微納米曝氣設(shè)備性能參數(shù)在工業(yè)廢水處理的應(yīng)用
1.技能布景
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)因?yàn)閷?duì)水污染問(wèn)題缺少體系性、協(xié)同性和立異性的科學(xué)研究，水污染操控的技能支撐相對(duì)單薄，因而導(dǎo)致水污染日趨嚴(yán)峻的態(tài)勢(shì)沒(méi)有得到底子改動(dòng)。未來(lái)5～15年，乃至更長(zhǎng)期內(nèi)，隨同我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速開展，水資源與水環(huán)境質(zhì)量仍然是制約與鉗制我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)開展的重大瓶頸。因而，趕快運(yùn)用立異性的有用技能手段，力求從本源上完全管理污染，復(fù)原水域的規(guī)范水質(zhì)，并能夠長(zhǎng)期維護(hù)水域水質(zhì)潔凈狀況，是維護(hù)人類生計(jì)健康安全的重要課題。
天然界的水域都有必定程度的自凈才能，這種自凈才能來(lái)源于水中微生物的活動(dòng),如果水中缺氧，厭氧微生物處于生動(dòng)狀況，水域一般處于嚴(yán)峻污染中。 可是，當(dāng)進(jìn)入水域中的污染物總量超越水中溶解氧含量的自凈才能時(shí)，水中的溶解氧含量在氧化分化部分污染物后被耗費(fèi)光，剩下的污染物因?yàn)槲⑸镌谪氀鯛顩r下的復(fù)原性分化作用，會(huì)發(fā)生硫化氫、氨氣等令大大都海陸生物喪命的毒性氣體，一般會(huì)導(dǎo)致魚類、貝類等生物大批逝世；一起造成水體中的氨氮含量增大超標(biāo)及重金屬類（如錳、鐵等）分出等嚴(yán)峻影響生態(tài)環(huán)境的成果，一起因?yàn)樯顚铀w的弱流動(dòng)性，水分子與水中的各種生物的代謝產(chǎn)品結(jié)合成為巨大的聚合分子團(tuán)，在這種聚合分子團(tuán)中，水分子與水中的污染物帶電粒子經(jīng)過(guò)吸附辦法緊密結(jié)合，隨污染物質(zhì)在貧氧狀況下的復(fù)原性分化產(chǎn)品的增多又反過(guò)來(lái)加強(qiáng)了這種結(jié)合，致使這種巨大的聚合分子團(tuán)在水域中擴(kuò)展，因?yàn)檫@種結(jié)合相對(duì)安穩(wěn)，即便選用強(qiáng)制曝氣、通入氧氣手段也無(wú)法使水中溶解氧分散到整體水域，終究導(dǎo)致整個(gè)水域損失吸收氧的才能，水域的自凈才能完全消失，使之成為“死水”，并呈現(xiàn)水華（赤潮、青潮）、水體變黑變臭等現(xiàn)象，在污水處理的生化反響進(jìn)程中也不同程度的存在相同的問(wèn)題，對(duì)環(huán)境及清潔安全造成了嚴(yán)峻的影響。
2.技能特色
旋回式氣液混合型微納米氣泡發(fā)作技能是依照流體力學(xué)計(jì)算為根據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)規(guī)劃的發(fā)作器（左圖），在進(jìn)入發(fā)作器的氣液混合流體在壓力作用下高速旋轉(zhuǎn)，并在發(fā)作器的中部構(gòu)成負(fù)壓軸，運(yùn)用負(fù)壓軸的吸力可將液體中混合的氣體或許外部接入的氣體會(huì)集到負(fù)壓軸上，當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)的液體和氣體在恰當(dāng)?shù)膲毫ο聫奶貏e規(guī)劃的噴發(fā)口噴出時(shí)，因?yàn)閲娍谔幓旌蠚庖旱某叩男D(zhuǎn)速度與氣液密度比（1：1000）的力學(xué)上的相乘作用，在氣液觸摸界面間發(fā)生高速?gòu)?qiáng)力的剪切及高頻率的壓力變化，構(gòu)成人工極點(diǎn)條件，在這種條件下生成很多微米、納米級(jí)氣泡的一起具有打碎聚合分子團(tuán)，構(gòu)成小分子團(tuán)活性水的作用，并能夠?qū)⑿〔糠炙肿与婋x分化，能夠在微納米氣泡空間中發(fā)生活性氧、氧離子、氫離子和氫氧離子等自由基離子，特別氫氧自由基有超高的復(fù)原電位，具有超強(qiáng)氧化作用能夠分化水中正常條件下也難以分化的污染物，完成水質(zhì)的凈化。