[發明專利]一種納米曝氣裝置及其方法

有效

• 申請號: 201410291285.9
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104030434A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 何若;張紅陶;白惠文;徐剛;趙芝清;蘇瑤;夏芳芳
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.一種納米曝氣裝置，其特征在于：裝置包括進氣區（Ⅰ）和氣體切割區（Ⅱ），進氣區（Ⅰ）位于氣體切割區（Ⅱ）下部；進氣區（Ⅰ）包括進氣管（1）、緩沖室（2），氣體切割區（Ⅱ）包括基座（3）、密封膠圈（4）、頂蓋（5）、緊固螺釘（6）和納米曝氣膜（7）；

進氣管（1）與緩沖室（2）的下部相連，基座（3）下部與緩沖室（2）上部相連，基座（3）上部設有頂蓋（5），頂蓋（5）通過緊固螺釘（6）與基座（3）連接，頂蓋（5）與基座（3）的結合處內側設有卡槽，卡槽內設有密封膠圈（4），密封膠圈（4）內側設有納米曝氣膜（7），密封膠圈（4）與納米曝氣膜（7）連接為一體。

2.根據權利1所述的一種納米曝氣裝置，其特征在于：所述的進氣管（1）、緩沖室（2）、基座（3）和頂蓋（5）的耐壓強度以及固定螺釘（6）的耐受強度均≥1.0MPa。

3.根據權利1所述的一種納米曝氣裝置，其特征在于：所述的緩沖室（2）為中空圓錐體，錐角為90°~120°，緩沖室（2）底圓直徑與進氣管（1）內徑之比為10:1~15:1。

4.根據權利1所述的一種納米曝氣裝置，其特征在于：所述的基座（3）厚度與進氣管（1）內徑之比為1.5:1，頂蓋（5）厚度與基座（3）厚度之比為1:?2，基座（3）寬度與進氣管（1）內徑之比為2:1~3:1，卡槽與基座（3）寬度之比為1:2~3:4。

5.根據權利1所述的一種納米曝氣裝置，其特征在于：所述的納米曝氣膜（7）厚度為5~15mm，納米曝氣膜（7）直徑與緩沖室（2）底圓直徑之比為1:1。

6.根據權利1所述的一種納米曝氣裝置，其特征在于：所述的納米曝氣膜（7）內布設定向排列碳納米管，其定向排列方向垂直于膜片徑向；碳納米管的直徑為1~10nm，長度為膜片的厚度；碳納米管縱向間距與直徑之比為15:1~25:1，橫向間距與直徑之比為15:1~25:1。

7.一種實施如權利1所述的納米曝氣裝置的曝氣方法，其特征在于：氣體經由進氣管（1）進入緩沖室（2），在納米曝氣膜（7）內外壓差的驅動下，進入納米曝氣膜（7）內排布的定向排列碳納米管，并被切割成直徑為1~10nm的極小氣泡，極小氣泡到達納米曝氣膜（7）外側表面后被釋放至液相，氣泡表面的氣體分子與水分子接觸，與水分子結合轉化為溶解態；未與水分子發生有效接觸，或處于氣泡內部不能與水分子接觸的氣體分子則隨氣泡上升，與上層的水分子接觸并轉化為溶解態；到達液相頂端但仍未能與水分子有效接觸的氣體分子則隨氣泡逸散至環境中。