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微纳米曝气机选型特性

微纳米气泡通常是指直径在 50μm 以下的气泡，其中直径在 1μm 以上的微小气泡被称为微气泡 (micro—bubble)，直径小于1μm 且大于1nm 的超微小气泡被进一步称为纳米气泡(nano—bubble)。微纳米气泡不仅体积比普通气泡要小很多，而且具有如下不同于普通气泡的一些性质：

①比表面积大

气泡的体积和表面积的关系可以通过公式表示。气泡的体积公式为 V=4π/3r3，气泡的表面积公式为 A=4πr2，两公式合并可得 A=3V/r，即 V 总=n?A=3V 总/r。也就是说，在总体积不变（V 不变）的情况下，气泡总的表面积与单个气泡的直径成反比。根据公式，10 微米的气泡与 1 毫米的气泡相比较，在体积下前者的比表面积理论上是后者的 100 倍。空气

和水的接触面积就增加了 100 倍，各种反应速度也增加了 100 倍。

②上升速度慢 根据斯托克斯定律，气泡在水中的上升速度与气泡直径的平方成正比。气泡直径越小则

气泡的上升速度越慢。从气泡上升速度与气泡直径的关系图可知，气泡直径 1mm 的气泡在水中上升的速度为 6m/min，而直径 10μm 的气泡在水中的上升速度为 3mm/min，后者是前者的1/2000。如果考虑到比表面积的增加，微纳米气泡的溶解能力比一般空气增加 20 万倍。

③自身增压溶解 水中的气泡四周存有气液界面，而气液界面的存在使得气泡会受到水的表面张力的作用。

对于具有球形界面的气泡，表面张力能压缩气泡内的气体，从而使更多的气泡内的气体溶解到水中。

微纳米曝气设备主要由发生装置、微纳米曝气头及连接管件组成。通过水泵加压，由曝气头内部的曝气石高速旋转，在离心作用下，使其内部形成负压区，空气通过进气口进入负压区，在容器内部分成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。由于气泡细小，不受空气在水中溶解度的影响，不受温度、压力等外部条件限制，可以在污水中长时间停留，具有良好的气浮效果。

微气泡具有尺寸小、比表面积大、刚性大、安定性和溶解速度快等特点，同时，由于微气泡表面带有负电荷，可吸附水中细小颗粒，所具备的物理和化学特性相较于常规尺寸气泡在实际工程应用中具有更高的应用价值，与液相充分溶解后可有效的促进气液间的相互作用与质量传递过程，在废水处理、酿酒、好氧生物养殖、矿物浮选、熔盐堆毒物气体的在线分离以及超声溶栓等应用中发挥重要作用。在被污染的水域中通入大量的微气泡不仅能吸附去除悬浮物，强化分解难以降解的有机污染物，同时还能提供充足的活性氧促进水中生物的新陈代谢，增强水中好氧生物、浮游生物以及水生动物的生物降解活性，加速对水体及底泥中污染物的生物降解，实现水质净化目的，改善鱼类及水生动物的生存环境。