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設(shè)備名稱：微納米氣泡發(fā)生器

1、ZL-MNG 系列納米氣泡機簡介

ZL-MNG 系列納米氣泡是本公司獨立研制的一種節(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，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，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 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，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。當(dāng)氣泡直徑較小時， 微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，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，使得微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 系列納米氣泡機工作原理

ZL-MNG系列納米氣泡機由納米氣泡泵、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 械電離作用，在打破污染團膠體連接、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、強氧化性離子團，并保證了活性氧充足的反應(yīng)時 間。經(jīng)過 ZL-MNG 系列納米氣泡機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-MNG系列納米氣泡機設(shè)備選型

5、ZL-MNG 系列納米氣泡機特點

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 曝氣強度下，ZL-MNG系列納米氣泡機比普通曝氣機產(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相比，ZL-MNG系列納米氣泡機施工安裝簡便，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-MNG系列納米氣泡機功能

①富含微納米氧氣氣泡的水對動植物都具有促進生物活性的作用。這是由于微納米氣泡 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，因此可實現(xiàn)對承載氣體的充分利 用，提供充足的活性氧以促進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充活性氧，可增強水中好氧微生物、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，造成對污水的機械電離，微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物。

③通過切斷有機物的化學(xué)鍵對底泥凈化消除，使之被分解變成沒有污染的無機物。分解 有機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質(zhì)的 化學(xué)鍵結(jié)合，氧化分解淤泥中的有機質(zhì)，轉(zhuǎn)變成為沒有污染作用的無機物；第二階段是凈化 水過程中產(chǎn)生的酸性氧化物（NO2、SO3、P2O5 等）溶于水成為無機酸，能夠氧化分解有機 物；第三過程是水中的活性氧能夠氧化有機物分解成分，三個過程綜合實現(xiàn)底泥的徹底凈化。

8、ZL-MNG系列納米氣泡機發(fā)生器應(yīng)用范圍。

ZL-MNG 系列納米氣泡機應(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系列納米氣泡機安裝及注意事項

①ZL-MNG系列納米氣泡機的一個重要特點就是安裝方便，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 固定點用拉索固定，拉索的另一端頭連接在納米氣泡機的浮筒上將機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。