随着水泵生产技术的不断发展,出现了多相溶气泵(也称气液混合泵)。该泵能在给原水加压的同时溶入一定量气体,直接产生微米级的气泡,从而省去传统加压溶气气浮流程中的循环水泵、空压机、填料溶气罐等配套设备,降低投资和运行费用。为了给多相溶气泵的工业化推广应用奠定坚实基础,有必要研究其所产生微细气泡的分布特性。

由于气浮过程中气泡与颗粒/油滴间的作用极其复杂,且存在气泡变形、合并及其他偶然因素,故对气泡粒径等特性进行研究的方法和手段较为有限。选择恰当的气泡粒径观测方法对于评价不同气泡发生装置及不同气浮工艺流程的处理效果和性能至关重要。

常用的气泡粒径分布观测方法包括图像分析法、电阻法(库尔特法)、X射线衰减法、经验或半经验流体力学公式法(包括斯托克斯定律)和激光法等。图像分析法是目前使用最为广泛的方法,但该方法同时存在设备复杂、调试困难、工作量大且只适用于低气泡密度等不足;电阻法操作简便、速度快,但一般用于测量颗粒总数且适合分布范围较窄的样品;X射线衰减法的数据解析非常复杂;流体力学公式法主要依靠目视观察,误差较大;激光法又分为散射法和衍射法,光学粒子计数器(opticalpaxticle counter,OPC)是基于散射法的测量仪器,被广泛用于气体中粉尘的计数,但在气浮气泡测量中出现了速度慢、误差大等问题。有研究人员将半导体物理研究中的椭圆偏振光散射(ellipticallypolarized light scattering,EPLS)技术用于气泡大小的测量,但该方法的应用尚未成熟,稳定性有待提高。激光衍射法(low angle laser ligut scattering,LALLS)又称小角度激光光散射法,自20世纪70年代中期兴起,因其具有测量范围广、稳定性高、检测速度快、可进行在线测量等优点,而被广泛用于制药、水泥、涂料、矿产品加工及军工等领域中粉体颗粒的测量。激光衍射法已被国外学者成功应用于分离过程中胶质泡沫气泡大小的测量;中国石油大学(华东)首次在国内利用该技术与显微摄像法相结合,对气泡粒径分布进行了研究,但未对常用的混凝剂、起泡剂及含油量等因素对多相溶气泵微细气泡生成性能的影响进行系统深入的讨论。其他对气浮中微细气泡特性的研究主要涉及物理化学及颗粒/气泡碰撞2个方面,对其分布特性的研究较少。