气浮技术在污水处理方面有着广泛的工业应用,国内大部分传统气浮池由于露天设置会造成二次污染并且受环境影响处理效果不佳,为此设计了新型的密闭气浮装置;同时,大部分气浮工艺采用的是平流式气浮池,接触区和分离区内气泡尺寸分布对气浮效果影响很大,需要对其进行深入探究以提供机理支撑。因此,解决气浮工艺装置中存在的上述问题并针对密闭气浮装置进行基础性实验研究是本文的研究方向。首先,在现有气浮技术的基础上,根据传统加压气浮装置的结构特点进行吸收和优化改造,提出了一种新型的密闭气浮装置并对设备计算选型。其次,实验采用显微镜摄像法测量气浮过程中气泡尺寸,用自制Matlab程序对实验数据处理结果表明,当溶气压力在0.34MPa,气液比为5%,表面活性剂浓度为50ppm,矿化度为1mol/L,气泡生成尺寸达到30μm,此时生成气泡质量较优密度较大且利于气浮分离;在接触区和分离区内,气泡直径随着高度的增加而变大,进液量应小于600L/h以保证流场稳定。之后,除油效率实验表明系统稳定时间为60min,进液量在350L/h,含油污水浓度小于450mg/L,溶气压力在0.35MPa,气液比为5%,回流比为30%,破乳剂浓度15ppm且表面活性剂浓度20ppm时,除油效率高达90%以上;基于数据分析建立了分离效率预测模型;经过8天的长周期运行实验,分离效率稳定保持在80%以上。相对于传统的加压溶气气浮工艺,该装置处理效果更好,所需气液比更小。综上所述,密闭气浮装置既保证含油污水的高效分离,又实现整个工艺流程的密闭操作运行,具有结构紧凑、污水处理效果好、无二次污染、气体接近零损耗、对环境和气候适应性强、运行费用低等优点,本装置可以替代传统的各种类型的气浮。