技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES潛水式微納米氣泡曝氣機的特性
1).比表面積大
10微米的氣泡與1毫米的氣泡相比較,空氣和水的接觸面積就增加了多倍,各種反應速度也相應增加了多倍。
2).根據斯托克斯定律,氣泡在水中的上升速度與氣泡直徑的平方成正比。即:氣泡直徑越小則氣泡的上升速度越慢。
3).自身增壓溶解
水中的氣泡四周存有氣液界面,而氣液界面的大小使得氣泡會(huì )受到水的表面張力的作用。對于具有球形界面的氣泡,表面張力能壓縮氣泡內的氣體,從而使更多的氣泡內的氣體溶解到水中。
4).表面帶電
純水溶液是由水分子以及少量電離生成的H+和OH-組成,氣泡在水中形成的氣液界面具有容易接受H+和OH-的特點(diǎn),而通常陽(yáng)離子比陰離子更易離開(kāi)氣液界面,而使界面常帶有負電荷。
5).產(chǎn)生大量自由基
微氣泡在運動(dòng)過(guò)程中破裂瞬間,由于氣液界面消失的劇烈變化,界面上集聚的高濃度離子將積蓄的化學(xué)能一下子釋放出來(lái),此時(shí)可激發(fā)產(chǎn)生大量的羥基自由基,其產(chǎn)生的*氧化作用可降解水中正常條件下難以氧化分解的污染物,實(shí)現對水質(zhì)的凈化作用。
6).傳質(zhì)效率高
氣液傳質(zhì)是許多化學(xué)和生化工藝的限速步驟。研究表明,氣液傳質(zhì)速率和效率與氣泡直徑成反比,微氣泡直徑極小,在傳質(zhì)過(guò)程中比傳統氣泡具有明顯優(yōu)勢。
7).氣體溶解率高
微納米氣泡具有上升速度慢、自身增壓溶解的特點(diǎn),使得微納米氣泡在緩慢的上升過(guò)程中逐步縮小成納米級,然后消減湮滅溶入水中,從而能夠大大提高氣體(空氣、氧氣、臭氧、氫氣、氮氣、二氧化碳等)在水中的溶解度。
河道處理微納米氣泡曝氣機
經(jīng)過(guò)科研實(shí)驗研究發(fā)現,當氣泡尺度減小到微納級別時(shí),氣泡在水中停留時(shí)間變長(cháng),從而與懸浮物接觸時(shí)間增加;并且氣泡的比表面積大增加,其表面特性占主導地位,氣泡與懸浮物粘附效率大幅提高,污物的浮力增加,氣浮效率可提高20%以上。
潛水式微納米氣泡曝氣機當大量含有氮、磷的污水進(jìn)入一個(gè)湖泊時(shí),由于湖泊水循環(huán)不暢,水中的氮磷濃度迅速提高。充足的氮磷供應會(huì )導致湖泊中的藻類(lèi)迅速生長(cháng),在快速生長(cháng)期過(guò)后,失去活性的藻類(lèi)殘骸則為水中的微生物提供了充足的養料,它們也會(huì )隨之大量繁殖,并在分解藻類(lèi)殘骸的過(guò)程中迅速消耗水中的溶解氧,導致水中的氧含量快速下降,引發(fā)水中需氧生物死亡,于是導致生態(tài)系統崩潰。通常向水中通入空氣或氧氣(曝氣法),可提高水體中的氧含量,從而能夠治理因水體內氮磷含量過(guò)多引發(fā)的生態(tài)系統崩潰問(wèn)題。傳統的曝氣增氧技術(shù)通過(guò)向水中注入宏觀(guān)氣泡方式為水體增氧,由于宏觀(guān)氣泡在水中上浮快,與水體之間的氧交換時(shí)間短,增氧效率不高;而微納米由于在水中停留時(shí)間長(cháng),與水體之間的氧交換時(shí)間長(cháng),并且比表面積大,氣泡中的氣體水中溶解速度快,可大大提高水體增氧效率,從而有力的改善污染水體水質(zhì)并促進(jìn)水體內生態(tài)系統的修復。
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