微納米氣泡

通常我們把氣體在液體中的存在現(xiàn)象稱作氣泡。氣泡的形成現(xiàn)象，在自然界中的許多過程中都能遇到，當(dāng)氣體在液體中受到剪切力的作用時(shí)就會(huì)形成大小、形狀各不相同的氣泡。目前，對氣泡的分類與定義并不是十分嚴(yán)格，按照從大到小的順序可分為厘米氣泡（CMB）、毫米氣泡（MMB）、微米氣泡（MB）、微納米氣泡（MNB）、納米氣泡（NB）。

工作原理
微納米氣泡機(jī)由納米氣泡泵、溶氣系統(tǒng)、釋放系統(tǒng)等組成。RWP 微納米氣泡機(jī)通過納米氣泡泵將氣體和水混合后輸入到溶氣罐，使氣體溶解在水中，繼而通過 釋氣裝置將溶解氣體釋放出來形成納米氣泡，并以高速射流到水中，射流對水產(chǎn)生機(jī)械電離作用，在打破污染團(tuán)膠體連接、斷裂污染物與水的化學(xué)鍵和電性吸附結(jié)合的同時(shí)，射入的活性氧、氧離子、電離產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子等氧化分解污染物，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的凈化。 微納米氣泡在水中的溶解率超過 85%，溶解氧濃度可以達(dá)到飽和濃度以上，并且微納米氣泡 是以氣泡的方式長時(shí)間存留在水中，可以隨著溶解氧的消耗不斷地向水中補(bǔ)充活性氧，為凈 化處理污水的微生物提供了充足的活性氧、強(qiáng)氧化性離子團(tuán)，并保證了活性氧充足的反應(yīng)時(shí) 間。經(jīng)過 RWP 系列納米氣泡機(jī)處理后還原的潔凈水，水中的溶解氧含量標(biāo)準(zhǔn)為 4ppm，水自身的凈化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自然條件下的自凈能力。

 

使用范圍

應(yīng)用于水體修復(fù)，污水處理，水產(chǎn)養(yǎng)殖，船舶、減阻等方面。介質(zhì)的PH 值為：6.5～8.0,介質(zhì)溫度≤50℃

 

微納米氣泡的定義

通常我們把氣體在液體中的存在現(xiàn)象稱作氣泡。氣泡的形成現(xiàn)象，在自然界中的許多過程中都能遇到，當(dāng)氣體在液體中受到剪切力的作用時(shí)就會(huì)形成大小、形狀各不相同的氣泡。目前，對氣泡的分類與定義并不是十分嚴(yán)格，按照從大到小的順序可分為厘米氣泡（CMB）、毫米氣泡（MMB）、微米氣泡（MB）、微納米氣泡（MNB）、納米氣泡（NB）。所謂的微納米氣泡，是指氣泡發(fā)生時(shí)直徑在10微米左右到數(shù)百納米之間的氣泡，這種氣泡是介于微米氣泡和納米氣泡之間，具有常規(guī)氣泡所不具備的物理與化學(xué)特性。

結(jié)構(gòu)簡介

1、出水管接頭

用軟管或硬管聯(lián)接出水管接頭，以將霧化器里出來的溶氣水輸送到河道中被處理的水域中。

2、氣泡霧化器

將壓力罐內(nèi)的高壓溶氣水通過失壓釋放，霧化成氣泡直徑小于20μm 微細(xì)氣泡，高壓飽和溶氣水也變成了低壓優(yōu) 質(zhì)溶氣水。

3、霧化器檢修閥

當(dāng)霧化器發(fā)生堵塞等故障時(shí)，可以通過關(guān)停該閥門對霧化器進(jìn)行檢修。

4、壓力罐

由不銹鋼制成，在罐內(nèi)壓力和旋轉(zhuǎn)水流的共同作用下，氣水混體合液變成了過飽和高壓溶氣水。罐體特殊的結(jié)構(gòu)形式，使溶氣效 果達(dá) 到 佳。

5、一體式兩相流溶氣機(jī)

