气浮作为一种、快速的固液分别技术，始于选矿。它是使用高度分散的微气泡作为载体粘附废水中的悬浮物，使其密度小于水而上浮到水面以完成同液分别进程。它可用于水中固体与固体、固体与液体、液体与液体乃至溶质中离子的分别[1]。普通来说，气浮法处置工艺要满足以下基本条件[2]：(1) 必需向水中提供足够量的纤细气泡；(2)必需使废水中的污染物质能构成悬浮形状；(3) 必需使气泡与悬浮的物质发作黏附作用。有了上述这三个基本条件，才干完成气浮处置进程，抵达污染物质从水中去除的目的。
在污水、废水处置工程中，气浮法已经普遍用于以下几个方面：
(1)石油、化工及机械制造业中的含油废水的油水分别；
(2)废水中有用物质的回收，如造纸废水中的纸浆纤维及填料的回收；
(3)含悬浮固体相对密度接近于1的工业废水的预处置；
(4)取代二沉池中止泥水分别，特别适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于发作膨胀的情况；
(5)剩余污泥的浓缩。
1. 涡凹气浮系统的结构及义务原理
涡凹气浮工艺 (Cavitation Air Flotation)系统是世界*的水处置设备，是美国Hydrocal环保公司的产品，也被称作THK(Induced Air Flotation)引气气浮，是目前普遍采用和推行的一种投资少、效率高、处置本钱低、效率好的污水处置设备[3]。它是专门为去除工业和城市污水中的油脂、胶状物及固体悬浮物（SS）而设计的系统。整个系统由五部分组成，如图所示[4]：
经预处置后的污水流入有涡凹曝气机的小型充气段，污水在上升的进程中经过充气段与曝气机发作的微气泡充分混合，曝气机将水面上的空气经过抽风管道转移到水下。曝气机的义务原理是使用空气保送管道底部散气叶轮的高速转动在水中构成一个真空区，液面上的空气经过曝气机输入水中，*真空，微气泡随之发作并螺旋型地升到水面，空气中的氧气也随之溶入水中。
由于气水混合物和液体之间密度的不平衡，发作了一个垂直向上的浮力，将SS带到水面。上浮进程中，微气泡会附着到SS上，抵达水面后SS便依托这些气泡支撑和维持在水面。刮泥机沿着整个液面运转，并将SS从气浮槽的出口端推到出口端的污泥排放管道中。污泥排放管道里有水平的螺旋推进器，将所搜集的污泥送入集泥池中。净化后的污水流入溢流槽再自流至生化处置部分。
开放的回流管道从曝气段沿着气浮槽的底部伸展。发作微气泡的同时，涡凹曝气机遇在有回流管的池底构成一个负压区，这种负压作用会使废水从池底回流至曝气区，然后又前往气浮段。这个进程确保了40%左右的污水回流及没有进水的情况下气浮段仍可中止义务[5]。
2. 涡凹气浮系统运转的影响要素
2.1 污水水质对涡凹气浮机的影响
由于工业废水和污水中普通会含有相当比例的Ca2+、SO42-，而且在气浮进程中会投加一些浮选药剂，涡凹气浮系统运转一段时间后，气浮机轮、轴承处附着一层垢，会使气浮系统的效率降低。
2.2污水流量对处置效果的影响
污水流量对处置效果的影响也是不容无视的。在气浮机运转时必需保证每间气浮池的配程度均，流量的变化意味着污染物量的变化，需求及时调整药剂投加量才干取得的效果。当污水流量过大时，气浮池水平流速加快，停留时间延伸，对絮凝体上浮分别不利；流速过大会惹起分别区水流紊动过大而构成泡絮结合体破碎。当水量过大时应及时调整出水堰高度以防止污水进入浮渣系统[6]。
2.3絮凝剂及pH值对气浮效果的影响
气浮效果的好坏除了受气浮设备功用的影响外，还与絮凝剂的投加量和pH值有关。目前采用的絮凝剂大部分为PAC和PAM系列。絮凝剂投加量并不是越多越好。无机高分子的投加量对絮凝效果有分明影响。实验证明，关于絮凝的发作，存在一个投加量，逾越此量时，絮凝效果会下降，逾越太多则会起相反的维护作用[7]。而且现采用的絮凝剂多为酸性絮凝剂，有其zui适宜的pH值。当污水的pH值逾越zui适宜pH值时，会惹起絮凝体的溶解或破碎，对气浮分别发作相当不利的影响。因此，在运转进程中，应对进水pH值加以监测和控制。
3. 涡凹气浮法在炼油污水处置中的运用
目前，涡凹气浮工艺在主要用于含油废水、造纸废水及污泥浓缩等方面[8]。下面以涡凹气浮工艺在含油废水中的运用为例，来说明它在理论工程中的运用。
扬子石化含硫原油改建扩建工程竣工后，原污水场才干清楚缺乏，且原污水场界区内已无扩容场地，改造设备应小型化[9]。改造方案在部分回流溶气气浮和涡凹气浮中选择，下表是2种方案的比较：
项目 | 部分回流溶气气浮 | 涡凹气浮 |
处置量/(m3•h-1) | 600 | 600 |
气泡直径/μm | 30~100 | >100 |
建议投资/万元 | 309 | 229 |
占空中积/m2 | 1400 | 120 |
电耗/(kW•h•t-1) | 0.330 | 0，015 |
水质目标：
项目 | 进水 | 出水 |
油量 | 600 | 600 |
油质量浓度 | ≤200 | ≤20 |
硫化物质量浓度 | ≤50 | ≤20 |
COD值 | ≤1000 | ≤650 |
*: 单位为m3/h
投入运用的涡凹气浮机组运转良好，设备振动及乐音很小；发生的气泡平均细密；出渣细密，散布平均；出水明澈，无分明油花。下表为改造前后消费运转数据比照：
项目 | 二污场 | 涡凹气浮工艺 |
进水流量* | 249 | 430 |
气浮进水含油量 | 321 | 150 |
气浮出水含油量 | 29.8 | 17.7 |
气浮出水COD值 | 481 | 239 |
含油去除率** | 0.91 | 0.88 |
*：单位为m3/h；**：无单位
由上表可见，改造后污水处置才能增大，处置效果与改造前根本相反，且改造后出水含油量和COD值均到达设计目标。
改造前后污水处置耗费及本钱比照见下表：
项目 | 改造前 | 改造后 |
PAC耗费/(kg•t-1) | 0.0670(固体) | 0.1590（液体） |
PAM耗费/(kg•t-1) | | 0.0033（固体） |
电耗/(kW•h•t-1) | 0.257 | 0.036 |
非污染风耗费/( m3•t-1) | 0.14 | 0 |
由上表可见，改造后污水处置安装电耗及污染风耗费均大幅降低。
经过上述的一系列比拟，在炼油污水处置中，涡凹气浮与溶气气浮的处置效果接近；相比溶气气浮，涡凹气浮具有投资少、占空中积小、节能降耗、操作强度高等劣势。
