悬浮物与气泡的粘附标准

界面能与表面张力：

气浮过程碰触水、气、固三相物质，在三相介质混合系统中，每二相之间都存在表面张力。

三相间构成的交界面称为湿冷附近，过湿冷附近作水与颗粒之间的表面张力功效线σ水粒，水与气泡之间的表面张力功效线σ水汽，两功效线交角称为湿冷接触角，用θ说明。

θ表明了颗粒的亲疏水性，θ＞90°物质称为疏水性物质，简易被气泡粘附；而θ＜90°物质为亲水性物质，不易被气泡粘附。

我们还可以从界面能的视点对这种状况进一步的开展讲解。

根据物理化学里的热学理论，任何系统均存在试图使界面能减为较小的趋势。

在气泡与颗粒粘附前，单位面积颗粒和气泡的界面能可以用W1=σ水汽+σ水粒来说明；在气泡与颗粒粘附后，颗粒和气泡的界面能变成了W2=σ气粒。粘附前后，界面能的减少值ΔW=σ水汽+σ水粒-σ气粒。

当颗粒与气泡粘附，处在稳定状态时，三相表面张力的关联可以说明为ΔW=σ水汽（1-cosθ），即界面能的变化情况影响因素为水与气泡之间的表面张力σ水汽和颗粒的湿冷接触角θ相关。

那么，从界面能的视点看，颗粒与气泡的粘附标准是ΔW＞0，ΔW越大，说明这个过程的驱动力越大，颗粒越简单被气泡粘附。（见到这部分也许有的朋友有点懵，没有太大问题，其实我也是有点懵的，这部分权做掌握，记牢较终这句结论好啦）湿冷接触角θ对气浮的影响：

根据界面能变化的公式ΔW=σ水汽（1-cosθ），咱们能够了解到：

水表面张力对颗粒湿冷接触角θ的影响：

从上面的公式中我们能够看出，有关θ＜90°的情况，颗粒的湿冷接触角θ会随着水外表张力不同而发生变化。增洪流的外表张力，增洪流的外表张力，可以使湿冷接触角提升，有益于颗粒与气泡的粘附。

一般水里外表活性物质含量低时，水外表张力非常大，因此在含外表活性物质比较少的系统内，气浮功效比较好。

吸水性颗粒与气泡的粘附：

吸水性气泡颗粒是不易与气泡开展粘附的。但是咱们能够根据添加浮选剂（松香油、脂肪酸、外表活性剂等），对吸水性颗粒的外表开展改性，然后再进行气浮。

浮选剂大多由极性-非极性基团构成，极性基团选择性的被吸水性颗粒所吸咐，而非极性基团朝向水，这样可以将颗粒外表的吸水性转化为疏水性，进而提升与气泡的粘附性。

气泡的分散度和稳定性

为了确保气浮功效的稳定性，气泡在水中必须具备必定的分散度和稳定性。一般气泡粒度必须＜100μm，才能很好的粘在颗粒上。

但是，在清洁水里，因其外表张力非常大，气泡具有自动降低外表能的趋向（自动占领、增大），因此气泡经常难以达到气浮标准的微小的分散度。同时在清洁水里，气泡外表欠缺外表活性物质的维护，简易破灭，稳定性欠安。为了坚持气泡必定的渗透性和稳定性，当水里外表活性物质较少时，可以向水中添加必定的外表活性物质，即起泡剂。

外表活性物质极性端易溶于水，而非极性端伸进气泡，对气泡组成维护，防止气泡的占领和破灭，从而确保了气泡具备必定的分散度和稳定性。

有关有机物污染物含量不多的污水，在开展气浮时，气泡的稳定性也许会变成影响气浮功效的重要因素，因此有必要投加适量的外表活性剂。但假如外表活性物质太多，又造成水外表张力降低，颗粒严峻乳化，造成气浮功效降低。

因此，必须从气泡稳定性，水外表张力及其乳化作用等多方面梳理考虑，来调节外表活性剂的投加量。

乳化现象与破乳

接下来看一下乳化现象。

我们上面的内容中介绍过，疏水性颗粒简易粘附在气泡上，按说气浮功效应当比较好，可是由于当水里含有过量的外表活性物质或吸水性固态粉末时，疏水性颗粒会出现乳化现象，所以大部分情况下气浮的功效并不好。

倘若水里存有过量的外表活性物质：

外表活性物质的非极性端吸附在油粒上，而极性端则伸到水里，组成乳化液。极性基团里的羧基在水中离解，使乳化液外表带些，发生双电层状况，组成稳定系统，阻拦细微油珠之间的占领及其油珠和气泡之间的粘附，从而使气浮功效降低。

当水里混入一些吸水性固态粉末，比如粉砂、黏土等时，也会出现乳化现象，吸水性固态粉末其外表的一小部分与油珠触碰，而大多数被水湿冷。那样，油珠被这些吸水性粉末所覆盖。

而粉砂、黏土等本身是带电的，会阻拦相互间的占领及其油珠和气泡之间的粘附。这类吸水性固态粉末称为固态破乳剂。

安稳的乳化系统不利于开展气浮，因此倘若想要提高气浮的功效，必须脱稳、破乳。

前边介绍完的混凝剂，如硫酸铝、聚氯化铝和三氯化铁等都能够用以气浮。有关混凝剂的投加量，应当视废水的性质不同而不同，需要根据实验进行核对。