關鍵詞:微納米氣泡;泡沫產(chǎn)生裝置;水處理

0領先

微米氣泡(microbubbl通常指的是直徑1050微米的小氣泡存在于水,直徑小于200納米超薄泡沫泡沫(nanobubbl微泡沫和納米泡沫泡沫之間的微/納米氣泡(micro - nanobubbl[1]與激進的大泡沫(coarsbubbl > 50毫米直徑和小氣泡(finebubbl直徑< 5毫米相比,微納米氣泡直徑很小,其傳質(zhì)特性和界面性質(zhì)與自由基大氣泡有顯著差異。介紹了微納氣泡的特性及其在水處理中的應用，上海純水設備并對罕見的微納氣泡發(fā)生器及其在水處理領域的作用機理進行了討論和比較。

1微納米氣泡的基本性質(zhì)

1.1比表面積大

微納米氣泡比表面積大，在氣泡體積不變的情況下，氣泡比表面積可以表示為S/V=3/r，氣泡比表面積與氣泡半徑成反比。與半徑分別為10 m和1mm的氣泡相比，在一定體積[2]下，前者的比表面積理論上是后者的100倍。

1.2在水中停留時間長

自由基氧化和曝氣導致氣泡直徑大，與水接觸表面積小，氣泡迅速上升到水面，破裂消失，停留時間短，溶解氧效果差。然而，微納氣泡在水中上升緩慢，從產(chǎn)生到破裂的過程通常長達數(shù)十秒甚至幾分鐘。研究表明，直徑1mm的氣泡在水中以6m/min的速度上升，直徑10mm的氣泡以3mm/min的速度上升，是直徑1mm氣泡的1/2000[3-4]。

1.3 self-pressurized解散

在水的氣泡周圍存在氣液界面，使氣泡受到水的外部張力。對于有球形界面的氣泡，外部張力會壓縮氣泡內(nèi)的氣體，使氣體更容易溶解到水中。增加的壓力增加了氣體的溶解度。隨著比表面積的增大，氣泡縮小得更快，最終完全溶解。

Xu等人發(fā)現(xiàn)微泡收縮的臨界直徑在不同的方法和表面活性劑中是不同的。當表面活性劑為l-150a時，機械攪拌法和超聲法的氣泡收縮率分別為10050 cm，當表面活性劑為1%SDS時，機械攪拌法和超聲法的氣泡收縮率分別為8040 cm

1.4高界面zeta電位

微納氣泡的外觀由電荷產(chǎn)生的電勢差zeta電勢常用，說zeta電勢是影響氣泡外觀吸附性能的重要因素，高低在大尺度上的值決定了微納氣泡界面的吸附性能。Ushikubo，[6]的研究發(fā)現(xiàn)，氧微納米氣泡的zeta電位在micro/nano - 45-34 mv，氣泡的zeta電位為- 20-17 mv

1.5生成自由基

微納米氣泡不需要外部舒適就能產(chǎn)生自由基。在微米氣泡的收縮,由于快速增長的電荷密度雙電層,當泡沫破滅時,氣液界面的消失的戲劇性的變化釋放積累的能量高度集中的正負離子接口,可以刺激大量的羥基自由基。羥基自由基具有很強的氧化作用，能降解酚類等難降解污染物