气浮技术是污水前处理过程中的主要工业手段。气浮工艺主要依靠释放器产生的大量致密微型气泡通入待处理污水中,利用气泡自身携带的电荷性对污染物进行裹挟和吸附再通过自身受到的浮力上浮到水面,随后利用刮渣装置对污染物进行处理以达到污水处理的一种工艺。压力溶气气浮法是气浮中生成微泡的主要方法,其原理是:通过对溶气罐中加压、加气,使得空气分子通过间隙填充作用进入水分子之间的缝隙中,或是通过水合作用与水分子发生化学反应生成化合物从而溶解在水中。之后使得高压溶气水通过释放器迅速的消能与释压,水中的气体分子就会迅速释放出来并形成大量致密的微气泡。影响出水效果最主要的因素就是释放器的性能与微气泡的直径尺寸。因此研究气体在压力溶气罐中的溶解过程、气体的成核与定型以及影响气泡直径的因素对提高气浮效率有重要的实际意义。本文通过改变释放器孔口直径与溶气压力的大小,研究了不同孔口直径、不同溶气压力组合下释放器产生的气泡尺寸以及随着气泡不断上升在不同高度区域的气泡尺寸。本文对气体在水中的溶解机理以及气体分子在水中的成核与定型进行了研究,并对气泡成型后在水中上浮的动力学进行了分析。在基于以上理论的情况下,通过CFD仿真分析了不同孔径与溶气压力下释放器内部的流场情况。发现溶气水经过释放器的孔口处时,会获得较大的加速与流速梯度,并在孔室底部发生撞击,部分溶气水碰撞回流,部分顺着孔室内壁流向边缘的缝隙部位,并在二者连接部位形成涡流和低压区域,随后通过缝隙由出水口排出。采用不同孔口直径的释放器与不同溶气压力组合的实验表明,同一孔口直径下,随着压力的上升,产生的气泡直径逐渐较小。当压力从0.2MPa增加到0.6MPa时,气泡直径下降较为明显,当溶气压力从0.6MPa上升到0.8MPa时,得到的气泡直径相比于较低气压时,下降并不明显。而且随着压力的不断上升,能耗也急剧上升,因此采用过高的溶气压力这一做法既不经济也不环保。同一溶气压力下,当孔口直径从3mm增加到5mm时,产生的气泡直径不断减小,当孔口直径从5mm增加到8mm时,产生的气泡直径不断增大。实验采用高速摄影拍摄了5cm、15cm、25cm三个高度的气泡情况,实验发现随着高度的上升,气泡的直径整体呈现不断上升的趋势。不过发现25cm高度的气泡无论是大小还是形状都具有较大的不规律型。随着气泡的不断上升,气泡受到的压力在不断变化,气泡周围的情况也变得更加复杂,气泡之间发生碰撞并大和对污染杂质吸附裹挟的概率也随之上升。将各个工况下的气泡直径数据导入MATLAB中进行数据拟合和极值点标定,得到了气泡直径的极小值点:孔口直径为5.2mm,溶气压力为0.68MPa时,气泡直径达到极小值为44.4072μm,这一尺寸能够较好的提高气浮效率。