利用一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)將空氣和水同時(shí)吸入，通過葉輪的初步粉碎后形成氣液混合液體后，輸送到壓力罐內(nèi)。動(dòng)力為經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的潛水電機(jī)，電機(jī)與泵頭同軸，電機(jī)安裝于壓力罐內(nèi)，泵頭部分安裝于壓力罐外，泵頭和電機(jī)分別進(jìn)行密封；泵頭部分的密封即使損壞，液體直接流到外面而不會(huì)進(jìn)入到電機(jī)腔內(nèi)損壞電機(jī)。

6、進(jìn)水調(diào)節(jié)閥

考慮到設(shè)備的安裝高度不同，壓力罐內(nèi)的壓力、曝氣機(jī)產(chǎn)生的溶氣水量、氣水比例均會(huì)發(fā)生變化，通過對進(jìn)水調(diào)節(jié)閥門和進(jìn)氣控制閥的聯(lián)合調(diào)節(jié)，使氣水比例達(dá)到 佳（只需在第 一次開機(jī)時(shí)調(diào)試好）。

7、進(jìn)水管節(jié)頭

用軟管（有一定鋼性，能承受0.05MPa 負(fù)壓）或硬管聯(lián)接進(jìn)水管接頭，以便將河道里的水輸送到兩相流溶氣機(jī)中。

8、進(jìn)氣控制閥

調(diào)節(jié)進(jìn)氣量大小。與進(jìn)水控制閥聯(lián)合調(diào)節(jié)以達(dá)到 佳的氣水比例。

9、回水管路

連接兩想流溶氣機(jī)和壓力罐。

10、放氣安全閥

當(dāng)罐內(nèi)壓力值過高時(shí)（超過0.7MPa）時(shí)，安全閥自動(dòng)打開泄壓；當(dāng)罐內(nèi)空氣比例過高時(shí)（此時(shí)霧化器出來的溶氣水中含有大氣泡），手動(dòng)打開安全閥，將壓力罐內(nèi)空氣放掉。

11、壓力表

用于觀察壓力罐內(nèi)的壓力值，以便調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓力至 佳值。

 

RWP 系列納米氣泡機(jī)特點(diǎn)
a 可以分解氧化水域中的所有污 染物，凈化清除水底淤泥中的所有污染物，提高水中溶 解 活性氧量，實(shí)現(xiàn)水域的徹 底凈化，恢復(fù)并提高水域的自凈能力，*保持水域的凈化環(huán)境。

b 低能耗高 效率。納米氣泡的特性決定了其氧轉(zhuǎn)移率比普通氣泡大大的提高，即在相同的 曝氣強(qiáng)度下，RWP 系列納米氣泡機(jī)比普通曝氣機(jī)產(chǎn)生更多的溶解氧，具有更高的生化需氧量（BOD）和氨氮的去除率。
c 主體設(shè)備采用不銹鋼材料耐各種腐蝕水體。

d 與其他普通納米氣泡機(jī)相比，RWP 系列納米氣泡機(jī)施工安裝簡便，可選擇固定橋或 浮式安裝，設(shè)備漂浮于水面，無基礎(chǔ)要求，不受水位變化影響，無需機(jī)房及任何管道、泵、閥，不存在堵塞現(xiàn)象。
e 設(shè)備*效 果好，不影響周邊居民日常生活。

 

RWP 系列納米氣泡機(jī)功能
①富含微納米氧氣氣泡的水對動(dòng)植物都具有促進(jìn)生物活性的作用。這是由于微納米氣泡 在水中存在時(shí)間長，內(nèi)部承載氣體釋放到水中的過程較慢，因此可實(shí)現(xiàn)對承載氣體的充分利 用，提供充足的活性氧以促進(jìn)水中生物的新陳代謝活性。向污染的缺氧水域中鼓入微納米氣 泡時(shí)，隨著氣泡內(nèi)溶解氧的消耗不斷向水中補(bǔ)充活性氧，可增強(qiáng)水中好氧微生物、浮游生物 以及水生動(dòng)物的生物活性，加速其對水體及底泥中污染物的生物降解過程，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化目的。
②通過微納米氣泡以高速射入污水中，造成對污水的機(jī)械電離，微氣泡破裂時(shí)釋放出的 羥基自由基，再加上活性氧和氧離子的綜合作用，把污染物徹 底分解氧化成為沒有污染和毒 副作用的小分子有機(jī)物。

