微納米曝氣設備性能參數在工業廢水處理的應用
1.技能布景
長期以來，我國因為對水污染問題缺少體系性、協同性和立異性的科學研究，水污染操控的技能支撐相對單薄，因而導致水污染日趨嚴峻的態勢沒有得到底子改動。未來5～15年，乃至更長期內，隨同我國經濟社會的高速開展，水資源與水環境質量仍然是制約與鉗制我國經濟社會開展的重大瓶頸。因而，趕快運用立異性的有用技能手段，力求從本源上完全管理污染，復原水域的規范水質，并能夠長期維護水域水質潔凈狀況，是維護人類生計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，這種自凈才能來源于水中微生物的活動,如果水中缺氧，厭氧微生物處于生動狀況，水域一般處于嚴峻污染中。 可是，當進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，水中的溶解氧含量在氧化分化部分污染物后被耗費光，剩下的污染物因為微生物在貧氧狀況下的復原性分化作用，會發生硫化氫、氨氣等令大大都海陸生物喪命的毒性氣體，一般會導致魚類、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及重金屬類（如錳、鐵等）分出等嚴峻影響生態環境的成果，一起因為深層水體的弱流動性，水分子與水中的各種生物的代謝產品結合成為巨大的聚合分子團，在這種聚合分子團中，水分子與水中的污染物帶電粒子經過吸附辦法緊密結合，隨污染物質在貧氧狀況下的復原性分化產品的增多又反過來加強了這種結合，致使這種巨大的聚合分子團在水域中擴展，因為這種結合相對安穩，即便選用強制曝氣、通入氧氣手段也無法使水中溶解氧分散到整體水域，終究導致整個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”，并呈現水華（赤潮、青潮）、水體變黑變臭等現象，在污水處理的生化反響進程中也不同程度的存在相同的問題，對環境及清潔安全造成了嚴峻的影響。
2.技能特色
旋回式氣液混合型微納米氣泡發作技能是依照流體力學計算為根據進行結構規劃的發作器（左圖），在進入發作器的氣液混合流體在壓力作用下高速旋轉，并在發作器的中部構成負壓軸，運用負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集到負壓軸上，當高速旋轉的液體和氣體在恰當的壓力下從特別規劃的噴發口噴出時，因為噴口處混合氣液的超高的旋轉速度與氣液密度比（1：1000）的力學上的相乘作用，在氣液觸摸界面間發生高速強力的剪切及高頻率的壓力變化，構成人工極點條件，在這種條件下生成很多微米、納米級氣泡的一起具有打碎聚合分子團，構成小分子團活性水的作用，并能夠將小部分水分子電離分化，能夠在微納米氣泡空間中發生活性氧、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原電位，具有超強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%，溶解氧濃度能夠達到飽滿濃度以上，而且微納米氣泡是以氣泡的辦法長期（上升速度6cm/分鐘）存留在水中，能夠跟著溶解氧的耗費不斷地向水中彌補活性氧，為處理污水的微生物供給了充足的活性氧、強氧化性離子團，并確保了活性氧充足的反響時刻，由微納米氣泡處理過的水的凈化才能遠遠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。一般微納米氣泡內部的壓力遠遠大于外界液體的壓力，能夠將更多的氣泡內的氣體溶解到水中，并隨同有本身溶解消失的現象。
相對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電荷，對水中污染物或懸浮物的吸附作用顯著,并發生很多氫氧自由基,具有增強氧化的作用。
現在的一些試驗標明，微納米氣泡有別于一般氣泡，它本身有影響促進生物生長的特性。但又有別于一般的氣體溶解水，比如碳酸水、氨水這些屬于運用氣體溶解改動水的物理化學特性的所發生的氣體機能水，表現出更強的功能性。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，納米氣泡能夠長期停留于水中的特色，能夠邊耗費邊彌補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用。
