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微纳米气泡虽小,作用却巨大

发布时间:2019-01-10 浏览量:86

众所周知,微纳米气体的密度小于液体的密度。当微纳米气泡出现在水中时,微纳米气泡将缓慢上升,直到它们由于浮力而上升到表面。科学研究表明,微纳米泡沫尺度越大,浮力越强,微纳米泡沫上升越快。从理论上讲,它可以通过斯托克斯公式来解释。然而,当微纳米气泡尺寸减小时,微纳米气泡以显着更慢的速率上升,甚至可以在水中停留几分钟。微纳米气泡停留更长时间,与液体的接触变得更加丰富。此外,微纳米气泡的功能得到显着改善。

微纳米气泡在液体中的运动分为两种类型,一种是微纳米气泡的漂浮,这是由密度差异引起的。另一种是液体之后的微纳米气泡的活动,即液体在微纳米气泡上具有阻力。通常,微纳米气泡具有大的体积,而前者占主导地位。但如前所述,在微纳米气泡体积减小后,前者的力量减弱,后者的力量占主导地位。这体现在微纳米气泡非常容易跟随水流的事实。

气泡体积越小,每单位体积的气泡面积越大。在一定体积内,10微米气泡比1毫米气泡大100倍。空气和水之间的接触面积增加了100倍。我们知道,对于任何传质过程,比表面积越大,传质过程越快,两者成比例,因此气体吸收过程气体溶解比前者好。后者快100倍。它可用于水处理中的曝气和臭氧氧化等好氧处理。

为了形成微纳米气泡,对水中微纳米气泡的需求是令人满意的。也就是说,微纳米气泡内的压力必须等于水压和水的压力对微纳米气泡的表面张力的影响。该压力与微纳米气泡的直径成反比,气泡越小,表面张力的压力越大。在气泡尺寸大的情况下,水压远大于补偿压力,但随着气泡减小,后者显着降低。这导致微纳米气泡内的压力在某些情况下能够达到数十个大气压。当然,当微纳米气泡保持正常形式时,压力释放没有问题。然而,一旦微纳米气泡受到剪切断裂,它就会坍塌,并且这种瞬间释放的压力可构成超高速微射流和部分超高温。一个众所周知的例子是所谓的泵空化,如果泵中有微纳米气泡,这种效应会对泵叶片造成损坏。然而,这可能对废水处理有益。有一种理论认为,这种高温高压条件可以破坏污染物的分子链,达到降解有机物甚至杀死水中细菌的意图。

微纳米气泡开裂引起的严重腐蚀

通常,我们可以使用气浮来去除水中的颗粒和油。这个原理类似于三明治。气泡与颗粒结合,颗粒被提升到表面。气泡越细,颗粒越容易与气泡密切相关。气泡越小,可捕获的颗粒越小,浮动更多物质的能力越大,因此微纳米气泡可以更好地去除。该原则现在用于环境保护类别。

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