80年代末，無錫滬東環(huán)境工程成套設(shè)備廠與國外合作，92年成功開發(fā)了第一臺(tái)淺層氣浮凈水器，投入工業(yè)運(yùn)行，采用傳統(tǒng)溶氣罐與淺層氣浮凈化池相結(jié)合的力式，盡管處理效率大大提高，但由于溶氣效率不高等因素，凈化率與當(dāng)時(shí)國外同類產(chǎn)品相此尚有一定距離，我廠通過大量工程實(shí)踐，同時(shí)與國際著名的氣浮專家、流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)專家緊密合作，對(duì)氣浮核心技術(shù)進(jìn)行了大量攻關(guān)，分別開發(fā)出了第二至第五代產(chǎn)品，目前已開發(fā)出第六代產(chǎn)品—— 超效淺層離子氣浮凈水器．遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國際同類產(chǎn)品的水平。

第六代CQJ系列超效淺層氣浮凈水器何以能超過國際同類型產(chǎn)品水平?這是由我們獨(dú)特的專有技術(shù)所決定的。

第一，我們打破了國際上對(duì)釋放器的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，傳統(tǒng)上認(rèn)為，釋放器是一個(gè)減壓裝置，只要將溶氣水突然減壓，就能釋放出微氣泡，壓降越陡，釋放出的微氣泡越微小。我們的研究表明，這一認(rèn)識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的!目前，國內(nèi)外的各種釋放器．或者利用改變流體速度的方向，或者利用剪切摩擦阻力來實(shí)現(xiàn)減壓，要保證壓降陡，勢(shì)必出口流速高，這是由流體力學(xué)的客觀規(guī)律決定的。即：通過釋放器后溶氣水?dāng)y帶有較高的動(dòng)能，這個(gè)動(dòng)能必須消耗掉，它是通過在廢水中卷起激烈的旋渦，再通過水層間的剪切磨擦轉(zhuǎn)化為熱能而消耗的，注意到空氣自減壓后的溶氣水中逸出并形成氣泡有一個(gè)過程．換句話說，溶氣是在溶氣水通過釋放器后經(jīng)過某一時(shí)間間隔△t才開始釋放的，因而溶氣的釋放和氣泡的形成是在劇烈紊動(dòng)的環(huán)境中進(jìn)行，在這樣的環(huán)境中， 由于各點(diǎn)的動(dòng)力特性差別懸殊，溶氣的釋放有先有后，先釋出的溶氣很容易成為后釋出溶氣的聚集核心，形成的氣泡大且極不均勻。氣泡直徑不均勻是極其有害的，大氣泡內(nèi)部壓力較小，小氣泡內(nèi)部壓力較大，二者靠近時(shí)，小氣泡會(huì)在壓力差作用下突入大氣泡，合并為更大的氣泡，劇烈紊動(dòng)的環(huán)境加劇了這種合并．結(jié)果是產(chǎn)生惡性循環(huán)，氣泡直徑越來越太，氣泡數(shù)量越來越少 大氣泡由于
所受沖擊力的合力大，最終破裂為自由空氣。

可見．徹底消能對(duì)溶氣的釋放至關(guān)重要。傳統(tǒng)理論正好忽略了這點(diǎn)，目前國際上的各種釋放器均未能做到徹底消能．出口流速都相當(dāng)高，溶氣釋放環(huán)境紊動(dòng)劇烈。事實(shí)上 要同時(shí)做到壓降陡和消能徹底技術(shù)上難度很大，因?yàn)楦鶕?jù)流體力學(xué)原理要做到壓降陡，只能提高流速，即以犧牲徹底消能為代價(jià)!

經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研究和反復(fù)實(shí)驗(yàn) 我廠研制成功了一種“均衡消能裝置”．終于較好地解決了上述問題，它不但壓降陡．僅需約0．005秒 壓力就陡降98％以上， 消能則達(dá)99 5％以上，出口流速很低，其特殊的結(jié)構(gòu)還能保證溶氣釋放環(huán)境中流體的流態(tài)為平流，不受廢水流態(tài)的干擾，消除了任何紊動(dòng)的因素，各點(diǎn)處的動(dòng)力特性幾乎一致，這就為微氣泡的同時(shí)快速釋放創(chuàng)造了條件．釋放出微氣泡極其微小而且均勻。

我廠的第六代CQJ型系列超效淺層氣浮凈水器均采用上述“均衡消能裝置”取代傳統(tǒng)的釋放器以后獲得極為理想的效果，經(jīng)檢測(cè)，釋放出的微氣泡直徑平均僅為1μ m，而且極為均勻 據(jù)資料介紹，國際上目前釋放器釋放出的微氣泡直徑一般在2O～50 μm之間，這就是說，僅經(jīng)此一項(xiàng)改進(jìn)．在溶氣量相等的條件下，氣泡數(shù)量或密度至少增加了8000倍，而氣泡的總表面積至少增加了400倍!

