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微纳米曝气技术在水环境治理方面的应用

发布时间:2018-07-27 浏览量:121

中国是个水资源严峻短少的国家,水环境问题极为出色。为了满足人类社会可继续展开的需求和完结人与天然的谐和展开,受污染水体批改的研讨和实践成为其时热点问题。现在,关于日益严峻的河湖污染问题,水体曝气作为一种出资少、见效快的河湖污染办理技术被广泛选用。
现在,我国一般选用的曝气设备,难以发生微纳米级的纤细气泡,溶氧率低、能耗高。而微纳米气泡发生设备可以出产直径在50μm和数十纳米(nm﹚之间的纤细气泡,可快速地溶解于水体中,溶氧功率大大前进。该技术作为一种新式水体曝气技术,在水环境办理中的市场前景极为广大。
微纳米曝气技术简介
微纳米气泡发生设备首要由发生设备、微纳米曝气头及衔接收件组成。通过水泵加压,由曝气头内部的曝气石高速旋转,在离心效果下,使其内部构成负压区,空气通过进气口进入负压区,在容器内部分红周边液体带和中心气体带,由高速旋转的气石出气部将空气均匀切割成直径5一30μm的微纳米气泡。由于气泡纤细,不受空气在水中溶解度的影响,不受温度、压力等外部条件束缚,可以在污水中长时间逗留,具有出色的气浮效果。
1)微纳米曝气技术特性分析
水体中氧的传递是运用空气和污水中氧气的浓度梯度,使氧气由高密度的空气向低密度的污水中转移,因此氧气浓度梯度和接触而积抉择了曝气效果。在氧
气浓度梯度不变的条件下,空气与水体接触而积是抉择曝气效果好坏的关键因素。
微纳米气泡技术有用解决了气泡在水体中的接触而积问题,其原因是由于微纳米气泡的表而积能有用增大,如0.1 cm的大气泡松散成100 nm微气泡,其表而积可增大10 000倍,因此可以大大前进溶氧功率。一起,由于气泡的纤细且具有出色的气浮性,可以在污水中长时间逗留,然后可以抵达完结较好曝气效果的目的。
由于微纳米气泡发生设备作业原理及所发生的气泡巨细与常规曝气设备有很大的不同,因此该设备发生的微纳米气泡具有以下独有特色。
①电离现象:气体在水中的溶解度受气压影响较大,但电解质的离子化水可以让溶入的微纳米气泡表而构成双层电离子,并跟着表而积的不断减少而急剧缩短,可以让气泡内的气体散逸得以克制,然后大大前进了溶解度。
②超声波性:微纳米气泡由于高能分裂而发生超声波,这种超声波具有较强的杀菌效果。
③带电性:微纳米气泡表而带有负电荷,所以气泡间很难合为一体,在水体中能发生非常稠密而细腻的气泡,不会像常规气泡相同会融合增大而分裂。一般微纳米气泡的表而电位为-30~-50 mV,可以吸附水体中带正电的物质。运用表而电荷对水体微粒的吸附性,可以把水体中的有机悬浮物固定而别离。因此,该技术在前进溶解氧的一起,也具有必定的水质净化效果。
④逗留性:微纳米气泡在水体中上升速度非常缓慢,似香烟雾在水中充溢,如10μm的气泡以100μm/S的速度上升、在水体中上升lm需花3h的时间,所以微纳米气泡会在水中逗留很长时间。该特性也是其具有高度溶解功率的中心地址。这种逗留性的发生除与气泡纤细浮力减少有关外,更重要是由它的电性所形成的。假设选用极板进行调查,跟着电极的改换,可以看到小气泡的极性运动和z字形缓慢上升的现象。
微纳米曝气改善水质的首要效果
溶解氧是水体净化的重要因素之一。溶解氧高,有利于对水体中各类污染物的降解,然后使水体较快得以净化;反之,溶解氧低,水体中污染物降解缓慢。微纳米曝气技术对改善水质的效果首要有以下几个方面。
