潜水式微纳米气泡曝气机的特性
1).比表面积大
10微米的气泡与1毫米的气泡相比较,空气和水的接触面积就增加了多倍,各种反应速度也相应增加了多倍。
2).根据斯托克斯定律,气泡在水中的上升速度与气泡直径的平方成正比。即:气泡直径越小则气泡的上升速度越慢。
3).自身增压溶解
水中的气泡四周存有气液界面,而气液界面的大小使得气泡会受到水的表面张力的作用。对于具有球形界面的气泡,表面张力能压缩气泡内的气体,从而使更多的气泡内的气体溶解到水中。
4).表面带电
纯水溶液是由水分子以及少量电离生成的H+和OH-组成,气泡在水中形成的气液界面具有容易接受H+和OH-的特点,而通常阳离子比阴离子更易离开气液界面,而使界面常带有负电荷。
5).产生大量自由基
微气泡在运动过程中破裂瞬间,由于气液界面消失的剧烈变化,界面上集聚的高浓度离子将积蓄的化学能一下子释放出来,此时可激发产生大量的羟基自由基,其产生的*氧化作用可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物,实现对水质的净化作用。
6).传质效率高
气液传质是许多化学和生化工艺的限速步骤。研究表明,气液传质速率和效率与气泡直径成反比,微气泡直径极小,在传质过程中比传统气泡具有明显优势。
7).气体溶解率高
微纳米气泡具有上升速度慢、自身增压溶解的特点,使得微纳米气泡在缓慢的上升过程中逐步缩小成纳米级,然后消减湮灭溶入水中,从而能够大大提高气体(空气、氧气、臭氧、氢气、氮气、二氧化碳等)在水中的溶解度。
河道处理微纳米气泡曝气机
经过科研实验研究发现,当气泡尺度减小到微纳级别时,气泡在水中停留时间变长,从而与悬浮物接触时间增加;并且气泡的比表面积大增加,其表面特性占主导地位,气泡与悬浮物粘附效率大幅提高,污物的浮力增加,气浮效率可提高20%以上。
潜水式微纳米气泡曝气机当大量含有氮、磷的污水进入一个湖泊时,由于湖泊水循环不畅,水中的氮磷浓度迅速提高。充足的氮磷供应会导致湖泊中的藻类迅速生长,在快速生长期过后,失去活性的藻类残骸则为水中的微生物提供了充足的养料,它们也会随之大量繁殖,并在分解藻类残骸的过程中迅速消耗水中的溶解氧,导致水中的氧含量快速下降,引发水中需氧生物死亡,于是导致生态系统崩溃。通常向水中通入空气或氧气(曝气法),可提高水体中的氧含量,从而能够治理因水体内氮磷含量过多引发的生态系统崩溃问题。传统的曝气增氧技术通过向水中注入宏观气泡方式为水体增氧,由于宏观气泡在水中上浮快,与水体之间的氧交换时间短,增氧效率不高;而微纳米由于在水中停留时间长,与水体之间的氧交换时间长,并且比表面积大,气泡中的气体水中溶解速度快,可大大提高水体增氧效率,从而有力的改善污染水体水质并促进水体内生态系统的修复。