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微纳米气泡有机废气处理设备

纳米气泡机简介

发布时间:2019-06-18 浏览量:505

杭州桂冠环保系列纳米气泡

1、杭州桂冠环保系列纳米气泡机简介

杭州桂冠环保系列纳米气泡是本公司独立研制的一种节能高效的新型水处理设备,通过加压溶解释气产生大量纳米气泡,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效

益的修复。

2、纳米气泡特性


微纳米气泡通常是指直径在 50μm 以下的气泡,其中直径在 1μm 以上的微小气泡被称为微气泡 (micro—bubble),直径小于1μm 且大于1nm 的超微小气泡被进一步称为纳米气泡。微纳米气泡

不仅体积比普通气泡要小很多,而且具有如下不同于普通气泡的一些特殊性质:

①比表面积大

气泡的体积和表面积的关系可以通过公式表示。气泡的体积公式为 V=4π/3r3,气泡的表面积公式为 A=4πr2,两公式合并可得 A=3V/r,即 V 总=n?A=3V 总/r。也就是说,在总体积不变

(V 不变)的情况下,气泡总的表面积与单个气泡的直径成反比。根据公式,10 微米的气泡与 1 毫米的气泡相比较,在一定体积下前者的比表面积理论上是后者的 100 倍。空气

和水的接触面积就增加了 100 倍,各种反应速度也增加了 100 倍。

 

 

②上升速度慢 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。气泡直径越小则

气泡的上升速度越慢。从气泡上升速度与气泡直径的关系图可知,气泡直径 1mm 的气泡在水中上升的速度为 6m/min,而直径 10μm 的气泡在水中的上升速度为 3mm/min,后者是前者的1/2000。

如果考虑到比表面积的增加,微纳米气泡的溶解能力比一般空气增加 20 万倍。

 

 

③自身增压溶解 水中的气泡四周存有气液界面,而气液界面的存在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。

 

根据杨-拉普拉斯方程,?6?2P=2σ/r,?6?2P 代表压力上升的数值,σ代表表面张力,r 代表气泡半径。直径在 0.1mm 以上的气泡所受压力很小可以忽略,而直径 10μm 的微小气泡会受

到 0.3 个大气压的压力,而直径 1μm 的气泡会受高达 3 个大气压的压力。微纳米气泡在水

中的溶解是一个气泡逐渐缩小的过程,压力的上升会增加气体的溶解速度,伴随着比表面积的增加,气泡缩小的速度会变的越来越快,从而最终溶解到水中,理论上气泡即将消失时的所受压力为

无限大。

 

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,而且通常阳离子比阴离子更容易离开气液界面,而使界面常带有负电荷。已经

带上电荷的表面倾向于吸附介质中的反离子,特别是高价的反离子,从而形成稳定的双电层。微气泡的表面电荷产生的电势差常利用ζ电位来表征,ζ电位是决定气泡 界面吸附性能的重要因素。当

微纳米气泡在水中收缩时,电荷离子在非常狭小的气泡界面上得到了快速浓缩富集,表现为ζ电位的显著增加,到气泡破裂前在界面处可形成非常高的ζ 电位值。

 

⑤产生大量自由基 微气泡破裂瞬间,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。羟基自由基具有超高的氧化还原电位,其产生的超强氧化作用可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物如苯酚等,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。当气泡直径较小时,微气泡界面处的表面张力对气泡特性的影响表现得较为显著。这时表面张力对内部气体产生了压缩作用,

使得微气泡在上升过程中不断收缩并表现出自身增压效应。从理论上看,随着气泡直径的无限缩小,气泡界面的比表面积也随之无限增大,最终由于自身增压效应可导致内部气压增大到无限大。因

此,微气泡在其体积收缩过程中,由于比表面积及内部气压地不断增大,使得更多的气体穿过气泡界面溶解到水中,且随着气泡直径的减小表面张力的作用效果也越来越明显,最终内部压力达到一

定极限值而导致气泡界面破裂消失。因此,微气泡在收缩过程中的这种自身增压特性,可使气液界面处传质效率得到持续增强,并且这种特性使得微气泡即使在水体中气体含量达到过饱和条件时

,仍可继续进行气体的传质过程并保持高效的传质效率。

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,最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、二氧化碳等)在水中的溶解度。对于普通气泡,气体的溶解度往往受环境压力的影响和限制存在饱和溶

解度。在标准环境下,气体的溶解度很难达到饱和溶解度以上。而微纳米气泡由于其内部的压力高于环境压力,使得以大气压为假定条件计算的气体过饱和溶解条件得以打破。

3、杭州桂冠环保系列纳米气泡机工作原理

杭州桂冠环保系列纳米气泡机由纳米气泡泵、溶气系统、释放系统等组成。杭州桂冠环保系列纳米气泡机通过纳米气泡泵将气体和水混合后输入到溶气罐,使气体溶解在水中,继而通过释气装置将溶解气体释放出来形成纳米气泡,并以极高的速度射流到水中,射流对水产生机械电离作用,在打破污染团胶体连接、断裂污染物与水的化学键和电性吸附结合的同时,射入的活性氧、氧离子、电离产生的氢离子和氢氧根离子等氧化分解污染物,实现水质的净化。微纳米气泡在水中的溶解率超过 85%,溶解氧浓度可以达到饱和浓度以上,并且微纳米气泡是以气泡的方式长时间存留在水中,可以随着溶解氧的消耗不断地向水中补充活性氧,为净化处理污水的微生物提供了充足的活性氧、强氧化性离子团,并保证了活性氧充足的反应时间。经过 ZHKJ‐WNF 系列纳米气泡机处理后还原的洁净水,水中的溶解氧含量最低标准为4ppm,水自身的净化能力远远高于自然条件下的自净能力。

4、杭州桂冠环保系列纳米气泡机设备选型

5、杭州桂冠环保系列纳米气泡机特点

a可以分解氧化水域中的所有污染物,净化清除水底淤泥中的所有污染物,提高水中溶解活性氧量,实现水域的彻底净化,恢复并提高水域的自净能力,长期保持水域的净化环境。b 低能耗高效率。纳米气泡的特性决定了其氧转移率比普通气泡大大的提高,即在相同的曝气强度下,杭州桂冠环保系列纳米气泡机比普通曝气机产生更多的溶解氧。c    主体设备采用优质不锈钢材料完全耐各种腐蚀水体。d与其他普通纳米气泡机相比,杭州桂冠环保系列纳米气泡机施工安装简便,可选择固定桥或浮式安装,设备漂浮于水面,无特殊基础要求,不受水位变化影响,无需机房及任何管道、泵、阀,不存在堵塞现象。e    设备静音效果好,不影响周边居民日常生活。


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