微納米氣泡在水中的溶解率超越85%，溶解氧濃度能夠達(dá)到飽滿濃度以上，而且微納米氣泡是以氣泡的辦法長(zhǎng)期（上升速度6cm/分鐘）存留在水中，能夠跟著溶解氧的耗費(fèi)不斷地向水中彌補(bǔ)活性氧，為處理污水的微生物供給了充足的活性氧、強(qiáng)氧化性離子團(tuán)，并確保了活性氧充足的反響時(shí)刻，由微納米氣泡處理過(guò)的水的凈化才能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天然條件下的自凈才能。
微納米氣泡的特性
微納米氣泡具有上升速度慢的作用。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。
微納米氣泡具有本身增壓的作用。一般微納米氣泡內(nèi)部的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外界液體的壓力，能夠?qū)⒏嗟臍馀輧?nèi)的氣體溶解到水中，并隨同有本身溶解消失的現(xiàn)象。
相對(duì)于微納米氣泡的體積，其比外表積十分大，具有超凡的氣體溶解才能。直徑10微米的氣泡同直徑1mm的氣泡比較，考慮氣泡內(nèi)部壓力及比外表積的作用，前者的氣體溶解才能為后者的100倍，如果考慮氣泡的上升速度的影響，理論上有20萬(wàn)倍的氣體溶解才能。
外表帶電的特性等，微納米氣泡的外表帶有負(fù)電荷，對(duì)水中污染物或懸浮物的吸附作用顯著,并發(fā)生很多氫氧自由基,具有增強(qiáng)氧化的作用。
現(xiàn)在的一些試驗(yàn)標(biāo)明，微納米氣泡有別于一般氣泡，它本身有影響促進(jìn)生物生長(zhǎng)的特性。但又有別于一般的氣體溶解水，比如碳酸水、氨水這些屬于運(yùn)用氣體溶解改動(dòng)水的物理化學(xué)特性的所發(fā)生的氣體機(jī)能水，表現(xiàn)出更強(qiáng)的功能性。別的，微米、納米氣泡本身極小，具有眾所周知的超強(qiáng)的氣體溶解作用之外，其氣泡的衰減期也十分低，即，微米，納米氣泡能夠長(zhǎng)期停留于水中的特色，能夠邊耗費(fèi)邊彌補(bǔ)水中氧氣或其他參加反響的氣體，具有緩釋作用，氣泡中承載的氧氣、臭氧等氣體在水中能夠被充分運(yùn)用。
3 微納米曝氣設(shè)備性能參數(shù)
3.1微納米氣泡直徑散布數(shù)據(jù)（部分）
測(cè)定成果：本設(shè)備生成的微納米氣泡水中90%以上的氣泡直徑散布在35微米以內(nèi)，均值30微米
3.2 微納米氣泡技能與傳統(tǒng)曝氣設(shè)備（穿孔管，曝氣頭）的充氧作用比較
下方兩圖分別為本項(xiàng)意圖微納米氣泡技能與傳統(tǒng)的曝氣設(shè)備的充氧功率及氣泡比外表積、物質(zhì)移動(dòng)系數(shù)的比較試驗(yàn)成果。由圖所示，微納米氣泡的氧氣溶解速度比一般的氣泡大，而且能夠看到微納米氣泡物質(zhì)移動(dòng)系數(shù)為傳統(tǒng)曝氣設(shè)備的10倍以上。
4.工業(yè)廢水處理上的應(yīng)用:
運(yùn)用微納米氣泡的超強(qiáng)的氣體溶解才能能夠用于規(guī)劃新式MBR的曝氣體系及各種高濃度化工廢水處理設(shè)備的開發(fā)。
例1,在日本宮城縣的某食品加工廠,日排水量在200-300t/日,COD為2500-2800mg/L,SS為300-400mg/L,水中油份(N-H)約為800mg/L,選用臭氧微納米氣泡曝氣法處理后，BOD及COD均下降至10mg/L以下，出水水質(zhì)通明，挨近清水。與本來(lái)的活性污泥法比較，污泥產(chǎn)值下降，而且減少了臭氣發(fā)生，盡管增加了臭氧發(fā)作器的電量耗費(fèi)，但因?yàn)槲⒓{米氣泡的臭氧運(yùn)用率進(jìn)步（80%以上），與減少的污泥處理量的處理本錢比較，仍具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。
