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懸浮物與氣泡的粘附標準

界面能與表面張力：

氣浮過程碰觸水、氣、固三相物質，在三相介質混合系統中，每二相之間都存在表面張力。

三相間構成的交界面稱為濕冷附近，過濕冷附近作水與顆粒之間的表面張力功效線σ水粒，水與氣泡之間的表面張力功效線σ水汽，兩功效線交角稱為濕冷接觸角，用θ說明。

θ表明了顆粒的親疏水性，θ＞90°物質稱為疏水性物質，簡易被氣泡粘附；而θ＜90°物質為親水性物質，不易被氣泡粘附。

我們還可以從界面能的視點對這種狀況進一步的開展講解。

根據物理化學里的熱學理論，任何系統均存在試圖使界面能減為較小的趨勢。

在氣泡與顆粒粘附前，單位面積顆粒和氣泡的界面能可以用W1=σ水汽+σ水粒來說明；在氣泡與顆粒粘附后，顆粒和氣泡的界面能變成了W2=σ氣粒。粘附前后，界面能的減少值ΔW=σ水汽+σ水粒-σ氣粒。

當顆粒與氣泡粘附，處在穩定狀態時，三相表面張力的關聯可以說明為ΔW=σ水汽（1-cosθ），即界面能的變化情況影響因素為水與氣泡之間的表面張力σ水汽和顆粒的濕冷接觸角θ相關。

那么，從界面能的視點看，顆粒與氣泡的粘附標準是ΔW＞0，ΔW越大，說明這個過程的驅動力越大，顆粒越簡單被氣泡粘附。（見到這部分也許有的朋友有點懵，沒有太大問題，其實我也是有點懵的，這部分權做掌握，記牢較終這句結論好啦）濕冷接觸角θ對氣浮的影響：

根據界面能變化的公式ΔW=σ水汽（1-cosθ），咱們能夠了解到：

水表面張力對顆粒濕冷接觸角θ的影響：

從上面的公式中我們能夠看出，有關θ＜90°的情況，顆粒的濕冷接觸角θ會隨著水外表張力不同而發生變化。增洪流的外表張力，增洪流的外表張力，可以使濕冷接觸角提升，有益于顆粒與氣泡的粘附。

一般水里外表活性物質含量低時，水外表張力非常大，因此在含外表活性物質比較少的系統內，氣浮功效比較好。

吸水性顆粒與氣泡的粘附：

吸水性氣泡顆粒是不易與氣泡開展粘附的。但是咱們能夠根據添加浮選劑（松香油、脂肪酸、外表活性劑等），對吸水性顆粒的外表開展改性，然后再進行氣浮。

浮選劑大多由極性-非極性基團構成，極性基團選擇性的被吸水性顆粒所吸咐，而非極性基團朝向水，這樣可以將顆粒外表的吸水性轉化為疏水性，進而提升與氣泡的粘附性。

氣泡的分散度和穩定性

為了確保氣浮功效的穩定性，氣泡在水中必須具備必定的分散度和穩定性。一般氣泡粒度必須＜100μm，才能很好的粘在顆粒上。

但是，在清潔水里，因其外表張力非常大，氣泡具有自動降低外表能的趨向（自動占領、增大），因此氣泡經常難以達到氣浮標準的微小的分散度。同時在清潔水里，氣泡外表欠缺外表活性物質的維護，簡易破滅，穩定性欠安。為了堅持氣泡必定的滲透性和穩定性，當水里外表活性物質較少時，可以向水中添加必定的外表活性物質，即起泡劑。

外表活性物質極性端易溶于水，而非極性端伸進氣泡，對氣泡組成維護，防止氣泡的占領和破滅，從而確保了氣泡具備必定的分散度和穩定性。

有關有機物污染物含量不多的污水，在開展氣浮時，氣泡的穩定性也許會變成影響氣浮功效的重要因素，因此有必要投加適量的外表活性劑。但假如外表活性物質太多，又造成水外表張力降低，顆粒嚴峻乳化，造成氣浮功效降低。

因此，必須從氣泡穩定性，水外表張力及其乳化作用等多方面梳理考慮，來調節外表活性劑的投加量。

乳化現象與破乳

接下來看一下乳化現象。

我們上面的內容中介紹過，疏水性顆粒簡易粘附在氣泡上，按說氣浮功效應當比較好，可是由于當水里含有過量的外表活性物質或吸水性固態粉末時，疏水性顆粒會出現乳化現象，所以大部分情況下氣浮的功效并不好。

倘若水里存有過量的外表活性物質：

外表活性物質的非極性端吸附在油粒上，而極性端則伸到水里，組成乳化液。極性基團里的羧基在水中離解，使乳化液外表帶些，發生雙電層狀況，組成穩定系統，阻攔細微油珠之間的占領及其油珠和氣泡之間的粘附，從而使氣浮功效降低。

當水里混入一些吸水性固態粉末，比如粉砂、黏土等時，也會出現乳化現象，吸水性固態粉末其外表的一小部分與油珠觸碰，而大多數被水濕冷。那樣，油珠被這些吸水性粉末所覆蓋。

而粉砂、黏土等本身是帶電的，會阻攔相互間的占領及其油珠和氣泡之間的粘附。這類吸水性固態粉末稱為固態破乳劑。

安穩的乳化系統不利于開展氣浮，因此倘若想要提高氣浮的功效，必須脫穩、破乳。

前邊介紹完的混凝劑，如硫酸鋁、聚氯化鋁和三氯化鐵等都能夠用以氣浮。有關混凝劑的投加量，應當視廢水的性質不同而不同，需要根據實驗進行核對。