微纳米气泡的定义:
传质效率很高
气液传质是许多化学和生化工艺的限速步骤。研究表明,气液传质速率和效率与气泡直径成反比,微气泡直径很小,在传质过程中比传统气泡具有明显优势。
气体溶解率很高
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,然后消减湮灭溶入水中,河道曝气机,从而能够大大提高气体(空气、氧气、臭氧、氢气、氮气、二氧化碳等)在水中的溶解度。
微纳米气泡曝气技术与传统的曝气技术相比较优势:
气泡直径小,气液传质的比表面积大、效率也高;气泡上升速度慢,水中停留时间长,有利于增加水中溶解氧的浓度;微纳米曝气可实现底泥的削减。
微纳米气泡曝气技术在黑臭河道治理中改善水质的作用:
(1)污水中悬浮物的吸附去除,由于微纳米气泡表面带电荷且ζ电位高,对污水中的油类以及悬浮物就有优越的吸附效果,对于COD、氨氮及TP也具有较好的去除效果,微纳米曝气机,从而减少水中有机质,使水体透明度明显提高,改善水色。
(2)促进生物净化功能,河道治理微纳米曝气机,向污染的缺氧水域中进行微纳米气泡曝气时,随着气泡内溶解氧的消耗不断向水中补充活性氧,可增强水中好氧微生物、浮游生物以及水生动物的生物活性,加速其对水体及底泥中污染物的生物降解过程,实现水质净化目的。
(3)难降解有机污染物的强化分解,微纳米气泡时能释放出的大量的羟基自由基,具有氧化性,可分解很多有机污染物,为了促使微气泡在水中能够产生更多的羟基自由基,常采用其它强氧化手段进行协同作用,如紫外线、纯氧以及臭氧等强氧化手段,小型微纳米曝气机,以更好地发挥对废水中有机污染物的氧化分解作用。
(4)减少底泥内源污染,微纳米气泡曝气使得河湖底质表层含氧量增加,好氧微生物代谢活动趋强,有效抑制湖底的有机质分解过程,减少水底氮、磷营养盐的释放量,阻断内源污染。
河道处理微纳米气泡发生器
经过科研实验研究发现,当气泡尺度减小到微纳级别时,气泡在水中停留时间变长,从而与悬浮物接触时间增加;并且气泡的比表面积大增加,其表面特性占主导地位,气泡与悬浮物粘附效率大幅提高,污物的浮力增加,气浮效率可提高20%以上。
当大量含有氮、磷的污水进入一个湖泊时,由于湖泊水循环不畅,水中的氮磷浓度迅速提高。充足的氮磷供应会导致湖泊中的藻类迅速生长,在快速生长期过后,死去的藻类残骸则为水中的微生物提供了充足的养料,它们也会随之大量繁殖,并在分解藻类残骸的过程中迅速消耗水中的溶解氧,导致水中的氧含量快速下降,引发水中需氧生物,终导致生态系统崩溃。通常向水中通入空气或氧气(曝气法),可提高水体中的氧含量,从而能够治理因水体内氮磷含量过多引发的生态系统崩溃问题。传统的曝气增氧技术通过向水中注入宏观气泡方式为水体增氧,由于宏观气泡在水中上浮快,与水体之间的氧交换时间短,增氧效率不高;而微纳米由于在水中停留时间长,与水体之间的氧交换时间长,并且比表面积大,气泡中的气体水中溶解速度快,可大大提高水体增氧效率,从而有力的改善污染水体水质并促进水体内生态系统的修复。
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