[發(fā)明專利]一種針對水體增氧溶氧的微納泡設備及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810072954.1
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN110078228A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設計）人: 莊志鵬;李建國;黃俊
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東粵發(fā)四眾環(huán)保服務有限公司
• 主分類號: C02F7/00
• 分類號: C02F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種針對水體增氧溶氧的微納泡設備及方法。涉及環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，它包括：氣體罐；所述氣體罐連接溶氣泵；所述溶氣泵連接氣液分離泵通過一個壓力泵連接水處理槽。具有增氧效果好，能耗低，投資小，成本低，穩(wěn)定性及可控性好的優(yōu)點，適用于各種水量工程，應用范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種針對水體增氧溶氧的微納泡設備及方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)在世界上大約有一半以上的水處于污染狀態(tài)，污染的原因在于人類的活動向水中排放了大量的污染物，導致水的溶解氧消失，水體失去自凈能力。

水的污染機理如下：

水分子之間以共價鍵結(jié)合，水分子與溶解氧之間也是以共價鍵結(jié)合，在共價鍵結(jié)合中，水分子貢獻出電子參與共價鍵結(jié)合，相當于水分子被奪走了電子。當高濃度污染物進入水中后，水中的溶解氧被消耗掉，污染物以共價鍵與水分子結(jié)合，成為類似于膠體的污染團。

在沒有外部電子供應的條件下，水分子無法獲得電子，不能恢復獨立水分子狀態(tài)，也不能恢復水中的溶解氧，表現(xiàn)為水質(zhì)處于嚴重污染狀態(tài)。

水質(zhì)凈化還原原理

使用高能氧可以實現(xiàn)水質(zhì)凈化還原。

將高能氧(活性氧微納米氣泡)以高速射入污水中，極高的線速度和高能氧的離子作用，將在水中發(fā)生以下反應：

1)負氧離子團在液體中移動，使液體獲得負電子，負電子補充了水被奪走的電子，斷裂了水與污染物的共價鍵結(jié)合，使部分水分子裂解；因氣泡水溶液高速運動導致部分水分子產(chǎn)生機械電離；

2)氣泡的動能和氣泡破裂釋放的爆炸能作用，斷裂了污染物與水之間的共價鍵、水分子之間的共價鍵，氧分子團在分子鍵能的作用下迅速離散為氧分子并與部分水分子結(jié)合成為水中的溶解氧；

3)融入水中的溶解氧獲得電子成為活性氧陰離子，氫離子與活性氧陰離子結(jié)合成過氧化氫。

4)氧離子、過氧化氫、氫離子、氫氧根離子對水分子的綜合作用，產(chǎn)生大量的水和離子；

5)氣泡的動能和氣泡破裂釋放的爆炸能作用，斷裂了污染物內(nèi)部的化學鍵，活性氧陰離子、氫離子、氫氧根離子、羥基離子、水氧基離子、水和電子等迅速對污染物產(chǎn)生氧化作用，完成對污染物的降解。

從以上列舉的化學反應方程式分析，高能氧在水中發(fā)生多種微觀量子化學變化，生成多種氧自由基，這些氧自由基在高能氧含有的粒子能量作用下，與各種污染物發(fā)生氧化反應，降解各種污染物，并實現(xiàn)污染物與水分子分離，從而完成水質(zhì)凈化還原。

高能氧所含有的粒子能量來源于以下五個方面：

1 電離能

氧氣經(jīng)過電離后生成部分氧離子，并形成等離子體，當電離作用消失后，氧等離子體消失，轉(zhuǎn)變成活性氧氣團，主要包括臭氧離子團(O32-、O3-)、臭氧分子團(O3)、氧離子團(O22-、O2-)、氧分子團(O2)等，這些活性氧氣團具有非常高的電離能，經(jīng)過氣體切割后，各種離子團和分子團分離，切割動能轉(zhuǎn)變?yōu)闅馀菽芗壾S遷能量，在各個氣泡中表現(xiàn)為電離能提高，達到可以隨時產(chǎn)生氧化作用的高能級，可以氧化一切接觸到的物質(zhì)。

2 高速動能

氣泡是經(jīng)過水對目標氣體離心切割吸入作用產(chǎn)生的，切割后產(chǎn)生水氣混合液體，氣泡伴隨著切割水溶液在渦旋加速系統(tǒng)中加速運動，由于渦旋加速系統(tǒng)的特點是進水總量與噴射出水總量相等，而進水口管徑遠遠大于出水口管徑，所以出水口的水溶液流速將大幅度提高：

L1S1＝2L2S2

L1為進水口水溶液流速，S1為進水口截面積；L2為出水口水溶液流速，S2為出水口截面積。

S1＝πd12/4 d1為進水口直徑