实验名称：气泡法回收废水中的有机溶剂
实验目的:
1. 了解气泡分离法的原理和分离方法 2. 找出一种可高效提取水中的有机物的试剂 3. 应用气泡分离法及相关试剂分离出废水中的有机物 实验原理：
利用高度分散的微小气泡作为载体粘附于废水中的悬浮污染物,时期浮力 大于重力和阻力，从而使污染物上浮至水面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面 刮除泡沫，实现固液或液液分离的过程称为气浮。
向水中通入大量微小气泡，使待分离物质吸附于上升的气泡表面而浮升到 液面,从而使某组分得以分离的方法,称气浮分离法或气泡分离法.也称浮选分 离或泡沫浮选分离.原理是设法使水中产生大量的微气泡，以形成水、气、及被 去除物质的三相混合体，在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共 同作用下，促进微细气泡粘附在被去除的微小油滴上后，因粘合体密度小于水而 上浮到水面，从而使水中油粒被分离去除。 表面活性剂在水溶液中易被吸附到气泡的气--液界 面上。表面活性剂极性的一端向着水相，非极性的一端向着 气相 （ 如图 8 - 9) ，含有待分离的离子、分子的水溶液 中的表面活性剂的极性端与水相中的离子或其极性分子通 过物理 （ 如静电引力 ) 或化学(如配位反应）作用连接在一 起。当通入气泡时,表面活性剂就将这些物质连在一起定向 排列在气--液界面，被气泡带到液面,形成泡沫层，从而 达到分离的目的。
影响气浮分离效率的主要因素 1. 溶液的酸度
2. 表面活性剂浓度：表面活性剂浓度不宜超过临界胶束浓度,过量的表 面活性剂会形成胶束使沉淀溶解。
3. 离子强度：离子强度大，对气浮分离不利。
4. 形成络合物或沉淀的性质:螯合物以及离子缔合物的稳定性与分离效 率都有直接关系。
5. 其它因素：一般要求气泡直径在0.1-0.5之间，气泡流速为
1—2ml.cm-2。min—1 为宜。气体常用氮气或空气.通气时间因方法而不同。 气浮法处理工艺必须满足下列基本条件才能完成气浮处理过程,达到污染物 质从水中去除的目的：
1. 必须向水中提供足够量的微小气泡。
2. 必须使废水中的污染物质能形成悬浮状态。 3. 必须使气泡与悬浮物质产生粘附作用。
它利用离子与表面活性剂形成的复合物或有机化合物，由于具有较低的界面 张力和较强的疏水性而优先吸附于上升气泡的气-液界面上或通过扩散而进入气 泡内，随着气泡的上升而被带入处于水相上层静止的一薄层难挥发性有机捕收溶 剂中,从而达到与水相分离的目的.溶剂气浮分离法的优点是设备比较简单，可 以连续进行,而且在低浓度下分离特别有效，因此就特别适用于溶液中低浓度组 分的回收。 气浮过程:
第一阶段--气泡产生
在气浮过程中需要形成大量细微而均匀的气泡作为载体： (1)气泡量越多，分散度越高，它与有机物粘附的机会也越多。
（2)气泡应有一定的稳定性，但过于稳定的泡沫也难以运送和脱水，因而稳定 时间以数分钟为宜。
（3）空气从水中析出的过程：①气泡核的形成过程；②气泡的增长过程.第一 个步骤起决定性作用，能否形成稳定的气泡取决于废水的表面张力。表面张力越 小，越容易形成稳定的气泡，气泡直径也越小。 第二阶段-—有机物与气泡附着
实现气浮分离过程的必要条件是使有机物能粘附在气泡上。
当废水中有气泡存在时,并非所有的有机物都能粘附上去，它们是否与气泡 粘附取决于水对该有机物的表面性质（即有机物的疏水性）
一般规律：疏水性颗粒易与气泡粘附，而亲水性颗粒难以与气泡粘附。 ①气浮法只适宜于除去水中的疏水性颗粒;②对于亲水性物质,就必须投加 合适的药剂,改变颗粒的表面性质,同样可用气浮法分离.③对于颗粒很细 小的微粒,直接用气浮法效果较差，可投加混凝剂以提高其气浮效果 第三阶段——上浮分离 主要由气浮池来实现
污水处理中采用的气浮法，按水中气泡产生的方法可以分为： 溶气气浮法（真空溶气气浮、加压溶气气浮）
