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水中過飽和空氣在減壓時能以微細的氣泡形式釋放出來，從而使水中的雜質顆粒被粘附而上浮。達到固-液分離的目的。如果先將空氣加壓使其溶于水形成空氣過飽和溶液，然后減至常壓使空氣析出，稱為加壓溶氣氣浮;如果將廢水在常壓下曝氣后在真空條件下誘使溶氣逸出，稱為真空式氣浮。

溶氣真空氣浮設備是使空氣在常壓或加壓下溶于水中，而在負壓下析出的氣浮設備。真空式氣浮設備優點是氣泡的形成、它與顆粒的粘附以及氣泡和顆粒絮凝體的上浮都在穩定的環境中進行，絮凝體破壞的可能性小，整個氣浮過程所需要的能耗量小。其缺點是水中溶氣量有限，不適用于含濃度大于250-300mg/L懸浮物的廢水;另一缺點是要求有密封的容器，在容器內還需要裝有刮渣機械，結構復雜，因此在工程實際中使用較少。該設備可能得到的空氣量因受到能夠達到的真空度(一般運行真空度40kPa)的影響，析出的微細泡量很有限，且構造復雜，運行維修不方便，現已逐步淘汰。

1．原水進入混合反應器，在混合反應器中加入藥劑（除油劑或混凝劑），以形成可分離的絮凝物；
2．經預處理后的污水進入氣浮裝置，在進水室污水和氣水混合物中釋放的微小氣泡（氣泡直徑范圍30～50um）混合。這些微小氣泡粘附在污水中的絮體上，形成比重小于水的氣浮體。氣浮體上升至水面凝聚成浮油（或浮渣），通過刮油（渣）機刮至收油（渣）槽；

3．在進水室較重的固體顆粒在此沉淀，通過排砂閥排出，系統要求定期開啟排砂閥以保持進水室清潔；
4．污水進入氣浮裝置布水區，快速上升的粒子將浮到水面；上升較慢的粒子在波紋斜板中分離，一旦一個粒子接觸到波紋斜板，在浮力的作用下，它能夠逆著水流方向上升；
5．所有重的粒子將下沉，下沉的粒子通過底部刮渣機收集，通過定期開啟排泥閥排出。

氣浮法又稱空氣浮選法是污水處理中常用的浮選方法，氣浮法是利用空氣壓縮瞬間釋放或機械剪切形成的微氣泡進行浮選。常用的氣泡的形成方法可分為水泵吸水管吸氣氣浮機、擴散板曝氣氣浮、射流氣浮及葉輪氣浮機。將污水、污染物質和氣泡這樣一個多相體系中含有的疏水性污染離子，有選擇地從廢水中吸附到氣泡上，以泡沫形式從水中分離去除的一種操作過程。氣浮法是向水中注入或通過電解的方法產生大量的微氣泡，使其與廢水中密度接近于水的固體或液體污染物微粒黏附，形成密度小于水的氣浮體，在浮力的作用下上浮至水面形成浮渣，進行固液或液液分離的一種水處理技術。氣浮法主要用于從廢水中去除相對密度的懸浮物、油類和脂肪，也可用于高濃度廢水的濃縮然后經帶式壓濾機壓干。廢水中污染物微粒能較穩定地吸附在氣泡上并隨氣泡上浮是氣浮分離的前提條件，因此，被去除的污染物微粒應具有疏水性表面。污泥脫水機為提高氣浮法的分離效果，往往采取措施改變固體或液體污染物微粒的表面特性，向水中投加一定數量的懸浮劑，使親水性顆粒轉變成為疏水性顆粒，向乳化油廢水中投加破乳劑（混凝劑），使難于氣浮的乳化油聚集成懸浮物來去除。