河道节能式大流量纳米曝气机选型

工作原理
河道节能式大流量纳米曝气机选型由纳米气泡泵、溶气系统、释放系统等组成。RWP 微纳米气泡机通过纳米气泡泵将气体和水混合后输入到溶气罐，使气体溶解在水中，继而通过 释气装置将溶解气体释放出来形成纳米气泡，并以高速射流到水中，射流对水产生机械电离作用，在打破污染团胶体连接、断裂污染物与水的化学键和电性吸附结合的同时，射入的活性氧、氧离子、电离产生的氢离子和氢氧根离子等氧化分解污染物，实现水质的净化。 微纳米气泡在水中的溶解率超过 85%，溶解氧浓度可以达到饱和浓度以上，并且微纳米气泡 是以气泡的方式长时间存留在水中，可以随着溶解氧的消耗不断地向水中补充活性氧，为净 化处理污水的微生物提供了充足的活性氧、强氧化性离子团，并保证了活性氧充足的反应时 间。经过 RWP 系列纳米气泡机处理后还原的洁净水，水中的溶解氧含量标准为 4ppm，水自身的净化能力远远高于自然条件下的自净能力。

适用范围

应用于水体修复，污水处理，水产养殖，船舶、减阻等方面。介质的PH 值为：6.5～8.0,介质温度≤50℃

微纳米气泡的定义

通常我们把气体在液体中的存在现象称作气泡。气泡的形成现象，在自然界中的许多过程中都能遇到，当气体在液体中受到剪切力的作用时就会形成大小、形状各不相同的气泡。目，对气泡的分类与定义并不是十分严格，按照从大到小的顺序可分为厘米气泡（CMB）、毫米气泡（MMB）、微米气泡（MB）、微纳米气泡（MNB）、纳米气泡（NB）。所谓的微纳米气泡，是指气泡发生时直径在10微米左右到数百纳米之间的气泡，这种气泡是介于微米气泡和纳米气泡之间，具有常规气泡所不具备的物理与化学特性。

RWP 系列纳米气泡机产品特点

a 可以分解氧化水域中的所有污 染物，净化清除水底淤泥中的所有污染物，提高水中溶 解 活性氧量，实现水域的彻 底净化，恢复并提高水域的自净能力，长期保持水域的净化环境。

b 低能耗高 效率。纳米气泡的特性决定了其氧转移率比普通气泡大大的提高，即在相同的 曝气强度下，RWP 系列纳米气泡机比普通曝气机产生更多的溶解氧，具有更高的生化需氧量（BOD）和氨氮的去除率。
c 主体设备采用不锈钢材料耐各种腐蚀水体。

d 与其他普通纳米气泡机相比，RWP 系列纳米气泡机施工安装简便，可选择固定桥或 浮式安装，设备漂浮于水面，无基础要求，不受水位变化影响，无需机房及任何管道、泵、阀，不存在堵塞现象。
e 设备*效 果好，不影响周边居民日常生活。

RWP 系列纳米气泡机功能
①富含微纳米氧气气泡的水对动植物都具有促进生物活性的作用。这是由于微纳米气泡 在水中存在时间长，内部承载气体释放到水中的过程较慢，因此可实现对承载气体的充分利 用，提供充足的活性氧以促进水中生物的新陈代谢活性。向污染的缺氧水域中鼓入微纳米气 泡时，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。
②通过微纳米气泡以高速射入污水中，造成对污水的机械电离，微气泡破裂时释放出的 自由基，再加上活性氧和氧离子的综合作用，把污染物彻 底分解氧化成为没有污染和毒 副作用的小分子有机物。

③通过切断有机物的化学键对底泥净化消除，使之被分解变成没有污染的无机物。分解 有机物的手段包含三个阶段，1.是水质还原系统中大量释放活性氧离子，这种活性氧离子以微纳米气泡形式溶入水中，通过微纳米气泡的高速旋转运动产生大量的水电离，生成更大量的离子和氢离子，这些离子与活性氧离子共同作用，断裂水底淤泥中有机质的化学键结合，氧化分解淤泥中的有机质，转变成为没有污染作用的无机物；2.是净化 水过程中产生的酸性氧化物（NO2、SO3、P2O5 等）溶于水成为无机酸，能够氧化分解有机物；3.是水中的活性氧能够氧
化有机物分解成分，三个过程综合实现底泥的净化。
技术参数

微纳米气泡发生器特性

1.比表面积大

气泡的体积和表面积的关系可以通过公式表示。气泡的体积公式为V=4π/3r3，气泡的表面积公式为A=4πr2，两公式合并可得A=3V/r，即V总=n·A=3V总/r。也就是说，在总体积不变（V不变）的情况下，气泡总的表面积与单个气泡的直径成反比。根据公式，10微米的气泡与1毫米的气泡相比较，在一定体积下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

根据斯托克斯定律，气泡在水中的上升速度与气泡直径的平方成正比。气泡直径越小则气泡的上升速度越慢。从气泡上升速度与气泡直径的关系图可知，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。根据杨-拉普拉斯方?P=2σ/r P 代表压力上升的数值，，σ代表表面张力，r代表气泡半径。直径在0.1mm以上的气泡所受压力很小可以忽略，而直径10μm的微小气泡 会受到0.3个大气压的压力，而直径1μm的气泡会受高达3个大气压的压力。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 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。已经带上电荷的表面倾向于吸附介质中的反离子，特别是高价的反离子，从而形成稳定的双电层。微气泡的表面电荷产生的电势差常利用ζ电位来表征，ζ电位是决定气泡界面吸附性能的重要因素。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ζ电位的显著增加，到气泡破裂在界面处可形成非常高的ζ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自由基。自由基具有超高的氧化还原电位，其产生的超 强氧化作用可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物如等，实现对水质的净化作用。

6.传质效率高

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，微气泡直径小，在传质过程中比传统气泡具有明显优势。当气泡直径较小时，微气泡界面处的表面张力对气泡特性的影响表现得较为显著。这时表面张力对内部气体产生了压缩作用，使得微气泡在上升过程中不断收缩并表现出自身增压效应。从理论上看，随着气泡直径的无限缩小，气泡界面的比表面积也随之无限增大， 终由于自身增压效应可导致内部气压增大到无限大。因此，微气泡在其体积收缩过程中，由于比表面积及内部气压地不断增大，使得更多的气体穿过气泡界面溶解到水中，且随着气泡直径的减小表面张力的作用效果也越来越明显， 终内部压力达到一定限值而导致气泡界面破裂消失。因此，微气泡在收缩过程中的这种自身增压特性，可使气液 界面处传质效率得到持续增强，并且这种特性使得微气泡即使在水体中气体含量达到过饱和条件时仍可继续进行气体的传质过程并保持高 效的传质效率。

 7.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， 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、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。
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