发布时间:2019-02-10 浏览量:1783
微纳米曝气机是针对富营养化水体、黑臭水体治理和修复需要,经过长期实验、提炼、设计,研发的一种适用于富营养化水体与黑臭水体的综合治理设备。
水体治理人类一直在奋斗。水体治理中的河道底泥污染是一个世界性问题,大量污染物通过大气、废水、雨水等渠道进入水体,一部分溶解于水一部分难降解物质在水底逐渐富集,当这些致病(癌)物质、重金属离子、难分解有机物不断累积逐渐进入生态链,就会影响人类健康,破坏自然环境和生态系统。
而微纳米曝气机原理简单来说是不断对水体进行曝氧,通过增加水体中氧气的方法来促使好氧细菌的生长繁殖,以达到增强和加快分解水中有机污染物的目的。因为人们肉眼看不到的细菌、真菌、放线菌、土壤原生动物等生物种群的生存和繁衍,它们需要充足的氧气,不断地将水中的有机物质分解成无机物质和水。
岸边式微纳米曝气机具有:
1比表面积大,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,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。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。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,表现为电位的显著增加,到气泡破裂前在界面处可形成非常高的电位值。
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,其超强氧化分解能量高于氯、紫外线、臭氧等氧化剂,可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物如有机磷、胺氮、苯酚等,实现对水质的净化作用。
6 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。