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氣浮機氣泡與顆粒的粘附條件
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氣浮機中氣泡與顆粒的粘附是實現固液分離的核心過程,其效率取決于顆粒表面性質、氣泡特性及水相環境的協同作用。顆粒表面的疏水性是粘附的基礎條件,疏水性顆粒與水分子間親和力較弱,氣泡接近時易排除表面水化膜,形成穩定接觸。親水性顆粒需通過投加混凝劑改變表面性質,混凝劑水解產物吸附于顆粒表面,降低水化膜厚度,提升疏水性,促進氣泡粘附。
氣泡尺寸與顆粒粒徑的匹配度影響粘附概率,過小的氣泡難以克服水流阻力與顆粒碰撞,過大的氣泡則因浮力過大易脫離顆粒。氣泡表面電荷與顆粒電荷的相互作用同樣關鍵,當兩者電荷相反時,靜電引力促進粘附;電荷相同時,需通過調節水相pH值或投加電解質壓縮雙電層,降低排斥力。此外,氣泡的穩定性對粘附持續時間至關重要,表面活性物質可增強氣泡膜強度,減少氣泡合并或破裂,延長與顆粒的接觸窗口。
水力條件通過影響碰撞頻率間接作用于粘附效果,適度的攪拌可增加氣泡與顆粒的接觸機會,但過度擾動會導致已粘附的氣泡-顆粒復合體分離。水相中的懸浮雜質與油類物質可能競爭氣泡表面位點,或形成隔離層阻礙接觸,需通過預處理去除干擾物質。實際應用中,需綜合調控顆粒表面疏水性、氣泡特性、水相化學環境與水力條件,以優化氣泡-顆粒粘附效率,提升氣浮分離效果。
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