以往,人們都認為微氣泡越小則氣浮機效果越好。但近來的研究表明,這種看法存在一定的片面性,即微氣泡并不是越小越好,其原因主要有:
(1)微氣泡越小則絮體顆粒上浮所需粘附的微氣泡個數就越多,顯然粘附更多的微氣泡比較困難;
(2)微氣泡在產生過程中需要克服其表面水分子層的表面張力而做功(即增加體系表面自由能),這是一個能量消耗過程。顯然,微氣泡越小則能耗就越大;
(3)微氣泡越小則所受浮力就越小,越容易因水流攜帶作用而通過底部集水系統進入后續濾池(造成氣阻等);
(4)微氣泡大小還受分離區表面負荷制約。當氣浮機表面負荷增大時,泡絮結合體在水中的停留時間縮短,這時只有增大其上浮速率才能浮至水面。顯然,粘附一定數量的小氣泡比粘附同樣數量的較大氣泡具有更大的表觀相對密度和更小的上浮速率,因此不利于增大氣浮機表面負荷?;谝陨显?,氣浮工藝中的微氣泡大小應適當,過大或過小都會影響氣浮
效果。生產實踐表明,當表面負荷約10m2/(m·h)時,控制微氣泡直徑在10-100mm范圍內(平均為40mm左右),就能夠取得滿意的凈水效果。根據研究結果,當氣浮機表面負荷增加到25m2/(m·h)或更大時,微氣泡的平均直徑在100mm左右更合適。
2。微氣泡表面特性
一般來說,水中微氣泡優先吸附某些負離子而帶負電,相應其表面電位為較高負值。測量結果表明,氣浮機中微氣泡表面電位一般在-100mV左右,而絮體顆粒表面電位通常也為負值,因此它們在相互靠近時會存在靜電排斥作用而對其碰撞粘附過程產生負面影響。原水水質及吸附的離子種類、數量不同則微氣泡強度、表面憎水性能及電性等也有所不同。向水中添加電解質能改變微氣泡的上述特性而影響氣浮效果,有人利用顯微電泳儀測量了經有機高分子物質改性后微氣泡的EPM(電泳遷移率)值后發現:陽離子有機高分子物質可以覆蓋微氣泡表面而使其表面電荷由負變正。