③通過切斷有機(jī)物的化學(xué)鍵對底泥凈化消除，使之被分解變成沒有污染的無機(jī)物。分解 有機(jī)物的手段包含三個(gè)階段，1.是水質(zhì)還原系統(tǒng)中大量釋放活性氧離子，這種活性氧離子以微納米氣泡形式溶入水中，通過微納米氣泡的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生大量的水電離，生成更大量的羥基離子和氫離子，這些離子與活性氧離子共同作用，斷裂水底淤泥中有機(jī)質(zhì)的化學(xué)鍵結(jié)合，氧化分解淤泥中的有機(jī)質(zhì)，轉(zhuǎn)變成為沒有污染作用的無機(jī)物；2.是凈化 水過程中產(chǎn)生的酸性氧化物（NO2、SO3、P2O5 等）溶于水成為無機(jī)酸，能夠氧化分解有機(jī)物；3.是水中的活性氧能夠氧
化有機(jī)物分解成分，三個(gè)過程綜合實(shí)現(xiàn)底泥的凈化。

 

微納米氣泡發(fā)生器特性

1.比表面積大

氣泡的體積和表面積的關(guān)系可以通過公式表示。氣泡的體積公式為V=4π/3r3，氣泡的表面積公式為A=4πr2，兩公式合并可得A=3V/r，即V總=n·A=3V總/r。也就是說，在總體積不變（V不變）的情況下，氣泡總的表面積與單個(gè)氣泡的直徑成反比。根據(jù)公式，10微米的氣泡與1毫米的氣泡相比較，在一定體積下前者的比表面積理論上是后者的100倍?？諝夂退慕佑|面積就增加了100倍，各種反應(yīng)速度也增加了100倍。

 

 2.上升速度慢

根據(jù)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。氣泡直徑越小則氣泡的上升速度越慢。從氣泡上升速度與氣泡直徑的關(guān)系圖可知，氣泡直徑1mm的氣泡在水中上升的速度為6m/min，而直徑10μm的氣泡在水中的上升速度為3mm/min，后者是前者的1/2000。如果考慮到比表面積的增加，微納米氣泡的溶解能力比一般空氣增加20萬倍。

 

 3.自身增壓溶解

水中的氣泡四周存有氣液界面，而氣液界面的存在使得氣泡會(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(nèi)的氣體，從而使更多的氣泡內(nèi)的氣體溶解到水中。根據(jù)楊-拉普拉斯方?P=2σ/r,?P 代表壓力上升的數(shù)值，，σ代表表面張力，r代表氣泡半徑。直徑在0.1mm以上的氣泡所受壓力很小可以忽略，而直徑10μm的微小氣泡 會(huì)受到0.3個(gè)大氣壓的壓力，而直徑1μm的氣泡會(huì)受高達(dá)3個(gè)大氣壓的壓力。微納米氣泡在水中的溶解是一個(gè)氣泡逐漸縮小的過程，壓力的上升會(huì)增加氣體的溶解速度，伴隨著比表面積的增加，氣泡縮小的速度會(huì)變的越來越快，從而 終溶解到水中，理論上氣泡即將消失時(shí)的所受壓力為無限大。

 

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)，而且通常陽離子比陰離子更容易離開氣液界面，而使界面常帶有負(fù)電荷。已經(jīng)帶上電荷的表面傾向于吸附介質(zhì)中的反離子，特別是高價(jià)的反離子，從而形成穩(wěn)定的雙電層。微氣泡的表面電荷產(chǎn)生的電勢差常利用ζ電位來表征，ζ電位是決定氣泡界面吸附性能的重要因素。當(dāng)微納米氣泡在水中收縮時(shí)，電荷離子在非常狹小的氣泡界面上得到了快速濃縮富集，表現(xiàn)為ζ電位的顯著增加，到氣泡破裂前在界面處可形成非常高的ζ電位值。

