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尼可尼气液混合泵与微纳米气泡技术应用

更新时间:2018-01-15 15:28:45点击次数:3109次字号:T|T

尼可尼气液混合泵几十年来在国内外不同应用领域的多种水处理设备中得到广泛应用。尼可尼公司基于七十多年工业泵设计及应用所积累的经验并结合设备厂家开发不同应用装置的需要,为他们尽可能地提供前期技术支持和应用过程中的配合,开发研制出了许多技术领先的应用设备。

在传统水处理设备领域,尼可尼气液混合泵以其独有的技术特征大幅简化了相关设备的工艺设计和整体结构,有效地改善气体与液体混合效果,在降低设备造价的同时增加了设备的附加价值。

尼可尼气液混合泵在吸入液体(水或其他液体)的同时可以吸入一定比例的气体(空气、功能性气体),在叶轮高速旋转增压过程中将液体与气体均匀混合并送入泵的出口管路。尼可尼气液混和泵由于其结构方面的特征,在进行气液混和的过程中不易受气蚀的影响,使用过程中性能长期稳定不衰,而且泵和相关设备的操作和维护也更为简便。

尼可尼气液混和泵混合并释放出来的水中微细气泡基本达到微纳米级别(10-30微米气泡占绝对比例)。尼可尼气液混和泵所用的溶气分离罐比传统设备用的体积小很多,一般情况下也无需使用释放头等配件,可以避免使用过程中释放头堵塞所致的停机故障。尼可尼气液混和泵的气液混和效率可达95%以上,高于常规的气液混和工艺。

尼可尼气液混和泵结合实际应用需要可以配置多种辅助配件,在一些特殊的应用中某些配件有助于将气液混和后释放出来的气泡做到肉眼看不见的纳米级,为设备厂家和最终用户带来更高的附加价值。

为了加深用户对气液混合泵制取微纳米气泡水及气液混和泵的相关应用领域的了解,我们结合尼可尼气液混和泵的实际应用经验搜集整理了下述资料供参考。


一.关于微纳米气泡

液体中存在着微小气泡,当气泡直径在100μm以下称作微米气泡,直径为100nm以下的气泡称为纳米气泡。 由于气泡的体积已经达到分子级别,因而具备了常规宏观大气泡所没有的物理与化学特性,比如表面积增加数万倍,可迅速提高水中溶氧度,体积小上升速度慢,可长时间滞留在水中,表面带电荷可吸附水中有机物等特性。

释放在水中的微米气泡一般呈浓密的白色烟雾状,而释放到水中的纳米气泡用肉眼无法识别(需要借助激光设备识别)。

二.微纳米气泡的特性

 

1.表面积增大

 在同等体积空气的条件下,气泡数量越多,气泡表面积越大,气泡与水接触的总面积也就越大,各种生化反应也成指数型增加。 

2.上升速度慢

 气泡在水中的上升速度与气泡直径的平方成正比,与宏观大气泡相比,由于纳米气泡的体积已经达到分子级别,其受浮力的影响几乎可以忽略不计,所以可以长时间滞留在水中。例如,当气泡直径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,纳米气泡的溶解能力比一般空气增加20万倍。 

3. 可自动增压溶解

 微纳米气泡在水中的溶解是一个气泡逐渐缩小的过程,压力的上升会增加气体的溶解速度,伴随着表面积的增加,气泡缩小的速度会变的越来越快,从而最终溶解到水中,理论上气泡即将消失时的所受压力为无限大。

  微纳米气泡具有上升速度慢、自身增压溶解的特点,从而能够极大地提高气体(空气、氧气、臭氧、氮气、碳酸气、二氧化碳等)在水中的溶解度。

4. 表面带电

  微纳米气泡在水中形成的气液界面对阴离子的吸引力比阳离子大,由此气泡表面常带有负电荷,使得微纳米气泡能够吸附水中有机物,也可以起到抑菌等效果。

三.微纳米气泡制取设备的应用

1.水产养殖

A)迅速提高溶氧度

  微纳米气泡增氧原理有别于常规的微孔橡胶管增氧方式。在养殖池中注入纳米气泡后,水中含氧浓度迅速提高,微纳米气泡可自行扩散到池塘中的每一个地方,使得溶氧度分布均匀;

B)缩短养殖周期

 由于微纳米气泡直径已经达到分子级别,所以可被水产动物细胞直接吸收,可以穿透细胞壁直接作用于细胞内部,进而提高水产品的新陈代谢,促进生长,实现提前出塘,错峰上市,高价销售;这种效果也极大的降低了养殖中的各种风险;

  根据日本NHK电视台的报道,这种鱼采用富氧水养殖后的养殖周期由常规的24个月缩减为14个月;

C)提高养殖密度

  由于纳米气泡可以长时间滞留在水中,在同等养殖条件下,使用纳米气泡养殖可以提高养殖密度。例如,在容积为2m*2m*1.5m的水槽中进行1.5倍高密度鲥鱼养殖,5分钟后水中氧气不降反升,氧气浓度由7.6mg/L上升至7.9mg/L,25分钟内氧气浓度逐渐上升至8.3mg/L;

D)节省投药成本

  纳米气泡水从本质上区别于市场上销售的氧气粉(过氧化钙),减少了养殖户的重复投药成本。同时由于水体中纳米气泡的大量增加,可在一定程度抑制厌氧细菌滋生,保持水体清洁,减少消毒药品等的投入成本,也避免了消毒药品对水产品生长的二次污染;

