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气浮的基本原理
1、带气絮粒的上浮和气浮表面负荷的关系
地埋式一体化污水处理设备粘附气泡的絮粒在水中上浮时，在宏观上将受到重力G浮力F等外力的影响。带气絮粒上浮时的速度由牛顿第二定律可导出，上浮速度取决于水和带气絮粒的密度差，带气絮粒的直径（或特征直径）以及水的温度、流态。如果带带气絮粒中气泡所占比例越 大则带气絮粒的密度就越小；而其特征直径则相应增大，两者的这种变化可使上浮速度大大提高。
然而实际水流中；带气絮粒大小不一，而引起的阻力也不断变化，同时在气浮中外力还发生变化，从而气泡形成体和上浮速度也在不断变化。具体上浮速度可按照实验测定。
根据测定的上浮速度值可以确定气浮的表面负荷。而上浮速度的确定须根据出水的要求确定。
2、水中絮粒向气泡粘附
如前所述，气浮处理法对水中污染物的主要分离对象，大体有两种类型即混凝反应的絮凝体和颗粒单体。地埋式一体化污水处理设备气浮过程中气泡对混凝絮体和颗粒单体的结合可以有三种方式，即气泡顶托，气泡裹携和气粒吸附。显然，它们之间的裹携和粘附力的强弱，即气、粒（包括絮废体）结合的牢固程度与否，不仅与颗粒、絮凝体的形状有关，更重要的受水、气、粒三相界面性质的影响。水中活性剂的含量，水中的硬度，悬浮物的浓度，都和气泡的粘浮强度有着密切的联系。气浮运行的好坏和此有根本的关联。在实际应用中质须调 整水质。
3.水中气泡的形成及其特性
地埋式一体化污水处理设备形成气泡的大小和强度取决于空气释放时各种用途条件和水的表面张力大小。（表面张力是大小相等方向相反，分别作用在表面层相互接触部分的一对力，它的作用方向总是与液面相切。）
（1）气泡半径越小，泡内所受附 加压强越大，泡内空气分子对气泡膜的碰撞机率也越多、越剧烈。因此要获得稳定的微细泡，气泡膜强度要保证。
（2）气泡小，浮速快，对水体的 扰动小，不会撞碎絮粒。并且可增大气泡和絮粒碰撞机率。但并非气泡越细越好，气泡过细影响上浮速度，因而气浮池的大小和工程造价。此外投加一定量的表面活 性剂，可有效降低水的表面张力系数，加强气泡膜牢度，r也变小。
（3）向水中投加高溶解性无机盐，可使气泡膜牢度削弱，而使气泡容易破裂或并大。
4、表面活性剂和混凝剂在气浮分离中的作用和影响
（1）表面活性物质影响
地埋式一体化污水处理设备如水中缺少表面活性物质时，小气泡总有突破泡壁与大泡并合的趋势，从而破坏气浮体稳定。此时就需要向水中投加起泡剂，以保证气浮操作中气泡的稳定。所谓起泡剂，大多数是由极性一非极性分子组成的表面活性剂，表面活性剂的分子结构符号一般用0表示，圆头端表示极性基，易 溶于水，伸向水中（因为水是强极性分子）；尾端表示非极性基，为疏水基，伸人气泡。由于同号电荷的相斥作用，从而防止气泡的兼并和破灭，增强了泡沫稳定性，因而多数表面活性剂也是起泡剂。
地埋式一体化污水处理设备对有机污染物含量不多的废水进行气浮法处理时，气泡的分散度和泡沫的稳定性可能时是必须的（例如饮用水的 气浮过滤）。但是当其浓度超过一定限度后由于表面活性物质增多，使水的表面张力减小，水中污染粒子严重乳化，表面电位增高，此时水中含有与污染粒子相同荷 电性的表面活性物的作用则转向反面，这时尽管起泡现象强烈，泡沫形成稳定；但气一粒粘附不好，气浮效果变低。因此，如何掌握好水中表面活性物质的含量，便成为气浮处理需要探讨的重要课题之一。
（2）混凝剂投加产生的带电絮粒
地埋式一体化污水处理设备对含有细分散亲水性颗粒杂质（例如纸浆、煤泥等）的工业废水，采用气浮法处理时，除应用前述的投加电解质混凝剂进行表面电中和方法外，还可向水中投加（或水中存在）浮选剂，也可使 颗粒的亲水性表面改变为疏水性，并能够与气泡粘附。当浮选剂（亦属二亲分子组成的表面活性物）的极性端被吸附在亲水性颗粒表面后，其非极性端则朝向水中，这样具有亲水性表面的物质即转变为疏水性，从而能够与气泡粘附，并随其上浮到水面。
浮选剂的种类很多，使用时能否起作用，首先在于它的极性端能否附着在亲水性污染物质表面，而其与气泡结合力的强弱，则又取决于其非极性端链的长短。
如分离洗煤废水中煤粉时所 采用的浮选剂为脱酚轻油、中油、柴油、煤油或松油等。
设备组成、性能特点
生活污水处理设备壳体采用 Q235A 钢板制作。
设备内部涂环氧树脂防腐，地埋式外部涂 防腐环氧煤沥青，漆膜厚 500um，地上式采用环氧富锌漆。
（1）格栅井
设置目的：在污水进入调节池前设置一道固定格栅，用以去除污水中的软性缠绕物、较大 固颗粒杂物及飘浮物，从而保护后续工作水泵使用寿命并降低系统处理工作负荷。
设置特点：格栅井设置为地下式钢制结构，固定格栅采用一道。
