气体浮选工艺可分为三种:加压浮选、真空浮选(或真空浮选)和电解浮选。其中，压力浮选工艺因其泡沫量易于调节和控制、流程灵活等优点得到了广泛应用。真空浮选应在密封条件下操作，仅用于有毒气体或气味挥发的浮选分离过程；电解法由于能耗高，目前仍处于研究阶段。

1.加压浮选

加压气浮装置主要由加压泵、空气体压缩机、溶解气罐、减压阀、气浮罐等组成。其工作程序如下:加压泵将原水或部分处理水与压力为0.196 ~ 0.49 MPa (2 ~ 5 kgf/cm2)的压缩空气体一起引入密闭的溶解气体罐中。水在溶气罐中停留1 ~ 5分钟后，通过减压阀引入装有未加压废水的开放式气浮罐。空气体在浮选槽中沉淀。在水浮选槽中停留10 ~ 30分钟，处理后的水从浮选槽底部或槽的另一端排出。

(1)加压浮选工艺

1.所有原水加压过程

如图1a所示。适用于原水中悬浮物含量高、泡沫量大、不会因絮体被破坏而影响浮选的浮选过程。

图1压力浮选过程

a-所有原水增压过程；b-部分原水加压工艺；水处理循环的加压过程

2.部分原水加压过程如图1b所示。部分原水加压溶解后与未加压的原水混合进入气浮池。该工艺的动力消耗降低，适用于絮体在压力下被破坏后，一旦与未加压的原水混合可再次絮凝的水质。为了澄清和净化更多的水。

2.处理水循环的加压过程如图1c所示。根据原水所需的发泡量，10% ~ 30%的处理水在压力下溶解在气体中，然后与原水混合进入气浮池。该工艺不破坏絮体，发泡量可根据原水性质灵活调整。然而，相应的浮选机体积大，动力成本略高。适用于污泥浓缩。

(2)溶解气体的方式

溶气罐压力和气体溶解度是影响压力浮选的重要因素。气体在水中的溶解度符合亨利定律，与气体的分压成正比。如图2所示。表1显示了各种气体在水中的溶解度(101.33千帕，20℃)。

图2 空气体在水中的溶解度

表1各种气体在水中的溶解度(LATM = 101325帕，20℃)

气体

证明了空气体在溶解气柜中的溶解效率与压力、水和压缩空气体进入溶解气柜的方式、供气速度、停留时间、流动搅拌条件等因素有关。

图3显示了几种溶解气体的方法。其中，图3a和B的气体溶解方法具有低的气体溶解效率。当溶气罐压力为690 kPa，供气速度为70升/分钟时，水在罐内的停留时间需要超过45分钟空气体才能溶解达到饱和。如果进气速度增加或降低，达到饱和所需的停留时间会更长。

图3压力浮选的溶解气体模式

如果空气体与水同时从加压泵的吸入端进入加压泵，如图3c所示，由于加压泵叶片的剪切和搅拌作用，气体溶解效率将得到提高。但由于空气体和水同时进入加压泵，使泵的排水速度和压力降低，进气量受到限制。当溶气罐压力保持在690 kPa时，通过这种进气方式只能使空气体的饱和率达到23%。

如果在加压泵的排液端设置支管，如图3d所示，被压缩的空气体形成分支循环，可以大大提高气体溶解效率，使空气体的溶解度达到饱和溶解度的75% ~ 85%。

此外，通过在溶气罐中填充适当深度的多孔材料，从填充材料中心周围有孔的水管向溶气罐中通入水，增加空气体与水的接触面积，也可以大大提高饱和率。如图3e所示。

(3)加压浮选槽的类型

有两种类型的加压浮选机:矩形和圆形。为了提高表面负荷率，将斜板沉淀池的原理与气浮池相结合，形成多级加压气浮池，如图4所示。该多级浮选机的标准处理能力为:三级30m·h-1，六级60m·h-1。

图4多级加压浮选槽

国内还没有加压浮选设备的标准系列产品。Degremont的标准化浮选装置有四种加压浮选槽，已翻译成中文出版(详见水处理手册，中国建筑工业出版社)。

第二，减压浮选

真空浮选又叫真空浮选，是在常压下溶解空气体，然后在密闭罐内抽真空空，使常压下溶解的气体沉淀，产生气泡。图5显示了一个真空浮选槽的例子。

图5真空浮选槽

1-原水入口；2—连接真空泵；3-泡沫产品出口；4-沉淀物出口；5-处理过的水

真空浮选适用于有气味和有害气体挥发的浮选过程。缺点是发泡量有限，需要间歇操作。

第三，电解浮选

电解也可以属于气泡沉淀浮选。气泡的产生是由电解过程中H2和O2分别在阴极和阳极的分离引起的。

阴极反应:

阳极反应:

图6是电解浮选装置的一个例子。浮选槽内设有电极，两电极之间施加低压直流电。实际使用的电流密度按浮选机的表面积计算约为80 ~ 90 A/m/h，气体产量约为50 ~ 60 L/h/m ~ 2。所用的流速约为4 m3/h·m2。

图6电解浮选槽

1-原水入口；双电极；3-泡沫产品出口；4-储罐中产品的出口；5刮刀

阳极对腐蚀特别敏感，而阴极由于碳酸盐沉淀容易结垢。当需要保护钛来保护阳极时，通过定期更换电极是无法达到自动除垢的目的的。因此，必须考虑对水进行化学预处理或定期对阴极进行除垢。