1、ZL-MNG 系列納米氣泡機(jī)簡介
ZL-MNG 系列納米氣泡是本公司獨(dú)立研制的一種節(jié)能高效的新型水處理設(shè)備,通過加 壓溶解釋氣產(chǎn)生大量納米氣泡,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(nèi)生態(tài)效益的修復(fù)。
2、納米氣泡特性
微納米氣泡通常是指直徑在 50μm 以下的氣泡,其中直徑在 1μm 以上的微小氣泡 被稱為微氣泡 (micro—bubble),直徑小于 1μm 且大于 1 nm 的超微小氣泡被進(jìn)一步稱為 納米氣泡 (nano—bubble)。微納米氣泡不僅體積比普通氣泡要小很多,而且具有如下不同于 普通氣泡的一些特殊性質(zhì):
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。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(duì)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-拉普拉斯方程,?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,從而最終溶解到水中,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(shì)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(duì)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(shì)。當(dāng)氣泡直徑較小時(shí), 微氣泡界面處的表面張力對(duì)氣泡特性的影響表現(xiàn)得較為顯著。這時(shí)表面張力對(duì)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,最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,最終內(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(jí),最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(duì)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。
3、ZL-MNG 系列納米氣泡機(jī)工作原理
ZL-MNG系列納米氣泡機(jī)由納米氣泡泵、溶氣系統(tǒng)、釋放系統(tǒng)等組成。ZL-MNG 系列 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*的速度射流到水中,射流對(duì)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 ZL-MNG 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。
4、ZL-MNG系列納米氣泡機(jī)設(shè)備選型
5、ZL-MNG 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*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,ZL-MNG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)備采用優(yōu)質(zhì)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,ZL-MNG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,無特殊基礎(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。
6、 ZL-MNG系列納米氣泡機(jī)功能
①富含微納米氧氣氣泡的水對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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*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(duì)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,個(gè)階段是水質(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;第二階段是凈化 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;第三過程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。
7、ZL-MNG系列納米現(xiàn)場(chǎng)案例:
8、ZL-MNG系列納米氣泡機(jī)發(fā)生器應(yīng)用范圍。
ZL-MNG 系列納米氣泡機(jī)應(yīng)用廣泛,可應(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。
9、ZL-MNG系列納米氣泡機(jī)安裝及注意事項(xiàng)
①ZL-MNG系列納米氣泡機(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(qǐng)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(duì)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(duì)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。