（2）调节池
设置目的：污水经格栅处理后进入调节池进行水量、水质的调节均化，保证后续生化处理系统水量、水质的均衡、稳定。
设计特点：设计有效停留时间 8-10 小时以上。
（3）调节池提升水泵
设置目的：调节池内设置潜污泵，经均量均质的污水提升至后级处理。
设计特点：潜污泵设置二台，液位控制，水泵采用无堵塞撕裂杂物泵。
（4）A級生物处理池（缺氧池）
设置目的：将污水进一步混合，充分利用池内高效生物弹性填料作为细菌载体，靠兼氧微生物将进一步污水中难溶解有机物转化为可溶解性有机物，将大分子有机物水解成小分子有机物，提高污水生化性能，以利于后道生物拉触氧化处理池进一步氧化分解，同时通过O级池回流混合液的硝态氮在缺氧条件下反硝化菌的作用下，进行反硝化去除硝态氮，同时去除部分有机物。
设计特点：设计有效停留时间 2.5-3.0 小时，内置高效生物弹性填料，又具有水解酸化功 能，同时可调节成为生物氧化池，以增加生化停留时间，提高处理效率。该池设计为埋地式钢制结构的箱体。
（5）O级生物处理池（复合接触氧化池）
设置目的：该池为本污水处理的核心部分，分二段，前一段在较高的有机负荷下，通过附 着于填料上的大量不同种属的微生物群落共同参与下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各种有机物质，使污水中的有机物含量大幅度降低。后段在有机负荷较低的情况下，通过硝化菌的作用，在氧量充足的条件下降解污水中的氨氮，同时也使污水中的COD 值降低到更低的水平，使污水得以净化。
设计特点：该池由池体、填料、布水装置和充氧曝气系统等部分组成。该池以生物膜法为主，兼有活性污泥法的复合接触氧化法（同时回流部分污泥）特点。
池中填料采用立体网装组合填料，该填料具有比表面积大，使用寿命长，易挂膜耐腐蚀不 结团堵塞。填料在水中自由舒展扩散，对水中气泡作多层次切割，相对增加了曝气效果增加了氧利用率，填料成笼式安装，拆卸、检修方便。
在复合生化反应池内同时存在 活性污泥和生物膜。从而可以大大提高反应池中微生物浓度，提高对污染 的去除能力，在曝气池中加入生物膜载体，为世代长的硝化菌提供了良好的附着场所和生存条件，因而能在较短的时间内实现硝化，同时生物膜由外到内依次形成了好氧—缺氧——厌氧的生物环境，为同时硝化与反硝化提供了条件，在去除有机物的同时能够脱氮除磷。微生物附着在纤微载体填料上并在曝气池内一定空间内摆动，曝气气泡的冲刷剪切作用促进生物膜的更新换代，并使其保持一定的活性，随着固着生物膜微生物的增加能够减少系统对二沉降池的依赖，进而提高生物反应器的运行稳定性。同时在填料下部密集布置曝气装置，运行曝气时能够形成横向旋流和纵向推流的复合水力流态，有效地提高了氧的利用效率，减少了短现象，强化了处理效果。
该池分二级，使水质降解成梯度，达到良好的处理效果，同时设计采用相应导流紊流措施，使整体设计更趋合理化。
池中曝气管路选用优质ABS管，耐腐蚀。曝气头选用高效膜片式微孔曝气头，不堵塞，氧利用率高。
设计有效停留时间HRT=8.0小时，该池设计为埋地式钢制结构的箱体。
（6）沉淀池
设置目的：作用分离混合液泥、气、水相中生物活性污泥与脱落生物膜同时负担混合液浓缩收集与回流以及剩余污泥排放功能。
设计特点：设计为竖流式沉淀池，其污泥降解效果好。采用三角堰出水，使出水效果稳定。 污泥采用气提排泥至污泥硝化池，同时部分污泥回流至A級处理池进行反硝化，系统污泥的回流保证了缺氧池和好氧池中有足够的微生物浓度 ,并使缺氧池得到好氧池中硝化产生的硝酸盐 ,而原水和混合液的直接混合又为缺氧池反硝化提供了足够的碳源,使反硝化能够高效顺利进行。) 设计有效停留时间 2 小时以上，该池设计为埋地式钢制结构的箱体。
设计竖流式沉淀池水力负荷:0.8-1.0 M/H。
（7）污泥消化池
设置目的：二沉池排泥定时排入污泥池，进行污泥浓缩和好氧消化，污泥上清液回流排入 调节池再处理，剩余污泥定期抽吸外运（每年二至三次）。
设计特点：该池设计为埋地式钢制结构的箱体。内置污泥好氧消化系统。
（8）消毒池
设置目的：二沉池出水流入消毒池进行消毒，使出水水质符合卫生指标要求，合格外排。
设计特点：消毒池内设计消毒装置，导流板，消毒设计为二氧化氯，简单安全等特点，经消毒后的水再排入附近水域。
（9）风机
设置目的：供 A/O 级生化池、调节池中充氧曝气，搅拌、和污泥好氧消化。
设计特点：风机设计选取用三叶罗茨鼓风机，该机具有体积小，噪声低，风量足，性能稳 定可靠等特点。
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