①消除有机物污染和黑臭:由于微纳米气泡具有很强的逗留性,可以供应更加满足的氧气,在丰盛好氧微生物的条件下,有机物污染方针COD和BOD明显下降,黑臭现象消失。一起,水体底部的有机物降解所发生的甲烷、硫化氢等有毒和有害气体被去除。
②减少水体营养盐含量:由于微纳米气泡具有很强的气浮性、逗留性和涣散
性,其上升效果弱,水体充氧后可有用克制湖底厌氧菌的有机质分化进程,减少水底氮、磷营养盐的释放量。
③消除藻类水华:微纳米曝气具有较强的复氧功用,可前进水生动物的生存环境,然后克制藻类的生长。
④改善水色及透明度:被污染水体中的多种无机和有机悬浮物、活的浮游植物及去世的残骸、大型水生植物碎屑、分化的有机体碎屑等是影响水色和透明度的首要物质。微纳米曝气可以更加有用地促进水生生物的生长,然后减少了水中有机质,使水体透明度明显前进,改善水色。
⑤减少底泥内源污染:微纳米曝气增氧后,河湖底质表层含氧量增加,好氧微生物活动趋强,通过微生物的代谢进程促进底泥有机污染物的降解,逐步构成无机化底质覆盖层,阻断内源污染。
微纳米曝气试验研讨
1)试验目的
通过微纳米曝气技术的现场试验,对水体溶解氧含量、继续时间、节能以及对水质处理效果等方而进行分析,对该项技术进行安全性、有用性及经济性的概括点评,为往后办理河湖水体的水环境工程缔造供应技术参数。
2)试验办法
选用微纳米曝气设备和射流曝气设备,通过工程的工作和监测,进行曝气效果的对比分析。
3)水质监测方针
进行连续的水质监测,首要监测方针为溶解氧(DO)、水温、气温等。
4)试验效果分析
①与常规曝气效果的比较分析。
通过上述两种曝气技术的运用,从水体中溶解氧的监测效果中可以看出,选用纳米曝气技术曝气后溶解氧全体均匀值为9.88 m/L,而射流曝气溶解氧全体均匀值为6.37 m/L,前者曝气效果全体高于后者的35.5%。纳米曝气后,水体中溶解氧最高值抵达18.85 mg/L,首要原因是发生的许多微纳米级的气泡悬浮于水体中,跟着水体一起运动,构成超饱和情况。而常规射流曝气难以发生纤细气泡,许多气泡在水体中敏捷上升,抵达水然后消失,不能构成超饱和情况,溶氧效果较低。
微纳米曝气工作效果分析:微纳米曝气体系自10月工作初步监测,每周1次,检验时间到8月,首要监测曝气前、后溶解氧(DO)的改动。
通过近一年的水质监测,分析如下:⑴曝气设备工作期间.水体水质改善明显.曝气后的DO均匀值为9.16 m/L,均匀比曝气前的DO值增加了4.73m/L左右。全体来说,曝气设备工作安稳,曝气效果较好,满足后续水处理工程的需求。⑵将曝气前和曝气后的DO值相比较,二者改动趋势一起,曝气后的DO值随水源DO值的改动而改动,说明曝气体系工作非常安稳。⑶水源水质不安稳,单个时段也出现了水源水质极点恶化的现象。跟着曝气设备的正常工作,源水DO为0.72~0.78 m/L的情况下,曝气后DO值为5.41和4.81 m/L,说明通过曝气,水中溶解氧有了很大的前进,满足后续水处理工程的需求。
总归,水体经曝气后溶解氧增加,为耗氧生物供应了满足的氧,一起还可以促进水体的活动,改动了水体的天然情况,使水体的层流得以交流,有利于维护水质,所以水体会得到明显改善。微纳米气泡发生设备是一项新式技术,运用规划广泛,与传统的曝气设备比较,在构成气泡的浓度、均匀性及节能耗电方而具有明显优势,归于国内空白、世界领先的新一代高效节能环保技术,具有巨大的展开潜力。


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