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河道節(jié)能式大流量納米曝氣機(jī)原理

簡要描述:河道節(jié)能式大流量納米曝氣機(jī)原理使氣體溶解在水中,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。

  • 產(chǎn)品型號(hào):
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 更新時(shí)間:2021-08-20
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詳細(xì)介紹

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河道節(jié)能式大流量納米曝氣機(jī)原理

工作原理
河道節(jié)能式大流量納米曝氣機(jī)原理由納米氣泡泵、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。


適用范圍

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,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。


RWP 系列納米氣泡機(jī)產(chǎn)品特點(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,長期保持水域的凈化環(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 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。
技術(shù)參數(shù)

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,在一定體積下者的比表面積理論上是后者的100倍。空氣和水的接觸面積就增加了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)生大量的自由基。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, 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、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。
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