第二、我廠科技人員在對(duì)現(xiàn)有各種溶氣裝置中空氣溶入水體的過程研究的基礎(chǔ)上，研制成功了一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特的新型溶氣管，徹底克服了國際上現(xiàn)有各種溶氣裝置的缺陷，僅需3秒鐘，溶氣水的溶氣濃度即達(dá)到理論最大值，大大提高了溶氣效率。

空氣很難溶于水，首先是因?yàn)樗肿邮且环N極性很強(qiáng)的分子。水體中，極性水分子會(huì)以所謂“氫鍵”相互聯(lián)合。進(jìn)一步的研究還發(fā)現(xiàn) 由于水分子中的兩個(gè)氫原子與氧原子的共價(jià)鍵成104°的夾角，因而這種聯(lián)合將成網(wǎng)狀，水體實(shí)際上是一種有序的結(jié)構(gòu)?？諝夥肿硬粠щ姾桑荒芟箅娊赓|(zhì)那樣在水中電離為帶電離子，通過靜電力的平衡穩(wěn)定地存在于水中；也不能象一些擁有羧基、羥基等帶電基團(tuán)的有機(jī)物那樣．通過“水化”與水分子結(jié)合而溶于水．它只能通過擠入水分子中的間隙而溶于水中。但在水體中，兩個(gè)水分了的中心距離相當(dāng)小，一般小于0．28nm．還要減去兩個(gè)水分子的熱振動(dòng)半徑，同時(shí)、空氣分子由于質(zhì)量小，其熱運(yùn)動(dòng)的平均自由程較大．因而空氣分子要擠入水分子間隙中的難度很高，隨著溫度的升高，水分子熱振動(dòng)半徑增大，間隙更小．而空氣分子熱運(yùn)動(dòng)的平均自由程則增大， 空氣溶于水的難度隨之增大；其次，由于水體為網(wǎng)狀的有序結(jié)構(gòu)．已溶于水中的空氣分子在其中擴(kuò)散相當(dāng)困難。

我廠研制成功的新型溶氣管，使空氣溶于水中幾乎不需要擴(kuò)散過程，不但大大加快了空氣分子的溶入，而且徹底消除了濃度梯度，溶氣效率得到大幅提高 提高了將近一倍。

第三．超效淺層氣浮自高效的處理能力、關(guān)鍵在于所謂“零速度原理”．但對(duì)其本質(zhì)的理解一直停留在表面，認(rèn)為只要使布水裝置以某一速度旋轉(zhuǎn)．水體在宏觀上處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)．就實(shí)現(xiàn)了 零速度” 其實(shí)所謂“零速度原理”的真正本質(zhì)是設(shè)法將出水流速對(duì)浮選體的上浮速度的影響減小至接近于零，即消除浮選體向下的分速度，只有消除了這個(gè)向下的分速度，浮選體的上浮速度才可能達(dá)到理論最大值，上浮時(shí)間才能減至最短。至于水體是否處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，浮選體的上浮路程是否是垂直或斜線．與上浮時(shí)間無關(guān)，因?yàn)樯细r(shí)間僅決定于向上的分速度，而向上的分速度總是不變的。

研究表明，要實(shí)現(xiàn)真正意義上的“零速度原理”并非易事，布水裝置的旋轉(zhuǎn)僅是必要手段之一．它還與一系列的流體力學(xué)參數(shù)有關(guān)，如：各分配管的流量分配、均流柵的阻力特性、清水抽提槽的安裝位置．
吸水槽口的流速及流態(tài)等。

經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)驗(yàn)．我們基本掌握了其規(guī)律，第六代cQJ系列超效淺層氣浮凈水器真正實(shí)現(xiàn)“零速度”． 因而在同類型、同規(guī)格產(chǎn)品中，其處理能力是最大的。

綜上所述．第六代CQJ型系列超效淺層凈水器，由于其獨(dú)創(chuàng)的專利技術(shù) 與國際上同類產(chǎn)品相比，在回流比相同的情況下，溶氣效率提高了近一倍，氣泡數(shù)量或氣泡密度提高了上萬倍，氣泡總面積提高了近千倍，由于氣泡密度和總表積提高，極大地提高了凈化力，ss的去除率高達(dá)99.8％ 上，大大超過了國際上同類型產(chǎn)品。

正由于氣泡密度特別是氣泡 面積呈幾何級(jí)數(shù)的提高．氣浮粘附并去除廢水中微細(xì)懸浮物及粒徑數(shù)納米，動(dòng)力穩(wěn)定性極高．難以聚凝的極微細(xì)膠體物質(zhì)的效率大幅提高，PAC及PAM的投藥量可以大大減少，噸水處理成本明顯下降 由于難以聚凝的這一部分極微膠體物質(zhì)攜帶著更高的COD或BOD，隨著它們高比例的去除，COD或BOD的去除率大幅度提高，隨水質(zhì)不同，COD的去除率可達(dá)70％～90％，BOD的去除率可達(dá)6O％～80％。

