上海純水設(shè)備解讀：微納氣泡的特性及其在水處理中的應(yīng)用
關(guān)鍵詞:微納米氣泡;泡沫產(chǎn)生裝置;水處理
0領(lǐng)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(jìn)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(yīng)用，上海純水設(shè)備并對罕見的微納氣泡發(fā)生器及其在水處理領(lǐng)域的作用機(jī)理進(jìn)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(dǎo)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(dá)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(dāng)表面活性劑為l-150a時，機(jī)械攪拌法和超聲法的氣泡收縮率分別為10050 cm，當(dāng)表面活性劑為1%SDS時，機(jī)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(dāng)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(fù)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(qiáng)的氧化作用，能降解酚類等難降解污染物
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