压力溶气气浮(DAF) 是国内气浮技术中应用比较早的一种技术，适用于处理低浊度、高色度、高有机物含量、低含油量、低表面活性物质含量或富含藻类的水，广泛用于造纸、印染、电锁、化工、食品、炼油等工业废水处理。相对于其他的气浮方式，它具有水力负荷高、池体紧凑等优点，但是它的工艺复杂、电能消耗较大、空压机的噪声大等因素，限制着它的应用。

（一）加压溶气气浮溶气的方式

根据废水中所含悬浮物的种类、性质、处理水净化程度和加压方式的不同，基本方法有全流程溶气气浮法、部分溶气气浮法、部分回流溶气气浮法三种。

1.全流程溶气气浮法

全流程溶气气浮法是将全部废水用水泵加压，在泵前或泵后注入空气。在溶气罐内，空气溶解于废水中，然后通过减压阀将废水送人气浮池。废水中形成许多小气泡粘附废水中的乳化油或悬浮物而逸出水面，在水面上形成浮渣。用刮板将浮渣连排入浮渣槽，经浮渣管排出池外，处理后的废水通过溢流堰和出水管排出。下图为全流程溶气气浮法工艺流程图。

全流程溶气气浮法工艺流程图

1—原水进人；2一加压泵；3一空气加入；4—压力溶气罐（含填料层）；5一减压阀；6—气浮池；7一放气阀；8一刮渣机；9—集水系统；10一化学药剂

全流程溶气气浮法的优点：溶气量大，增加了油粒或悬浮颗粒与气泡的接触机会；在处理水量相同的条件下，它较部分回流溶气气浮法所需的气浮池小，从而减少了基建投资。但由于全部废水经过压力泵，增加了含油废水的乳化程度，而且所需的压力泵和溶气罐均较其他两种流程大，因此投资和运转动力消耗较大。

2.部分溶气气浮法

部分溶气气浮法是取部分废水加压和溶气，其余废水直接进入气浮池并在气浮池中与溶气废水混合。其特点为：较全流程溶气气浮法所需的压力泵小，故动力消耗低。下图为部分溶气气浮法工艺流程图。

1—原水进入；2—加压泵；3一空气加入；4—压力溶气罐（含填料层）；5—减压阀；6一气浮池；7—放气阀；8—刮渣机；9一集水系统；10—化学药剂

部分溶气气浮工艺流程图

3.部分回流溶气气浮法

部分回流溶气气浮法是取一部分除油后出水回流进行加压和溶气，减压后直接进入气浮池，与来自絮凝池的废水混合和气浮。回流量一般为废水的25~100%。其特点为：加压的水最少，动力消秏省；气浮过程中不促进乳化；矶花形成好，出水中絮凝物也少；气浮池的容积较前两种流程大。为了提高气浮的处理效果，往往向废水中加入混凝剂或气浮剂，投加量因水质不同而异，一般由试验确定。下图为部分回流溶气气浮法工艺流程图。

部分回流溶气气浮法工艺流程图

现代气浮理论认为部分回流加压溶气气浮节约能源，能充分利用浮选剂，处理效果优于全加压溶气气浮流程。而回流比为50%时处理效果最佳，所以部分回流加压溶气气浮工艺是目前国内外最常采用的气浮法。

（二）加压溶气气浮的组成

主要由溶气系统、溶气释放器、气浮池等三个部分组成。

1.溶气系统

1)溶气系统的组成

对于气浮设备来说，溶气系统气浮设备是最主要的组成部分。用空压机供气方式的溶气系统是目前应用最广泛的压力溶气系统，加压溶气气浮系统一般包括了加压溶气泵、空压机、溶气罐及其他附属设备等。

(1)加压溶气泵

一般建议采用立式多级离心泵。

(2)空压机

①空压机风量。

回流溶气气浮工艺要求溶入的空气量为回水昼的6%~10%,风量不宜过小，否则絮体附着空气量少，絮体上浮速度慢，渣水分离效果差。

②空压机风压。

回流溶气气浮风压在0.25~0.35MPa、水压在0.2~0.3MPa、风压、水压差在 0.05MPa上下时效果较佳，否则不是压力水串入风线，就是释放器冒大气泡，导致气浮失败。

③空压机选择。

往复式空压机耗油过多，每小时均需加油，使气浮中气路带油过多，并且气量气压脉动。而螺杆空压机由千正常运行时不消耗润滑油，气路中不带油，且气量气压恒定，噪音小，因而更适用于作为压力溶气气浮的风源，但如果维护不当，造成机器故障，仍然会影响气浮。

(3)溶气罐

①溶气罐结构。

压力溶气罐的作用是使水与空气充分接触，促进空气的溶解，压力溶液气罐是影响溶气效率的关键设备。其外部结构由进水口、进气口、排气安全阀接口、视镜、压力表接嘴、排气口、液位计、出水口、人孔等组成，如图所示。

