气浮法作为一种高效、快速的固、液分离技术，自十九世纪七十年代以来得到了迅速发展。目前，气浮法已广泛应用于给水、城市污水和工业污水的处理。 常用的气浮方法为压力溶气法(DAF)和涡凹气浮法(CAF)。尽管CAF相对于DAF得到了很大的改进，取消了DAF的溶气罐等附属设备，但是气泡的产生依赖于叶轮的高速切割以及在无压体系中的自然释放，导致气泡直径大，动力消耗高，CAF处理效果难如人意。因此，本文采用气液混合泵作为产气装置，气浮柱作为气浮分离系统，开发出新一代气浮设备—新型机械散气溶气气浮柱(NAFC)。 本论文在理论方面分析了气泡的形成及特性、絮粒的形成及特性、气泡与絮粒的粘附以及带气絮粒的上浮；根据带气絮粒的上浮原理以及气浮柱设备的设计理论，进一步提出了气浮柱设备的设计计算公式；从释气量和气泡大小两个方面，本文又对影响气浮柱性能的参数进行了理论分析和测试研究。 在试验部分，本文利用NAFC气浮设备对洗煤废水、二沉池出水和含藻水三种废水进行了试验研究。试验结果表明：①处理洗煤废水时，在PAM用量为4mg/L、PAC用量为60mg/L、煤油用量为15g/t、两进水口间距为160cm和回流比为40％的条件下，对浊度和CODCr的净化效率分别为97.1％和83.3％，达到《城市杂用水水质标准》GB/T18920-2002中城市绿化水质要求；②处理二沉池出水时，在两进水口间距为150cm、40mg/LPAC和2.0mg/LPAM复配、回流比为15％的条件下，对SS、浊度和CODcr的去除率分别为93.0％，93.3％和71.4％，达到了《生活杂用水水质标准》CJ25.1-89；③处理含藻水时，在两进水口高度为1.60m、60mg/LPAC和1.5mg/LPAM复配、回流比为20％的条件下，对浊度、藻类、CODMn的净化效率分别为90.5％、91.4％、82.7％，出水水质达到《生活饮用水水源水质标准》CJ3020-1993中的Ⅱ类标准。 本文的创新点是：①开发了气液混合泵与气浮柱相结合的气浮设备；②初步建立了气浮柱设备的设计理论公式；③对气泡粘附率、需气量、气泡大小以及释气量等进行了理论分析和试验研究；④针对三种废水，进行了设备结构参数、气浮操作参数等方面的试验研究。