 

 5.產(chǎn)生大量自由基

微氣泡破裂瞬間，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，此時(shí)可激發(fā)產(chǎn)生大量的羥基自由基。羥基自由基具有超高的氧化還原電位，其產(chǎn)生的超 強(qiáng)氧化作用可降解水中正常條件下難以氧化分解的污染物如苯酚等，實(shí)現(xiàn)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)過程中比傳統(tǒng)氣泡具有明顯優(yōu)勢。當(dāng)氣泡直徑較小時(shí)，微氣泡界面處的表面張力對氣泡特性的影響表現(xiàn)得較為顯著。這時(shí)表面張力對內(nèi)部氣體產(chǎn)生了壓縮作用，使得微氣泡在上升過程中不斷收縮并表現(xiàn)出自身增壓效應(yīng)。從理論上看，隨著氣泡直徑的無限縮小，氣泡界面的比表面積也隨之無限增大， 終由于自身增壓效應(yīng)可導(dǎo)致內(nèi)部氣壓增大到無限大。因此，微氣泡在其體積收縮過程中，由于比表面積及內(nèi)部氣壓地不斷增大，使得更多的氣體穿過氣泡界面溶解到水中，且隨著氣泡直徑的減小表面張力的作用效果也越來越明顯， 終內(nèi)部壓力達(dá)到一定極限值而導(dǎo)致氣泡界面破裂消失。因此，微氣泡在收縮過程中的這種自身增壓特性，可使氣液 界面處傳質(zhì)效率得到持續(xù)增強(qiáng)，并且這種特性使得微氣泡即使在水體中氣體含量達(dá)到過飽和條件時(shí)仍可繼續(xù)進(jìn)行氣體的傳質(zhì)過程并保持高 效的傳質(zhì)效率。

 

 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程中逐步縮小成納米級， 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、二氧化碳等）在水中的溶解度。對于普通氣泡，氣體的溶解度往往受環(huán)境壓力的影響和限制存在飽和溶解度。在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，氣體的溶解度很難達(dá)到飽和溶解度以上。而微納米氣泡由于其內(nèi)部的壓力高于環(huán)境壓力使得以大氣壓為假定條件計(jì)算的氣體過飽和溶解條件得以打破。

 

RWP 系列納米氣泡機(jī)安裝及注意事項(xiàng)
①RWP 納米氣泡機(jī)的一個(gè) 重要特點(diǎn)就是安裝方便，而且非 常筒明、易懂不需要專 業(yè)的安裝基礎(chǔ)。電源安裝務(wù)必請專業(yè)電工。
②水體底與電機(jī)在水表面上工作區(qū)域的水深不得淺于 1.50 米。
③ 將 納 米 氣泡 機(jī) 按 照 說 明 資 料組 裝 完 畢 在 池 底 或岸 邊 。 在 對 稱 位置 用 膨 脹 釘 設(shè) 置 兩個(gè) 適 宜 的固定 點(diǎn)用拉索固定，拉索的另一端頭連接在納米氣泡機(jī)的浮筒上將機(jī)器安放在水體的合適位置將拉索緊固即可。
④電源線應(yīng)選用可移動(dòng)橡套防水電纜，其中一芯與電機(jī)外殼可靠接地。
⑤安裝深度應(yīng)對照技術(shù)參數(shù)表嚴(yán)格控制。不可任意調(diào)節(jié)工作深度。
⑥開機(jī)后幾秒內(nèi)觀察電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向正確，如反轉(zhuǎn)及時(shí)調(diào)整。
⑦池內(nèi)不可有金屬線、繩子、塑料袋等長纖維雜物，以免纏繞葉輪和堵 塞進(jìn)水口等部位。

⑧ 納 米 氣 泡機(jī) 出 廠 時(shí) 配 有 電 器控 制 系 統(tǒng) ， 工 作 中當(dāng) 控 制 系 統(tǒng) 自 動(dòng)切 斷 電 源 時(shí) ， 需 及時(shí) 查 明 原因，排除故障后再啟動(dòng)，切不可自由短接后啟動(dòng)使用。