微納米氣泡水系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 微納米氣泡水系統(tǒng)是一種新一代高效節(jié)能環(huán)保技術(shù)，應(yīng)用范圍可達(dá)25種行業(yè)之 多。其在凈化水質(zhì)、養(yǎng)殖業(yè)消毒殺菌、醫(yī)療健康領(lǐng)域等均有非常突出的作用。
[0002] 通常把存在于水里的大小在10到幾十微米（um)的氣泡叫做微米氣泡，把大小在 數(shù)百納米（nm)以下的氣泡叫做納米氣泡，可以把存在于雙方中間的氣泡混合狀態(tài)稱為微 納米氣泡。
[0003] 微納米氣泡應(yīng)用范圍很廣(涉及25種行業(yè))，與傳統(tǒng)的高壓溶解減壓發(fā)泡方法相 t匕，微納米氣泡發(fā)生裝置在形成氣泡的濃度、均勻性及節(jié)能降耗方面具有突出的優(yōu)勢(shì)，是新 一代高效節(jié)能環(huán)保技術(shù)。
[0004]
【背景技術(shù)】 微納米氣泡的特性和用途： 特性： 1.沖擊壓力作用：氣泡爆炸時(shí)局部會(huì)形成高溫高壓狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生非常大的沖擊，影響周 邊的物質(zhì)。
[0005] 2.界面活性作用：長(zhǎng)時(shí)間存在于液體中。氣泡產(chǎn)生時(shí)帶有負(fù)電所以會(huì)有界面活性 有除臭，除顏色等作用。
[0006] 3.生理活性作用：對(duì)生物起促進(jìn)成長(zhǎng)，生體活性化等影響。
[0007] 4.氣體特性作用：裝置可以用不同的氣體做截體(如純氧，臭氧等）來(lái)滿足不同的 需要。
[0008] 5.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，發(fā)泡均勻，溶氧率高，降低成本等特點(diǎn)。裝置的結(jié)構(gòu)有水 泵，空氣流量計(jì)，瀑氣頭和一些管件組成。在穩(wěn)壓情況下運(yùn)行穩(wěn)定，發(fā)泡均勻量多，達(dá)到溶解 率高耗能少(與目前中國(guó)最好的瀑起電耗比我們的裝置可以降小到1/5)的目的。
[0009] 用途：微納米氣泡技術(shù)應(yīng)用范圍可達(dá)25種行業(yè)之多，環(huán)保行業(yè)、水產(chǎn)及農(nóng)業(yè)行業(yè)、 產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域、健康領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、電解領(lǐng)域、船舶領(lǐng)域均有涉及，微納米氣泡裝置可用于各種 水產(chǎn)養(yǎng)殖、活魚(yú)水槽、水族館水槽；可用于大型水庫(kù)或湖泊的水質(zhì)凈化，改善漁業(yè)水域或海 底缺乏氧的。環(huán)境；可用于溫泉或美容院作溫泉等設(shè)施的管道洗凈裝置，家庭用及業(yè)務(wù)用氣 泡發(fā)生裝置；還可用于無(wú)土壤栽培、污水處理設(shè)施、化妝品、淋浴器等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 一、技術(shù)流程 從技術(shù)流程上分析，微納米泡沫的發(fā)生方式不太復(fù)雜。是采取氣液二相高速盤(pán)旋方式 進(jìn)行的。為使微納米泡沫發(fā)生，把氣泡塊用微大小切斷，然后是流體力學(xué)性的控制。
[0011] 在第一階段是用裝置內(nèi)部讓液體以及氣體的二相盤(pán)旋回流發(fā)生，隨著速向心分灘 回旋，使裝置中心部形成高速旋轉(zhuǎn)的氣體空穴。然后，把這個(gè)空穴部用壓力弄細(xì)成龍卷風(fēng) 狀，注意使更高速回旋的不旋轉(zhuǎn)的斷式發(fā)生，并且注入使被在這個(gè)空穴部從裝置上部吸入 了的氣體通過(guò)。不過(guò)在技術(shù)的要點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到每分鐘19000左右的轉(zhuǎn)速。
[0012] 在技術(shù)過(guò)程的第二階段，要進(jìn)行這個(gè)高速旋回式的氣體空穴部被流體力學(xué)性的控 制切斷，并且使它粉碎所以大量使微納米泡沫發(fā)生。這個(gè)切斷/粉碎是由在裝置出口附近 安放的內(nèi)外的氣液二相流體的旋回而被實(shí)現(xiàn)。在這里，控制的核心是保證以幾百個(gè)萬(wàn)轉(zhuǎn)/ 分秒速的高速旋回作為重要的特征。