3 微納米曝氣設備性能參數
測定成果：本設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，均值30微米
3.2 微納米氣泡技能與傳統曝氣設備（穿孔管，曝氣頭）的充氧作用比較
下方兩圖分別為本項意圖微納米氣泡技能與傳統的曝氣設備的充氧功率及氣泡比外表積、物質移動系數的比較試驗成果。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移動系數為傳統曝氣設備的10倍以上。
4.工業廢水處理上的應用:
運用微納米氣泡的超強的氣體溶解才能能夠用于規劃新式MBR的曝氣體系及各種高濃度化工廢水處理設備的開發。
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，出水水質通明，挨近清水。與本來的活性污泥法比較，污泥產值下降，而且減少了臭氣發生，盡管增加了臭氧發作器的電量耗費，但因為微納米氣泡的臭氧運用率進步（80%以上），與減少的污泥處理量的處理本錢比較，仍具有相當大的優勢。
例2，在制作纖維的含有PVA的化工排水處理中，因為本身PVA難分化的化學品，直接運用生物法處理也比較困難。一般運用鐵粉和過氧化水的芬頓法來進行處理，處理本錢高，而且生成的污泥中含有很多鐵，不利于后續處理，在試驗室中將PVA參加蒸餾水一起運用微納米氣泡進行曝氣，經2小時后測得TOC去除量為30%以上，運用工廠的原水（TOC為1200mg）進行微納米氣泡曝氣試驗，經40小時后可將TOC降至原水的1/10，而且，可經過增大臭氧的濃度來縮短處理時刻。
臭氧微納米氣泡+紫外光的高檔氧化技能及設備
該設備選用微納米氣泡發作器系列中的F.BT-50S，運用水泵壓力運送廢水原水到設置在低壓罐體內，運用該發作器的負壓自吸作用吸入臭氧，因為在壓力環境下進行臭氧的溶解，可進步處理水中臭氧的溶解濃度，并因為生成的臭氧水中存在的臭氧的微納米氣泡具有緩釋作用，能夠延伸臭氧在水中的留存時刻，進步臭氧的運用率達80%以上，而一般的該類產品的臭氧運用率僅為30%-40%，可下降運轉本錢50%以上。別的，結合本身具有強氧化性臭氧與紫外光之間的協同作用可顯著地加快有機物的降解速率，大大下降其COD和BOD的含量。當臭氧被光照時，首要發生游離氧O?，O?與水反響生成?OH。UV輻射除了可誘發?OH發生外，還能發生其他激態物質和自由基，加快鏈反響，而這些激態物質和自由基在單一的臭氧氧化進程中是不會發生的。在中性或堿性溶液中，O3/UV進程發生較少的過氧化氫和較多的自由基?OH。有紫外光照耀時反響速率可比無紫外光照耀時進步了3-5倍。一起運用微納米氣泡在水中緩釋作用運用臭氧微納米氣泡結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氧化分化成為能夠被微生物運用的營養物質，有助于進步后續的生物處理的功率。
特色：
a)發生很多十分生動的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品，可誘發后邊的鏈反響，HO?自由基的電子親合能為569.3KJ，可將飽滿烴中的H拉出來，構成有機物的本身氧化，從而使有機物得以降解，這是各類氧化劑獨自運用都不能做到的；
b)反響速度快，大都有機物與羥基自由基的氧化速率常數可達106—109M-1S-1；
c)HO?自由基無選擇直接與廢水中的自由基反響將其降解為二氧化碳、水和無機鹽，不會發生二次污染；
d)因為它是一種物理-化學處理進程，反響條件溫文，一般對溫度和壓力無要求，很簡單加以操控，以滿意處理需求，乃至能夠降解10-9級的污染物；
e) 一起，它既可作為獨自處理，又能夠與其它處理進程相匹配，如作為生化處理的前、后處理，可下降處理本錢；
臭氧、紫外線、微納米氣泡的協同作用，獨自處理時，可對高難度的有機廢水起到強氧化作用，對廢水的COD、色度等進行降解；也可作為廢水的預處理和深度處理，其處理后的廢水更簡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處理和深度處理，油田灌灌水、工業冷卻循環水的消毒滅菌的處理。作為廢水的預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步廢水排放、中水回用等目標。www.wiipuwork.cn