例2，在制作纖維的含有PVA的化工排水處理中，因?yàn)楸旧鞵VA難分化的化學(xué)品，直接運(yùn)用生物法處理也比較困難。一般運(yùn)用鐵粉和過(guò)氧化水的芬頓法來(lái)進(jìn)行處理，處理本錢高，而且生成的污泥中含有很多鐵，不利于后續(xù)處理，在試驗(yàn)室中將PVA參加蒸餾水一起運(yùn)用微納米氣泡進(jìn)行曝氣，經(jīng)2小時(shí)后測(cè)得TOC去除量為30%以上，運(yùn)用工廠的原水（TOC為1200mg）進(jìn)行微納米氣泡曝氣試驗(yàn)，經(jīng)40小時(shí)后可將TOC降至原水的1/10，而且，可經(jīng)過(guò)增大臭氧的濃度來(lái)縮短處理時(shí)刻。
臭氧微納米氣泡+紫外光的高檔氧化技能及設(shè)備
該設(shè)備選用微納米氣泡發(fā)作器系列中的F.BT-50S，運(yùn)用水泵壓力運(yùn)送廢水原水到設(shè)置在低壓罐體內(nèi)，運(yùn)用該發(fā)作器的負(fù)壓自吸作用吸入臭氧，因?yàn)樵趬毫Νh(huán)境下進(jìn)行臭氧的溶解，可進(jìn)步處理水中臭氧的溶解濃度，并因?yàn)樯傻某粞跛写嬖诘某粞醯奈⒓{米氣泡具有緩釋作用，能夠延伸臭氧在水中的留存時(shí)刻，進(jìn)步臭氧的運(yùn)用率達(dá)80%以上，而一般的該類產(chǎn)品的臭氧運(yùn)用率僅為30%-40%，可下降運(yùn)轉(zhuǎn)本錢50%以上。別的，結(jié)合本身具有強(qiáng)氧化性臭氧與紫外光之間的協(xié)同作用可顯著地加快有機(jī)物的降解速率，大大下降其COD和BOD的含量。當(dāng)臭氧被光照時(shí)，首要發(fā)生游離氧O?，O?與水反響生成?OH。UV輻射除了可誘發(fā)?OH發(fā)生外，還能發(fā)生其他激態(tài)物質(zhì)和自由基，加快鏈反響，而這些激態(tài)物質(zhì)和自由基在單一的臭氧氧化進(jìn)程中是不會(huì)發(fā)生的。在中性或堿性溶液中，O3/UV進(jìn)程發(fā)生較少的過(guò)氧化氫和較多的自由基?OH。有紫外光照耀時(shí)反響速率可比無(wú)紫外光照耀時(shí)進(jìn)步了3-5倍。一起運(yùn)用微納米氣泡在水中緩釋作用運(yùn)用臭氧微納米氣泡結(jié)合紫外光的辦法是一種高效的高檔氧化處理辦法，能夠敏捷、低本錢地將化工廠排水中含有的難分化的物質(zhì)氧化分化成為能夠被微生物運(yùn)用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有助于進(jìn)步后續(xù)的生物處理的功率。
特色：
a)發(fā)生很多十分生動(dòng)的HO?自由基，其氧化才能（2.80V）僅次于氟(2.87V)，HO?自由基是反響的中間產(chǎn)品，可誘發(fā)后邊的鏈反響，HO?自由基的電子親合能為569.3KJ，可將飽滿烴中的H拉出來(lái)，構(gòu)成有機(jī)物的本身氧化，從而使有機(jī)物得以降解，這是各類氧化劑獨(dú)自運(yùn)用都不能做到的；
b)反響速度快，大都有機(jī)物與羥基自由基的氧化速率常數(shù)可達(dá)106—109M-1S-1；
c)HO?自由基無(wú)選擇直接與廢水中的自由基反響將其降解為二氧化碳、水和無(wú)機(jī)鹽，不會(huì)發(fā)生二次污染；
d)因?yàn)樗且环N物理-化學(xué)處理進(jìn)程，反響條件溫文，一般對(duì)溫度和壓力無(wú)要求，很簡(jiǎn)單加以操控，以滿意處理需求，乃至能夠降解10-9級(jí)的污染物；
e) 一起，它既可作為獨(dú)自處理，又能夠與其它處理進(jìn)程相匹配，如作為生化處理的前、后處理，可下降處理本錢；
臭氧、紫外線、微納米氣泡的協(xié)同作用，獨(dú)自處理時(shí)，可對(duì)高難度的有機(jī)廢水起到強(qiáng)氧化作用，對(duì)廢水的COD、色度等進(jìn)行降解；也可作為廢水的預(yù)處理和深度處理，其處理后的廢水更簡(jiǎn)單生化處理或其它的物化絮凝處理，在廢水的中水回用和合格排放都有很好的作用。能夠廣泛用于：制藥化工廢水、垃圾滲透液、食品及皮革廢水等的預(yù)處理和深度處理，油田灌灌水、工業(yè)冷卻循環(huán)水的消毒滅菌的處理。作為廢水的預(yù)處理將極大改善后段處理如：生化處理、絮凝沉積處理的作用，作為深度處理能夠進(jìn)步廢水排放、中水回用等目標(biāo)。www.wiipuwork.cn
