于層流狀態(tài)，加速了顆粒雜質隨微氣泡的上升速度。
　　淺層氣浮裝置還包括一對并聯運行的溶氣管20(簡稱ADT’S)，進水泵17的壓力較低，只需202.6 kPa。進水首先通過與兩個ADT’S連接的三通閥18，ADT’S的另一端布置溶氣出水口。壓縮空氣也經過一個三通閥19與壓力水在同一端進入ADT’S，壓縮空氣的壓力一般為707.8 kPa。所有的三通閥靠一只調節(jié)器聯動，正常運行時，一只ADT的進、出水口均被打開釋放溶氣水，而進氣口被關閉；同時另一只ADT的進水口和出水口被關閉，壓縮空氣通過20～40 μm的微孔不銹鋼板進入ADT，靠壓縮空氣的壓力將空氣溶于水中，而不是靠水的壓力。水沿著切線方向高速進入ADT中，流速可達10 m/s，壓力水在ADT中呈螺旋狀前進，達995 r/min，進水口可以調節(jié)，以便控制流量和流速。

2 淺層氣浮與傳統氣浮裝置的比較

　　① 傳統氣浮裝置中，池深一般為2.0～2.5 m，這是因為設備是靜止的，水體是運動的。水體從反應室進入接觸區(qū)時會產生流向的改變和流速的重新分布，即把水流轉變成均勻向上的流動，這就需要有一定的時間和高度來完成這一變化，其高度一般不低于1.5 m。而淺層氣浮由于“零速度"原理的應用，實現了設備是運動的，水體是靜止的，消除了由于水體的擾動對懸浮顆粒與水分離的影響，降低了對高度的要求；另外在傳統氣浮裝置中，難免有泥砂或絮粒沉于池底，為防止帶出池底的泥砂，出水管一般懸高300 mm，而在淺層氣浮裝置中，由于池底設置了刮泥裝置，因此不需設置懸高段。通過以上分析，淺層氣浮裝置的有效水深一般為400～500 mm。
　　② 傳統氣浮裝置中，水體的停留時間一般控制在10～20 min；而淺層氣浮裝置中，停留時間只需2～3 min。
　　③傳統氣浮裝置中，溶氣系統配備的是溶氣罐，若按溶氣罐的實際容積來計算，其水力停留時間為2～4 min；而淺層氣浮裝置中，溶氣系統采用的是溶氣管，取消了填料，使溶氣管的容積利用率達到99%，其水力停留時間只有10～15 s。
　　④ 在傳統氣浮裝置中，刮渣器定期對浮渣層進行清除，無法根據浮渣的浮起時間進行有選擇性的清理，因此不但對水體有較大的擾動，而且浮渣的含水率也較大；在淺層氣浮裝置中，螺旋撇渣器安裝在配水系統的前部，清除的浮渣總是氣浮池內浮起時間最長(2～3 min)的浮渣，即固液分離最*、含水率最小的浮渣。
　　通過以上分析和比較，淺層氣浮裝置和傳統氣浮裝置有本質的區(qū)別，其*的技術性能已逐漸受到國內用戶和環(huán)保界人士的重視。如果能加快該系統設備和技術的推廣，必將帶來巨大的經濟效益和社會效益。