氣浮是利用高度分散的微小氣泡作為載體去黏附污水中的油污，使其隨氣泡浮升到水面，氣泡破裂后，油滴聚集、聚結(jié)后去除。氣浮分離分為三個(gè)過(guò)程：①氣泡產(chǎn)生，即在水中產(chǎn)生足夠數(shù)量的微小氣泡。②氣泡和懸浮物附著，氣泡與懸浮物碰撞、黏附后形成穩(wěn)定的氣固液三相接觸體。③分離，氣泡帶著懸浮物上升聚集，氣泡破裂，懸浮物聚集后排出。各種氣浮處理方法最本質(zhì)的區(qū)別，在于水中形成氣泡的方式選擇、氣泡的大小控制、強(qiáng)化浮選過(guò)程中微氣泡與油滴碰撞等。

　　常規(guī)氣浮方法

　　噴射誘導(dǎo)氣浮

　　噴射誘導(dǎo)氣浮在現(xiàn)今的海洋平臺(tái)油田含油污水處理當(dāng)中已得到了廣泛的應(yīng)用。它采用四個(gè)噴射器及對(duì)應(yīng)的四級(jí)浮選腔，來(lái)水經(jīng)過(guò)浮選腔時(shí)，噴射器利用高速?lài)娚涞乃�流吸入氣體，氣體在噴射器內(nèi)形成微細(xì)氣泡。氣泡在浮選腔內(nèi)上升過(guò)程中黏附油珠和固相顆粒，升至液面，由撇油器將其清除，達(dá)到除油渣的目的。噴射誘導(dǎo)氣浮的優(yōu)點(diǎn)在于動(dòng)力設(shè)備少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)全封閉運(yùn)行。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，噴射誘導(dǎo)氣浮法暴露了許多問(wèn)題：①返回20%～30%的水，占據(jù)浮選室體積，縮短了進(jìn)口來(lái)水的停留時(shí)間，不利于浮選。②文丘里管進(jìn)氣量難于調(diào)節(jié)，并且噴射速度很大，容易造成乳化。③如果循環(huán)泵選用離心泵，離心泵轉(zhuǎn)速在1500～3000r/min，也容易造成乳化。④氣泡直徑通常在100μm以上。⑤運(yùn)行中需使用大量化學(xué)藥劑。多個(gè)海洋平臺(tái)的使用情況表明，該氣浮裝置的處理效果欠佳。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.jianfeilema.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　溶氣氣浮

　　溶氣氣浮根據(jù)加壓方式不同可分為四種：全流程溶氣氣浮法、部分溶氣氣浮法、部分回流溶氣氣浮法和加壓溶氣氣浮法。目前海上油田應(yīng)用最成熟、最廣泛的是加壓溶氣氣浮。加壓溶氣氣浮是依靠水泵將經(jīng)氣浮設(shè)備處理后的一部分凈水回流加壓進(jìn)入溶氣罐，同時(shí)通過(guò)空壓機(jī)的壓力將空氣壓入溶氣罐，空氣在一定的壓力下溶入水中，然后通過(guò)釋放器將溶氣水壓力恢復(fù)到常壓，釋放出大量的微氣泡。其特點(diǎn)為：氣泡直徑小(一般為20～100μm);溶氣壓力高，溶氣量大;可人為控制氣泡與含油污水接觸時(shí)間。溶氣氣浮的缺點(diǎn)是：①動(dòng)力設(shè)備多，存在噪聲和油污等，能量消耗大。②返回20%～30%的水，同樣占據(jù)浮選室的體積。③運(yùn)行過(guò)程中需要大量的藥劑。④停留時(shí)間長(zhǎng)(15～30min)，占地面積大。據(jù)多個(gè)海洋平臺(tái)的使用情況反映，該氣浮裝置的處理效果尚可，但維修維護(hù)不方便，運(yùn)維成本高。

　　新型氣浮技術(shù)

　　隨著對(duì)含油污水處理要求的提高，尤其是部分海洋區(qū)塊進(jìn)入高含水期，出現(xiàn)了多個(gè)含水率高達(dá)90%的油田區(qū)塊，常規(guī)氣浮裝置越來(lái)越難以滿(mǎn)足生產(chǎn)污水處理的要求，占地面積小的高效水處理設(shè)備的研制就顯得極為關(guān)鍵。20世紀(jì)90年代以來(lái)，旋流氣浮技術(shù)得到越來(lái)越多的重視。1983年，J.D.Miller等設(shè)計(jì)第一臺(tái)用于油水分離的充氣水力旋流器。國(guó)內(nèi)褚良銀、陳文敏等也對(duì)充氣水力旋流器進(jìn)行了相關(guān)研究。近年來(lái)氣浮與低旋流離心力場(chǎng)組合技術(shù)得到很大的進(jìn)展，出現(xiàn)了一批緊湊型組合處理設(shè)備。如Epcon、Siemens、Veolia　Cophase等公司的CFU裝置，Gibson的IGF旋流氣浮技術(shù)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外以旋流氣浮為核心技術(shù)的氣浮凈化技術(shù)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)展，并有多個(gè)成功應(yīng)用案例，