溶气罐结构示意图

a一进水管；b一进气管；c、d一人孔 ；e一液位计；f一放空管；g—出水管；h一放空管

②溶气罐形式。

溶气罐的形式有很多种，可以采用隔板式、花板式 、填充式、涡轮式等填充式溶气罐，如下图所示。

罐内填充填料，可使溶气罐效率提高。因其装有填料可加剧紊动程度，提高液相的分散程度，不断更新液相与气相的界面，从而提高了溶气效率。填料有各种形式，研究表明，阶梯环的溶气效率最高，可达90%以上，拉西环次之，波纹片卷最低，这是由于填料的几何特征不同造成的。

③影响溶气罐因素与设计参数。

影响填料溶气罐效率的主要因素为：填料特性、填料层高度、罐内液位高、布水方式和温度等。

④工艺参数。

填充式溶气罐

填料溶气罐的主要工艺参数为：

用气量：一般按40~60L/m³污水量设计；

过流密度：2500~5000m³/( m²•d);

填料层高度：0.8~1.3m;

停留时间：污水在溶气罐内停留时间应根据罐的型式确定，一般宜为1~4min, 罐内应有促进气水充分混合的措施；

液位的控制高：0. 6~1.0m(从罐底计）；

溶气罐承压能力：大于0.6MPa;

溶气罐工作压力：0.3~0.4MPa;

溶气罐应设安全阀，顶部最高点应装排气阀。溶气水泵进入溶气罐的入口管道应设除污过滤器；溶气罐底部应装快速排污阀；溶气罐应设水位压力自控装置及仪表。

有关企业提供的溶气罐技术参数分别见表1、表2。

表1 罐体主要参数

表2 压力溶气罐配套设施参数

⑤设计参数与计算。

溶气罐设计参数与设计计算见表3。

表3 溶气气罐设计参数与设计计算

2.溶气水减压释放设备

释放系统是由溶气释放装置和溶气水管路组成。溶气水的减压释放设备一般要求微气泡的直径20~100µm。溶气释放装置的功能是将压力溶气水减压，使溶气水中的气体以微气泡的形式释放出来，并能迅速、均匀地与水中的颗粒物质黏附。常用的溶气释放装置有减压阀、释放器。

1)减压阀（截止阀）

实际运行中可能出现每个阀门流量不同，气泡合并现象，阀芯、阀杆、螺栓易松动。

2)释放器

①释气完全，在0.15MPa以上能释放溶气量的99%左右；

②能在较低压力下工作，在0.2MPa以上时能取得良好的净水效果，节约电耗；

③释出的气泡微细，气泡平均直径为20~40µm,气泡密集，附着性能良好。

国内溶气释放器有TS型、TJ型和TV 型等，如图所示。

溶气释放器

TS 型溶气释放器：释放压力大于0.15MPa, 释放溶气量的99%;TJ型溶气释放器：在0.2MPa以上低压下工作，净水效果良好；TV型溶气释放器：气泡微细20~40µm;上述溶气释放器性能参数见下表。

溶气释放器性能参数表

3. 气浮池

气浮池有平流式和竖流式两种形式，如下图所示。

气浮池示意图

1一反应池；2—接触室；3一分离室

1)平流式气浮池

平流式气浮池如上图(a)所示。废水从池下部进入气浮接触区，保证气泡与废水有一定的接触时间，废水经隔板进入气浮分离区进行分离后，从池底集水管排出。浮在水面上的浮渣用刮渣设备刮入集渣槽后排出。优点是池身浅，造价低廉，构造简单，管理方便。缺点是分离区容积利用率不高。其基本参数如下：

(1)平流式气浮池的有效水深通常为2~2.5m,一般以单格宽度不超过10m, 长度不超过15m为宜。

(2) 废水在反应池中的停留时间与混凝剂种类、投加量、反应形式等因素有关，一般为5~15min。为避免打碎絮体，废水经挡板底部进入气浮接触室时的流速应小于0.11 m/s。废水在接触室中的上升流速一般为10~20mm/s,停留时间应大于 60s。

(3)废水在气浮分离室的停留时间一般为10~20min,其表面负荷率约为6~8m³/(m²•h),最大不超过10m³/(m²•h)。平流式气浮池优点是池身浅、造价低、构造简单、运行方便。缺点是分离部分的容积利用率不高等。

2)竖流式气浮池

竖流式气浮池如上图(b)所示。这种形式的气浮池的优点是接触区在池中央，水流向四周扩散，水力条件比平流式好；缺点是与反应池较难衔接，容积利用率较低。竖流式气浮池基本工艺参数与平流式气浮池相同。有经验表明，当处理水量大于150~200m³/h,废水中的可沉物质较多时，宜采用竖流式气浮池。

竖流式气浮池池高可取4~5m,长宽或直径一般在9~10m以内，中央进水室、刮渣板和刮泥耙都安装在中心转轴上，依靠电机驱动匀速旋转。