E)技术领先

 纳米气泡水中,每毫升的气泡数量提高了至少一个数量级,可高达每毫升4.0×107个纳米气泡,远远优于使用超声波或电解等低效生产方式;

F)不添加任何化学物

  可在短时间内迅速提高水中溶氧度,纳米气泡以及将纳米气泡注入水中的过程100%为物理反应,不添加任何化学物质,对水产品以及周围环境完全零污染;纳米气泡发生装置由食品级不锈钢制成,防腐耐用,对水产品的生长无任何影响。

2.农业水耕栽培

  基于同样的原理在农业果蔬或粮食作物种植过程中在田垄之间浇灌或利用滴灌管路施与含微细气泡、营养剂或臭氧气体的水液,可以大幅度增加对农作物根部的氧气养分供应或提高灭菌效果保护植物免受病害影响。

  以生姜或草莓的养殖为例,农家在作物根部施与含微细气泡的液体之后,作物的根茎比原来不用含微细气泡液体时粗壮了许多,抗病能力更强,长势也更良好。

                                     

3.食品保鲜

  在食品保鲜应用方面主要是采用对果蔬、生肉、鲜鱼用臭氧水灭菌或在存储水槽中充入含纳米级氮气气泡水隔绝空气处理,确保这些生鲜果蔬、鲜肉、鲜鱼的保鲜时间比常规不投加臭氧或氮气的情况下延长数倍的时间。这样不仅保证送到用户手中的产品质量可靠新鲜,商家还可以避免因保鲜不当造成的经济损失。

4.臭氧水灭菌消毒

  利用放电管或电化学方式制取的臭氧气体是一种广谱的强氧化杀菌剂。机能性的微纳米臭氧气泡水可以实现无害化的非热杀菌,因具有强氧化性和灭菌能力的同时又无二次残留的特征,多年来广泛应用于饮用水医用纯水处理、高楼二次供水灭菌、泳池水处理、养殖水处理、循环冷却水处理、工业废水及污水处理等。

  臭氧微纳米气泡水也是利用气液混和泵将臭氧气体以微细气泡方式均匀地溶入水中而得到的一种应用广泛的消毒灭菌介质,可以替代多种消毒灭菌药剂。

  由于篇幅有限且从网上可以获取臭氧应用相关常识,此处就不对臭氧水的具体应用予以详述了。

5.废水及污水处理

A)迅速提高水中溶氧度

 当大量微纳米级别的气泡注入水中时,可迅速提高水体溶氧度,促进好氧菌生长,好氧细菌可以快速分解水中有机物;同时抑制厌氧细菌滋生,有效控制水体恶化,保持水体清洁。与常规微孔气泡增氧方式相比,微纳米气泡不会迅速上浮消散,而是可以长时间滞留在水中,可大幅度提高水质,起到水体净化的效果;

B)迅速净化水质,提高透明度

 根据环境需要可使用空气,氧气或负氧离子注入水中。当使用负氧离子注入水中时,可以在60分钟内达到水质净化的效果。由于臭氧极不稳定,其可以在30分钟内自行分解成氧气,因为臭氧是自然界中存在的物质,所以在室外环境下不会对周围环境和人体造成任何影响;

C)吸附并分离水中有机物

 研究发现,由于纳米气泡表面带有电荷,可以吸附水中有机物,使其上浮或者下沉,进而可以实现快速清理;也可以减少有机物沉积所造成的富营养化,有效治理水质污染,石油污染等问题;

D)不需添加任何酶或营养物质

 与常规河道曝气增氧方式相比,尼可尼气液混和泵将大量微纳米的气泡混入河水,使其在水中滞留延长许多倍,同时可以减少药剂的投加量,并减少药剂投入成本并减少药品对环境的二次污染和后期处理成本;

6.高档休闲洗浴设施

  尼可尼气液混和泵在高档休闲洗浴设施领域得到广泛应用。主要应用形式包括:

A)牛奶浴

  在浴盆或浴池中释放微纳米气泡水,将浴池水变成浓浓的乳白色犹如奶水一般),使入浴者在水中感触微细气泡与皮肤接触时的爽适感觉。

在一些比较高档的洗浴设施,商家还将乳白色浴池水面作为屏幕,在昏暗的氛围中用投影设备在水面投放美丽的视频并伴以轻柔的乐曲,让洗浴的人放松心情感受犹入仙境的美妙意境;

 

B)功能水健身浴

  在浴盆或浴池中释放微纳米碳酸气水或一定浓度的氢气水,让洗浴的人享受不同介质的微纳米功能性微纳米气泡水对人体的养护和保健作用。

C)舒适享乐浴

  在微纳米气泡水浴池中投射不同颜色的LED灯光,制造红宝石、蓝宝石、绿宝石色调的唯美享乐的氛围,使入浴者在享受洗浴快感和保养肌肤的同时感受美好时光;

 

随着尼可尼气液混和泵的推广和应用技术的普及,国内的很多设备厂家也已经开始推广类似的休闲娱乐型洗浴设施。


尼可尼气液混和泵产品规格齐全,有铸铁和不锈钢等材质对应各种各样的应用,同时尼可尼公司还对用户提供与泵的应用相关的技术支持,欢迎选购。

 

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