原理、結(jié)構(gòu)

氣浮法凈化水是當(dāng)前國際最新的水處理技術(shù)。其原理是在污水中引入大量的微小氣泡，氣泡通過表面張力作用粘附于細(xì)小懸浮物上．形成整體比重小于1的狀況而上浮，實(shí)現(xiàn)固液分離，污水得以凈化。

傳統(tǒng)氣浮采用靜態(tài)進(jìn)水、運(yùn)態(tài)出水。粘附著氣泡的絮凝體、浮選體的上升．因受下層出水流速的影響．其上升路徑為傾斜度很大的斜線．上浮路程長(zhǎng)．當(dāng)出水流速上升到一定程度時(shí) 其浮選體會(huì)被出水帶走，污水難以凈化。

在傳統(tǒng)氣浮中．氣泡不可能均勻地充斥整個(gè)氣浮分離區(qū)，特別是在長(zhǎng)方形凈化池的后段氣泡密度接近于零 成為氣浮死 死區(qū)內(nèi)的絮凝體將被出水帶出。

此外 傳統(tǒng)氣浮的刮泥裝置對(duì)水體的擾動(dòng)大，極易使已浮起的浮選體重新沉下， 且將粘附的氣泡破壞．使絮凝體不會(huì)再重新浮起除此之外，傳統(tǒng)氣浮無論是采用曝氣頭釋放器，還是高速旋轉(zhuǎn)葉輪．其產(chǎn)生的微氣泡直徑大且不均勻，數(shù)量少，這是傳統(tǒng)氣浮凈化率低的根本原因，盡管耗電少一些，但在一定的條件下達(dá)到同樣的處理效果，其投加絮凝劑的數(shù)量會(huì)大幅增加、總的運(yùn)行費(fèi)用會(huì)大大提高。

綜上所述，傳統(tǒng)氣浮凈化率低、耐沖擊負(fù)荷差、運(yùn)行費(fèi)用高 目前已基本淘汰CQJ型超效淺層氣浮凈水器的出現(xiàn)是氣浮領(lǐng)域的一個(gè)重大突破。它改傳統(tǒng)氣浮長(zhǎng)方形深池為圓形淺池，改靜態(tài)進(jìn)水、動(dòng)態(tài)出水為動(dòng)態(tài)進(jìn)水、靜態(tài)出水，使浮選體在相對(duì)靜止的環(huán)境中垂直浮上水面，上浮路程減至最小，且不受出水流速的影響，很好地應(yīng)用了零速度原理，污水在凈化池中的滯留時(shí)間僅需3～5分鐘．極大地提高了處理能力，設(shè)備體積隨之大幅度減少．并且可架空、疊裝 隨著布水裝置的旋轉(zhuǎn)，已事先與污水充分均勻混合的微小氣泡能十分均勻的充滿整個(gè)凈化池，不存在任何氣浮死區(qū)或氣泡不均勻區(qū)，從而大大提高了凈化率，螺旋狀的刮泥裝置對(duì)水體的擾動(dòng)極?。夜纹鸬膬H為經(jīng)充分分離的浮渣、因而刮起的污泥含固率高。

除此之外，先進(jìn)的溶氣技術(shù)和均衡消釋放技術(shù)是無錫滬東環(huán)境工程成套設(shè)備廠的專利．是CQJ型超效淺層氣浮的技術(shù)核心 我廠研制成功的結(jié)構(gòu)獨(dú)特的新型溶氣管，徹底克服了國際上現(xiàn)有溶氣裝置的缺陷，僅需3秒鐘，溶氣水的濃度即達(dá)理論最大值．我廠研制成功的均衡消能釋放裝置儀需0.005秒，壓力陡降98％ 以上，消能達(dá)99.5％以上、出口流速很低，釋放出的微氣泡直徑小而均勻，密度高從畫面中可 看到，由于微氣泡直徑小、密度高，濃濃的溶氣水乳化成牛奶狀。我們都知道，微氣泡直徑越小，表面張力越大，其在污水中捕捉，吸附細(xì)小懸浮物的能力越強(qiáng)：微氣泡數(shù)量越多，其在污水中捕捉、吸附細(xì)小懸浮物的數(shù)量也越多，在相同條件下，CQJ型超效淺層氣浮與傳統(tǒng)氣浮產(chǎn)品相比．絮凝劑的投加量會(huì)明顯降低，運(yùn)行成本隨之降低由于CQJ型超效淺層氣浮凈水器其產(chǎn)生的微氣泡直徑小、數(shù)量多．經(jīng)其處理的出水清澈透明．外觀上可與礦泉水比美。

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