超納米曝氣機(jī)，納米曝氣機(jī)，微納米曝氣機(jī)

設(shè)備名稱：超納米曝氣機(jī)

1、ZL-SNG系列超納米曝氣機(jī)介紹

       ZL-SNG系列超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，通過高速運(yùn)作溶解釋產(chǎn)生大量超納米氣泡，可大大提高水體溶氧效率，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)。該產(chǎn)品是本公司的核心發(fā)明專利技術(shù)，其原理是利用多級渦輪在水中制造龍卷風(fēng)式的漩渦將空氣吸入揉切成細(xì)泡，再經(jīng)磁共振產(chǎn)生超納米級的氣泡后釋放到水中。該裝置利用多級渦輪高速旋轉(zhuǎn)制造龍卷風(fēng)式的漩渦，實(shí)現(xiàn)氣體的吸入和氣液混合體的揉切，形成高密度的超納米級氣泡。該項(xiàng)技術(shù)獨(dú)創(chuàng)只走氣、不走水結(jié)構(gòu)，不用加壓、不會堵塞，將是傳統(tǒng)曝氣、供氧裝置的換代產(chǎn)品，是新一代高效節(jié)能環(huán)保核心技術(shù)裝備。

1、ZL-SNG系列超納米曝氣機(jī)特點(diǎn)

         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 被稱為超納米氣泡 (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)。超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?？諝?

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，超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受到水的表面張力的作用。對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 的微小氣泡會受

到 0.3 個大氣壓的壓力，而直徑 1μm 的氣泡會受高達(dá) 3 個大氣壓的壓力。微納米氣泡在水

中的溶解是一個氣泡逐漸縮小的過程，壓力的上升會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，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)生大量自由基超納米氣泡破裂瞬間，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)生的超強(qiáng)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苯酚等，實(shí)現(xiàn) 對水質(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，超納米氣泡直徑極小，在傳質(zhì)過程中比傳統(tǒng)氣泡具有明顯優(yōu)勢。當(dāng)氣泡直徑較小時， 超納米氣泡界面處的表面張力對氣泡特性的影響表現(xiàn)得較為顯著。這時表面張力對內(nèi)部氣體產(chǎn)生 了壓縮作用，使得超納米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，超納米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，超納米氣泡 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，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氣體溶解率高超納米氣泡具有上升速度慢、自身增壓溶解的特點(diǎn)，使得超納米氣泡在緩慢的上升過程

中逐步縮小成納米級，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-SNG系列超納米曝氣機(jī)工作原理

ZL-SNG系列超納米氣泡機(jī)由納米氣泡泵、溶氣系統(tǒng)、釋放系統(tǒng)等組成。ZL-SNG系列超納米氣泡機(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，并以極高的速度射流到水中，射流對水產(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，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 間。經(jīng)過 ZL-SNG系列納米氣泡機(jī)處理后還原的潔凈水，水中的溶解氧含量最低標(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-SNG系列超納米曝氣機(jī)設(shè)備選型

5、ZL-SNG系列超納米曝氣機(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)水域的徹底凈化，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-SNG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）和氨氮的最大去除率。

c  主體設(shè)備采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料完全耐各種腐蝕水體。

d 與其他普通納米氣泡機(jī)相比，ZL-SNG系列超納米氣泡機(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)備靜音效果好，不影響周邊居民日常生活。

6、 ZL-SNG系列超納米曝氣機(jī)功能

①富含超納米氧氣氣泡的水對動植物都具有促進(jìn)生物活性的作用。這是由于超納米氣泡 在水中存在時間長，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，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 以及水生動物的生物活性，加速其對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通過超納米氣泡以高速射入污水中，造成對污水的機(jī)械電離，超納米氣泡破裂時釋放出的 羥基自由基，再加上活性氧和氧離子的綜合作用，把污染物徹底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)物的手段包含三個階段，第一個階段是水質(zhì)還原系統(tǒng)中大量釋放活性氧離子，這種活性 氧離子以超納米氣泡形式溶入水中，通過超納米氣泡的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(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，三個過程綜合實(shí)現(xiàn)底泥的徹底凈化。

8、ZL-SNG系列超納米曝氣機(jī)應(yīng)用范圍。

ZL-SNG系列超納米氣泡機(jī)應(yīng)用廣泛，超納米氣泡是納米科技的經(jīng)典應(yīng)用，其用途廣泛，適用于河湖黑臭水體治理、水產(chǎn)養(yǎng)殖增氧、污水處理、水體凈化、工業(yè)清洗、農(nóng)業(yè)水培、礦精浮選等二十多個行業(yè)，隨著對微氣泡的獨(dú)特的物理、化學(xué)性能的了解，將在各行業(yè)產(chǎn)生眾多顛覆性的工藝應(yīng)用。

9、ZL-SNG系列超納米曝氣機(jī)安裝及注意事項(xiàng)

①ZL-SNG系列超納米氣泡機(jī)的一個重要特點(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。在對稱位置用膨脹釘設(shè)置兩個適宜的 固定點(diǎn)用拉索固定，拉索的另一端頭連接在超納米氣泡機(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超納米氣泡機(jī)出廠時配有電器控制系統(tǒng)，工作中當(dāng)控制系統(tǒng)自動切斷電源時，需及時查明原 因，排除故障后再啟動，切不可自由短接后啟動使用。