水下微納米氣泡機(jī)

工作原理
水下微納米氣泡機(jī)由納米氣泡泵、溶氣系統(tǒng)、釋放系統(tǒng)等組成。RWP 微納米氣泡機(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，并以高速射流到水中，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 RWP 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。 

使用范圍 

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。介質(zhì)的PH 值為：6.5～8.0,介質(zhì)溫度≤50℃

微納米氣泡的定義

通常我們把氣體在液體中的存在現(xiàn)象稱作氣泡。氣泡的形成現(xiàn)象，在自然界中的許多過程中都能遇到，當(dāng)氣體在液體中受到剪切力的作用時就會形成大小、形狀各不相同的氣泡。目前，對氣泡的分類與定義并不是十分嚴(yán)格，按照從大到小的順序可分為厘米氣泡（CMB）、毫米氣泡（MMB）、微米氣泡（MB）、微納米氣泡（MNB）、納米氣泡（NB）。所謂的微納米氣泡，是指氣泡發(fā)生時直徑在10微米左右到數(shù)百納米之間的氣泡，這種氣泡是介于微米氣泡和納米氣泡之間，具有常規(guī)氣泡所不具備的物理與化學(xué)特性。

結(jié)構(gòu)簡介

1、出水管接頭

用軟管或硬管聯(lián)接出水管接頭，以將霧化器里出來的溶氣水輸送到河道中被處理的水域中。

2、氣泡霧化器

將壓力罐內(nèi)的高壓溶氣水通過失壓釋放，霧化成氣泡直徑小于20μm 微細(xì)氣泡，高壓飽和溶氣水也變成了低壓優(yōu) 質(zhì)溶氣水。

3、霧化器檢修閥

當(dāng)霧化器發(fā)生堵塞等故障時，可以通過關(guān)停該閥門對霧化器進(jìn)行檢修。

4、壓力罐

由不銹鋼制成，在罐內(nèi)壓力和旋轉(zhuǎn)水流的共同作用下，氣水混體合液變成了過飽和高壓溶氣水。罐體特殊的結(jié)構(gòu)形式，使溶氣效 果達(dá) 到 佳。

5、一體式兩相流溶氣機(jī)

利用一個特殊結(jié)構(gòu)將空氣和水同時吸入，通過葉輪的初步粉碎后形成氣液混合液體后，輸送到壓力罐內(nèi)。動力為經(jīng)過特殊設(shè)計的潛水電機(jī)，電機(jī)與泵頭同軸，電機(jī)安裝于壓力罐內(nèi)，泵頭部分安裝于壓力罐外，泵頭和電機(jī)分別進(jìn)行密封；泵頭部分的密封即使損壞，液體直接流到外面而不會進(jìn)入到電機(jī)腔內(nèi)損壞電機(jī)。

6、進(jìn)水調(diào)節(jié)閥

考慮到設(shè)備的安裝高度不同，壓力罐內(nèi)的壓力、曝氣機(jī)產(chǎn)生的溶氣水量、氣水比例均會發(fā)生變化，通過對進(jìn)水調(diào)節(jié)閥門和進(jìn)氣控制閥的聯(lián)合調(diào)節(jié)，使氣水比例達(dá)到 佳（只需在第 一次開機(jī)時調(diào)試好）。

7、進(jìn)水管節(jié)頭

用軟管（有一定鋼性，能承受0.05MPa 負(fù)壓）或硬管聯(lián)接進(jìn)水管接頭，以便將河道里的水輸送到兩相流溶氣機(jī)中。

8、進(jìn)氣控制閥

調(diào)節(jié)進(jìn)氣量大小。與進(jìn)水控制閥聯(lián)合調(diào)節(jié)以達(dá)到 佳的氣水比例。

9、回水管路

連接兩想流溶氣機(jī)和壓力罐。

10、放氣安全閥

當(dāng)罐內(nèi)壓力值過高時（超過0.7MPa）時，安全閥自動打開泄壓；當(dāng)罐內(nèi)空氣比例過高時（此時霧化器出來的溶氣水中含有大氣泡），手動打開安全閥，將壓力罐內(nèi)空氣放掉。

11、壓力表

用于觀察壓力罐內(nèi)的壓力值，以便調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓力至 佳值。

RWP 系列納米氣泡機(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，實現(xiàn)水域的徹 底凈化，恢復(fù)并提高水域的自凈能力，*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，RWP 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）和氨氮的去除率。
c 主體設(shè)備采用不銹鋼材料耐各種腐蝕水體。

d 與其他普通納米氣泡機(jī)相比，RWP 系列納米氣泡機(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*效 果好，不影響周邊居民日常生活。

RWP 系列納米氣泡機(jī)功能
①富含微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(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(jī)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(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，1.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(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；2.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；3.是水中的活性氧能夠氧
化有機(jī)物分解成分，三個過程綜合實現(xiàn)底泥的凈化。

 水下微納米氣泡機(jī)特性 

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。空氣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?6?2P=2σ/r,?6?2P 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 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

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(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， 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， 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(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

微納米氣泡具有上升速度慢、自身增壓溶解的特點(diǎn)，使得微納米氣泡在緩慢的上升過程中逐步縮小成納米級， 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。

RWP 系列納米氣泡機(jī)安裝及注意事項
①RWP 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)及時調(diào)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 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。