上篇,我们说到了“超纳米气溶复氧系统在城市河湖中营造富氧环境的重要性”。那么今天,就为大家详细讲解超纳米气溶复氧系统的工作原理、优势亮点及系统类别。
一、超细气泡生成的方式
目前,超细气泡的生成方式有旋流法、喷射器法、文丘里法、混合蒸汽接触冷凝法、超音速振动法、压力溶解法、纳米孔等多种方式,能产生超细气泡的方式有很多,应用领域也相对广泛,可用于水处理等普通工业领域以及医疗、美容产业等普通服务业领域。但是,市政污水处理、工业废水处理、天然水体的复氧、黑臭水体治理、煤炭洗煤工艺、油气田水油分离、农业及水产养殖业等领域,仍然急需一种更加便捷、效率更高且成本更低的纳米气泡形成系统的复氧方法,以可接受的成本形成纳米气泡用于水环境治理,从而扩宽其应用范围。
图1超细气泡产生方式的优劣势
二、纳米级别气泡的优点
1、纳米级气泡的上升速度是微米级气泡的约百万分之一,是毫米级气泡的约万亿分之一;
2、纳米级气泡的比表面积是微米级气泡比表面积的约倍,是毫米级气泡比表面积的约万倍;
3、随机布朗运动状态,液体中停留很长时间;
4、产生活性氧物质,羟基自由基,H+等高活性自由基,还具备很强的破乳功能,氧化功能;
5、具有杀菌作用,超纳米气泡带负电荷,绝大部分细菌类细胞带正电荷,气泡迅速附着在细胞壁上,内部形成超高压,最终爆裂;
6、气泡内的气压高,传质的速率越快。
图2纳米气泡与普通气泡的直径对比
图3纳米气泡与普通气泡的密度对比图4纳米气泡与普通气泡的性能对比
三、超纳米气溶复氧系统
超纳米气溶复氧系统,是将过饱和浓度的氧气以超纳米气泡形式溶于水,实现河湖水体底层增氧复氧,对于营造水体的多样性有着巨大的促进作用,它是目前效率最高的向水体中溶氧、补氧、复氧技术。
超纳米气溶复氧系统主要由进水控制系统、进气控制系统、高压输送管道、加压容器、过滤器、雾化喷嘴以及毛细管/通道组成。其生成含有纳米级气泡的液体的方法(即将气体以纳米气泡的形式溶于水中的方法),有三个步骤:将液体通过雾化喷嘴引至含有气体的加压容器内,液体在加压容器内形成液滴,气体在高于大气压的压力下扩散到液滴中。
值得一提的是,该系统对所采用的液体并无特殊限制,优选液体是水或含水液体;加压容器内的气体并无特殊限制,只要其不溶或微溶于所采用的液体即可,例如气体可以是氧气、氮气、空气、氢气或者其他气体。
加压容器中压力的高低决定出水溶解氧的含量,气、液体混合的绝对压强在约0.15MPa至约MPa之间。
图5工艺原理
四、与传统复氧系统相比的优势
复氧系统被统称为“人工曝气”,其复氧的净化机理是:采用人工的方法向水体中充入空气或纯氧,提高水体中溶解氧的浓度,抑制厌氧菌和藻类的繁殖,同时增加好氧菌的繁殖速度,增强水体的自净能力。
超纳米气溶复氧系统作为最先进的复氧技术,与传统复氧系统相比优势明显。
①对水文水质无特殊要求,对河道功能无任何影响;
②可保证水体底层富氧效果达到12mg/L以上;
③可形成超纳米气泡,充氧量更足,超强氧利用率可达90%以上;
④服务面积大,扩散距离远,48小时内可达1公里以上,停留时间3天以上;
⑤能“隐形”净化,不产生气泡,不扰动底泥。
图6与普通曝气产品的参数对比
五、超纳米气溶复氧系统的两大种类
超纳米气溶系统由制氧系统(或供氧系统)、超纳米气溶控制系统、进出水控制系统以及曝气针管组成。其针对不同环境和不同需求,分为移动复氧式设备和固定式复氧设备,更好地满足不同水生态环境治理。
图7不同规格产品的参数图8岸基固定式图9移动式