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懸浮物與氣泡的粘附標(biāo)準(zhǔn)

界面能與表面張力：

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

三相間構(gòu)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(zhì)稱為疏水性物質(zhì)，簡(jiǎn)易被氣泡粘附；而θ＜90°物質(zhì)為親水性物質(zhì)，不易被氣泡粘附。

我們還可以從界面能的視點(diǎn)對(duì)這種狀況進(jìn)一步的開展講解。

根據(jù)物理化學(xué)里的熱學(xué)理論，任何系統(tǒng)均存在試圖使界面能減為較小的趨勢(shì)。

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(dāng)顆粒與氣泡粘附，處在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，三相表面張力的關(guān)聯(lián)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(guān)。

那么，從界面能的視點(diǎn)看，顆粒與氣泡的粘附標(biāo)準(zhǔn)是ΔW＞0，ΔW越大，說明這個(gè)過程的驅(qū)動(dòng)力越大，顆粒越簡(jiǎn)單被氣泡粘附。（見到這部分也許有的朋友有點(diǎn)懵，沒有太大問題，其實(shí)我也是有點(diǎn)懵的，這部分權(quán)做掌握，記牢較終這句結(jié)論好啦）濕冷接觸角θ對(duì)氣浮的影響：

根據(jù)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(duì)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(guān)θ＜90°的情況，顆粒的濕冷接觸角θ會(huì)隨著水外表張力不同而發(fā)生變化。增洪流的外表張力，增洪流的外表張力，可以使?jié)窭浣佑|角提升，有益于顆粒與氣泡的粘附。

一般水里外表活性物質(zhì)含量低時(shí)，水外表張力非常大，因此在含外表活性物質(zhì)比較少的系統(tǒng)內(nèi)，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(jù)添加浮選劑（松香油、脂肪酸、外表活性劑等），對(duì)吸水性顆粒的外表開展改性，然后再進(jìn)行氣浮。

浮選劑大多由極性-非極性基團(tuán)構(gòu)成，極性基團(tuán)選擇性的被吸水性顆粒所吸咐，而非極性基團(tuán)朝向水，這樣可以將顆粒外表的吸水性轉(zhuǎn)化為疏水性，進(jìn)而提升與氣泡的粘附性。

氣泡的分散度和穩(wěn)定性

為了確保氣浮功效的穩(wěn)定性，氣泡在水中必須具備必定的分散度和穩(wěn)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(dòng)降低外表能的趨向（自動(dòng)占領(lǐng)、增大），因此氣泡經(jīng)常難以達(dá)到氣浮標(biāo)準(zhǔn)的微小的分散度。同時(shí)在清潔水里，氣泡外表欠缺外表活性物質(zhì)的維護(hù)，簡(jiǎn)易破滅，穩(wěn)定性欠安。為了堅(jiān)持氣泡必定的滲透性和穩(wěn)定性，當(dāng)水里外表活性物質(zhì)較少時(shí)，可以向水中添加必定的外表活性物質(zhì)，即起泡劑。

外表活性物質(zhì)極性端易溶于水，而非極性端伸進(jìn)氣泡，對(duì)氣泡組成維護(hù)，防止氣泡的占領(lǐng)和破滅，從而確保了氣泡具備必定的分散度和穩(wěn)定性。

有關(guān)有機(jī)物污染物含量不多的污水，在開展氣浮時(shí)，氣泡的穩(wěn)定性也許會(huì)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(zhì)太多，又造成水外表張力降低，顆粒嚴(yán)峻乳化，造成氣浮功效降低。

因此，必須從氣泡穩(wěn)定性，水外表張力及其乳化作用等多方面梳理考慮，來調(diào)節(jié)外表活性劑的投加量。

乳化現(xiàn)象與破乳

接下來看一下乳化現(xiàn)象。

我們上面的內(nèi)容中介紹過，疏水性顆粒簡(jiǎn)易粘附在氣泡上，按說氣浮功效應(yīng)當(dāng)比較好，可是由于當(dāng)水里含有過量的外表活性物質(zhì)或吸水性固態(tài)粉末時(shí)，疏水性顆粒會(huì)出現(xiàn)乳化現(xiàn)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(zhì)：

外表活性物質(zhì)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(tuán)里的羧基在水中離解，使乳化液外表帶些，發(fā)生雙電層狀況，組成穩(wěn)定系統(tǒng)，阻攔細(xì)微油珠之間的占領(lǐng)及其油珠和氣泡之間的粘附，從而使氣浮功效降低。

當(dāng)水里混入一些吸水性固態(tài)粉末，比如粉砂、黏土等時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，吸水性固態(tài)粉末其外表的一小部分與油珠觸碰，而大多數(shù)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(huì)阻攔相互間的占領(lǐng)及其油珠和氣泡之間的粘附。這類吸水性固態(tài)粉末稱為固態(tài)破乳劑。

安穩(wěn)的乳化系統(tǒng)不利于開展氣浮，因此倘若想要提高氣浮的功效，必須脫穩(wěn)、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(guān)混凝劑的投加量，應(yīng)當(dāng)視廢水的性質(zhì)不同而不同，需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行核對(duì)。