所謂氣浮是指利用微細氣泡在水中的作用，在水中注入或者產生微細氣泡，并污水中借助張力、浮力.壓力等多重物理作用，吸附污水中的雜質絮粒，同時雜質與微細氣泡的粘合體的比重小于水體，自然而然浮到水面上，形成與液體分離，凈化水體。
煉油污水主要是因為原油直接蒸餾或者重質油的裂化和蒸餾產生的。煉油廠污水一般會先按照廢水水質分類分流，污水根據其特點分為游離態含油廢水、乳化油廢水、冷卻水、鍋爐排水、含硫廢水、含堿廢水、含酸廢水等。而渦凹氣浮機能在初級污水處理中發揮巨大作用，其能有效分解排除煉油污水中的浮油、乳化油以及懸浮物。
經過分類分流后的污水進入充氣段中，小型充氣段中的渦凹曝氣機，利用在液體底部的散氣葉輪在水底高速轉動，制造出一定的真空區域，再利用空氣輸送管將水面上的空氣轉移到水下填補真空區域，空氣中的氧氣也一起輸入水中產生微細氣泡，微細氣泡進入水體后開始粘附水體中的雜質，微細氣泡與水體糅合的混合物和水體之間密度并不平衡，由此產生了一定的浮力，隨著散氣葉輪在水底的攬動進入氣浮槽，通過氣浮槽螺旋上升至水面，上浮過程中，微細氣泡不斷吸附雜質和水體中的顆粒物及乳化油等。渦凹曝氣機從曝氣段得到氣浮槽，形成了一個開放式的完整的回流管道，從而有利于在水底形成一個負壓區，保證了在產生微細氣泡的同時確保氣浮段的工作順利進行。
此時水中污染物從氣浮槽的進口端推到出口端，進入刮泥系統。刮泥系統中鏈條刮泥機隨著整個液面展開作業，將依靠微細氣泡浮在水面上的水中污染物進行清除處理并將污泥排放至管道中。污泥排放管道是固體廢物排放系統的組成部分，管道中的螺旋推進器，將污泥推送進集泥池，形成完整固體排放步驟。而凈化后的污水隨著部分水回流系統流入溢流槽進行生化處理，形成水資源的循環利用。
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