该法是气体在一定压力下使空气溶解于水并达到饱和状态，然后骤然减压释 放，这是溶解的空气便以微小的气泡从水中析出并进行气浮。 特点：气泡直径约为20—100μm；可人为控制气泡与废水的接触时间 布气气浮法（水泵吸水管吸入空气气浮、射流气浮、扩扩散曝气气浮、叶轮气 浮） 电解气浮法
缺点：电耗较高,电极板易结垢，操作管理复杂
气浮效果的好坏取决于:水中空气的溶解量、水中空气的饱和度、气泡的分散程 度、气泡的稳定性 仪器与试剂：
简易的鼓气装置：气瓶、漏斗、布气板、压力泵等 各种有机溶剂
气浮药剂(1）捕获剂(2)气泡剂（3）调整剂：抑制剂、活化剂、介质调整剂 实验步骤：
1. 组装鼓气装置.根据水中气泡产生的方法可以采取直接鼓气、布气板鼓气、 加压鼓气、电解鼓气等方式，分别实验几种鼓起方式产生的气泡大小、气泡 多少及气泡的稳定性。
直接鼓气——由漏斗、气瓶组成简易装置进行试验 布气板鼓气：布气板、气瓶 加压鼓气——压力泵 真空鼓气-—真空泵 电解鼓气——电解装置
2. 选取不同的有机溶剂作为捕获剂,分别鼓入废水中。观察气泡的稳定性并通 过检验泡沫中提取的有机物的量（或废水中剩余的有机物的量)来检验分离 效率。如效率不高,可将两种或以上的有机试剂按一定比例混合，在进行检 验。直到找出一种分离效率较高的组合为止。达到只使用一种捕获剂提取出 废水中绝大多数可回收的有机溶剂的目的.
ps:在溶剂气浮分离过程中，气浮溶剂对气-液界面上和气泡中的有机物进行捕 集，所以对气浮溶剂的要求较高：
1．有机溶剂在水中的溶解度必须小，以减少溶剂对水相的二次污染； 2．有机溶剂的挥发度要小，以减少由于溶剂向大气挥发而造成的损失； 3．溶剂与被气浮溶质的互溶度要高以提高捕收效率； 4．沸点适中，宜于后处理过程。
3. 调节溶液的酸度、表面活性剂浓度、气泡大小及流速、气体通入时间等因素, 篇二：气浮实验
气浮实验
气浮实验为演示实验，写预习报告要求如下: 1，写实验目的 2,实验原理 3，画实验装置图
找出分离的最合适条件。
4，实验演示看完后，完成思考题：影响气浮污水处理效果的主要因素有哪些? 分析之。 一、实验目的
1.1 加深对基本概念及原理的理解；
1。2 掌握加压溶气气浮实验方法,并能熟练操作各种仪器； 1。3 通过对实验系统的运行，掌握加压溶气气浮的工艺流程。 二、实验原理
气浮法是目前水处理工程中应用日益广泛的一种水处理方法。该法主要用于处理水中相对密度小于或接近1的悬浮杂质，如乳化油、羊毛脂、纤维以及其他各种有机的悬浮絮体等.气浮法的净水原理：使空气以微气泡的形式出现水中,并自下而上慢慢上浮，在上浮过程中使气泡与水中污染物质充分接触，污染物质与气泡相互黏附,形成相对密度小于水的气水结合物悬升到水面，使污染物质以浮渣的形式从水中分离以去除。
要产生相对密度小于水的气、水结合物,应满足以下条件: ① 水中污染物质具有足够的憎水性。 ② 水中污染物质相对密度小于或接近1. ③ 微气泡的平均值直径应为50—100μm。 ④ 气泡与水中污染物质的接触时间足够长。
气浮净水法按照水中气浮气泡产生的方法可分为电解气浮、散气气浮和溶气气浮几种。由于散气气浮一般气泡直径较大，气浮效果较差，而电解气浮气泡直径远小于散气气浮和溶气气浮,但耗电较多。溶气气浮法又可分为加压溶气气浮和真空溶气气浮。在目前国内外的实际工程中，加压气浮法应用前景最为广泛。
加压溶气气浮法就是使空气在一定压力的作用下溶解于水中，至饱和状态,然后突然把的表面压力降到常压,此时溶解于水中的空气便以微气泡的形式从水中逸出。加压气浮工艺由空气饱和设备、空气释放设备和气浮池等组成。其基本工艺流程有全溶气流程、部分溶气流程和回流加压溶气流程。目前工程中广泛采用有回流系统的加压溶气气浮法。该流程将部分废水进行回流加压,废水直接进入气浮池。
加压溶气气浮的影响因素很多，有水中空气的溶解量、气泡直径、气浮时间、气浮池有效水深、原水水质、药剂种类及其加药量等。因此,采用气浮净水法进行水处理时，常要通过实验测定一些有关的设计运行参数。
三、实验装置及材料 3.1. 实验材料 （1）硫酸铝； （2）废水；
（3）水质(ss）分析所需的器材及试剂. 3.2. 加压溶气气浮实验装置如下图.