　　對(duì)如下幾種具有代表性的氣浮新技術(shù)進(jìn)行介紹。

　　CFU

　　目前在海上油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用業(yè)績(jī)最為突出的當(dāng)屬挪威Epcon公司的緊湊型氣浮裝置，該設(shè)備將旋流技術(shù)引入到氣浮中，大大提高了氣浮浮選、集聚效果，具有油水分離效率高，停留時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)。含油污水由罐體的切向入口進(jìn)入，經(jīng)由容器內(nèi)入口導(dǎo)片形成旋流并產(chǎn)生離心力作用，油滴和氣泡等較輕的成分將被甩向罐中間，因密度小于周?chē)�的水而結(jié)合并上升，通過(guò)氣泡的上升對(duì)油滴進(jìn)行浮選;同時(shí)，砂子和其他較重顆粒將向管壁移動(dòng)，并沿罐壁向罐底下沉，并從罐底部的油泥出口排出;氣泡吸附在較小油滴逐漸凝聚，結(jié)合產(chǎn)生較大的油滴，最終在氣浮室中液體的上層形成油或乳狀液的連續(xù)層，產(chǎn)生的油、氣通過(guò)分離管道出口連續(xù)不斷地被清除;處理過(guò)的水由入口導(dǎo)片與內(nèi)筒之間的間隙流至罐底部，經(jīng)過(guò)水平圓板的緩流后，由罐體底部的排水口排出。該裝置在渤海某平臺(tái)上有過(guò)實(shí)際應(yīng)用，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際反映，處理效果不太理想。究其原因主要是：該油田所產(chǎn)原油為重質(zhì)原油，密度接近于水，在分離過(guò)程中兩者所產(chǎn)生的離心力相差不大，導(dǎo)致入口處離心作用下降，進(jìn)而影響處理效果。但其在中國(guó)南海海域的部分輕質(zhì)原油油田的應(yīng)用中產(chǎn)生了很好的處理效果。

　　微氣泡發(fā)生裝置

　　國(guó)內(nèi)某技術(shù)公司與美國(guó)多相流系統(tǒng)集成公司(MSI)合作開(kāi)發(fā)了一種細(xì)微氣泡發(fā)生器和一種壓力式氣浮分離裝置。首先，清水或凈化水進(jìn)入細(xì)微氣泡發(fā)生器的進(jìn)液腔，而氣體則進(jìn)入氣腔，在氣體內(nèi)外壓差和水流剪切的共同作用下利用中心的微孔管不斷產(chǎn)生出微氣泡。含有微氣泡的溶氣水通過(guò)出液腔被輸送到氣浮分離裝置的切向溶氣水進(jìn)管，為氣浮作用提供氣泡源。此裝置通過(guò)微孔布?xì)夂托�流作用能夠產(chǎn)生大量直徑小于10μm的均勻微氣泡，具有更大的黏附能力，能更加有效地脫除污水中50μm以下的微小油滴。目前在國(guó)內(nèi)已有多個(gè)海洋平臺(tái)和陸地終端成功應(yīng)用。該套裝置僅是通過(guò)旋流技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)微氣泡的制取，在實(shí)際應(yīng)用中需要與傳統(tǒng)的氣浮裝置相結(jié)合，進(jìn)而減小氣浮裝置的體積，加大處理效率。由于系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備繁多，造成處理工藝復(fù)雜、生產(chǎn)操作繁瑣。

　　CDFU

　　CDFU技術(shù)是溶氣浮選、旋流和絮凝等技術(shù)為一體的高效油水分離裝置。具有代表性的是國(guó)內(nèi)某科研院所研制的新型復(fù)合高效油水分離裝置和某科技公司研制的溶氣旋流一體式氣浮。

　　新型復(fù)合高效油水分離

　　新型復(fù)合高效油水分離技術(shù)裝置是由管道式導(dǎo)流片型分離器、一級(jí)立式筒形氣浮裝置和二級(jí)立式筒形氣浮裝置組成。其中：管道式導(dǎo)流片型分離器包括導(dǎo)流片、旋流腔體、開(kāi)孔錐段、積液腔室和導(dǎo)流彎頭;一級(jí)立式筒形氣浮裝置包括氣浮筒體、清水出口管、油氣出口管、氣浮循環(huán)管路;二級(jí)立式筒形氣浮裝置包括氣浮筒體、水平側(cè)面進(jìn)液管、清水出口管、油氣出口管和氣浮發(fā)生器。該裝置利用了高速旋流原理和氣泡吸附作用。該套裝置正處于實(shí)驗(yàn)中試階段，并有良好的效果，但需要在運(yùn)行過(guò)程中加入大量的化學(xué)藥劑。

　　溶氣旋流一體式氣浮

　　該科技公司研制的溶氣旋流一體式氣浮通過(guò)采用先進(jìn)的流體仿真技術(shù)合理組織旋流場(chǎng)，提高離心力作用，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化氣浮效果，縮短停留時(shí)間，減小容器尺寸。該結(jié)構(gòu)主要采用雙向切口和雙區(qū)域氣浮設(shè)計(jì)。該套設(shè)備具有油水分離效果好、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在陸地針對(duì)海上部分油田水質(zhì)進(jìn)行了多次中試試驗(yàn)，并取得了良好的應(yīng)用效果。現(xiàn)已進(jìn)行商業(yè)推廣應(yīng)用。