四、实验步骤
4。1 首先检查气浮实验装置是否完好。
4.2 把自来水加到回流加压水箱与气浮池中，至有效水深的90%高度.
4.3 将含有悬浮物或胶体的废水加到废水配水箱中，投加硫酸铝等混凝剂后搅拌混合。 4.4 先开动射流加压，加压至0.3mpa。
4.5 开启加压水泵，此时加压水量按2～4l/min控制。
4。6 待溶气罐中的水位升至液位计中间高度，缓慢地打开溶气罐底部的闸阀，其流量与加
压水量相同，即2~4l/min。
4。7 待空气在气浮池中释放并形成大量微小气泡时，再打开废水配水箱,废水进水量可按
4～6l/min控制。
4.8 开启射流器加压至0.3mpa（并开启加压水泵)后，其空气流量可先按0.1～0。2l/min
控制。但考虑到加压溶气罐及管道中难免漏气，其空气量可按水面在溶气罐内的液面中间部分控制即可，多余的气可以通过溶气罐的顶部的排气阀排除.
4.9 测定废水与处理后水的水质（ss）。
4。10 改变进水量、溶气罐内的压力、加压水量等，重复步骤4。5～4.8,测定水的ss。
五、实验结果分析
5.1 观察实验装置运行是否正常，气浮池内的气泡是否很微小，若不正常，是什么原因?如何解决？
5.2 计算不同运行条件下，废水中污染物（以悬浮物表示)的去除率,以去除率为纵坐标，以某一运行参数（如溶气罐的压力、气浮时间或气固比等）为横坐标，画出污染物去除率与其运行参数之间的定量关系曲线.
六、注意事项
6。1 气浮压力必须保持0。3~0.5mpa。如低于0。3mpa时,将产生回流,此时需释放压力,重新启动设备。
6.2 水箱必须加满，或水位至少高于加压水泵出水口,否则水泵中进入空气后，无法运行。
6.3 释放器如发生堵塞时,需开大释放器阀门，对其冲洗。 6.4 调节溶气压力时,请调节释放器阀门大小,来调节溶气压力.
6.5 实验结束后，加压溶气需先打开放压阀，使其减压后，再将气水放空.篇三：溶气气浮实验
环工综合实验 溶气气浮实验
实验报告
篇四：污水气浮实验标准
污水（气浮）实验操作规程 1. 实验仪器
机械搅拌器若干（200转/分钟） 500ml塑料烧杯若干 100、500ml量筒各一只 一次性塑料水杯若干
注射器1、5、10、20ml若干 精细天平
厂家现用标准样品（pam\\pac） 备选样品 2. 操作规程
2.1. 确定浓度:将标准样品和备选样品按照现场配置浓度进行溶解，如未作说明pam
按1‰浓度进行溶解,pac按5%进行溶解。
3. 2样品溶液制备：量取300ml 自来水于500ml塑料烧杯中并置于机械搅拌器上，
准确称取待测样品0。300g,折合浓度1‰。开启电机,将样品磕入漩涡壁上，记录时间溶解60分钟,停止.
2.3 污泥样品准备：将取回的污泥在桶中上下摇匀，并取出一部分在容器中.搅拌污泥用量筒量取100ml待测污泥于烧杯中。同时分出若干份备用.
2.4 确定基本用量:先加入一定数量的混凝剂，来回倾倒4次，加入絮凝剂模拟曝气，曝气方法，用25ml注射器吸满液体，离开水面2cm，用力迅速向烧杯中推出液体。相同操作重复三次.观察絮团、上浮情况、浮渣干湿度、底层液清情况.（基本用量可以用标样来确定）。
2。5 最终用量和最佳絮凝剂的确定试验:从基本量开始进行试验，重复2.4的实验过程。（标准：上浮快、浮渣干、底层液清无悬浮物）
2.6 填写试验记录表单,依次实验所有备选样品。 2。7 总结实验结果，确定最佳型号和用量。 2.8 编制小试实验报告。
环境科学与工程学院实验中心