[0013] 微納米氣泡的收縮過(guò)程，伴隨著負(fù)電荷增加，目前為正他的負(fù)電荷高峰狀態(tài)是氣 泡直徑在10-30微米的時(shí)候。在氣泡直徑比他們小時(shí)會(huì)有負(fù)電荷減少的傾向。
[0014] 二、項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)及主要技術(shù)指標(biāo)技術(shù)特點(diǎn)旋回式氣液混合型微納米氣泡發(fā)生技 術(shù)是按照流體力學(xué)計(jì)算為依據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)生器(如圖1)，在進(jìn)入發(fā)生器的氣液混合 流體在壓力作用下高速旋轉(zhuǎn)，并在發(fā)生器的中部形成負(fù)壓軸，利用負(fù)壓軸的吸力可將液體 中混合的氣體或者外部接入的氣體集中到負(fù)壓軸上，當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)的液體和氣體在適當(dāng)?shù)膲?力下從特別設(shè)計(jì)的噴射口噴出時(shí)，由于噴口處混合氣液的超高的旋轉(zhuǎn)速度與氣液密度比 (1: 1000)的力學(xué)上的相乘效果，在氣液接觸界面間產(chǎn)生高速?gòu)?qiáng)力的剪切及高頻率的壓力 變動(dòng)，形成人造極端條件，在這種條件下生成大量微米、納米級(jí)氣泡的同時(shí)具有打碎聚合分 子團(tuán)，形成小分子團(tuán)活性水的效果，并能夠?qū)⑿〔糠炙肿与婋x分解，可以在微納米氣泡空 間中產(chǎn)生活性氧、氧離子、氫離子和氫氧離子等自由基離子，尤其氫氧自由基有超高的還原 電位，具有超強(qiáng)氧化效果可以分解水中正常條件下也難以分解的污染物，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的凈化。 微納米氣泡在水中的溶解率超過(guò)85%，溶解氧濃度可以達(dá)到飽和濃度以上，并且微納米氣泡 是以氣泡的方式長(zhǎng)時(shí)間(上開(kāi)速度6cm/分鐘)存留在水中，可以隨著溶解氧的消耗不斷地向 水中補(bǔ)充活性氧，為處理污水的微生物提供了充足的活性氧、強(qiáng)氧化性離子團(tuán)，并保證了活 性氧充足的反應(yīng)時(shí)間，由微納米氣泡處理過(guò)的水的凈化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自然條件下的自凈能 力。
[0015] 微納米氣泡的特性微納米氣泡具有上升速度慢的效果。氣泡直徑Imm的氣泡在水 中上升的速度為6m/min,而直徑IO u m的氣泡在水中的上升速度為3mm/min,后者是前者 的 1/2000。
[0016] 微納米氣泡具有自身增壓的效果。通常微納米氣泡內(nèi)部的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外界液體 的壓力，可以將更多的氣泡內(nèi)的氣體溶解到水中，并伴隨有自身溶解消失的現(xiàn)象。
[0017] 相對(duì)于微納米氣泡的體積，其比表面積非常大，具有超常的氣體溶解能力。直徑10 微米的氣泡同直徑Imm的氣泡相比，考慮氣泡內(nèi)部壓力及比表面積的效果，前者的氣體溶 解能力為后者的100倍，如果考慮氣泡的上升速度的影響，理論上有20萬(wàn)倍的氣體溶解能 力。
[0018] 表面帶電的特性等，微納米氣泡的表面帶有負(fù)電荷，對(duì)水中污染物或懸浮物的吸 附效果顯著，并產(chǎn)生大量氫氧自由基，具有增強(qiáng)氧化的效果。
[0019] 目前的一些實(shí)驗(yàn)表明，微納米氣泡有別于一般氣泡，它自身有刺激促進(jìn)生物成長(zhǎng) 的特性。但又有別于一般昀氣體溶解水，比如碳酸水、氨水這些屬于利用氣體溶解改變水的 物理化學(xué)特性的所產(chǎn)生的氣體機(jī)能水，表現(xiàn)出更強(qiáng)的功能性。另外，微米、納米氣泡本身極 小，具有眾所周知的超強(qiáng)的氣體溶解效果之外，其氣泡的衰減期也非常低，即，微米、納米氣 泡可以長(zhǎng)時(shí)間滯留于水中的特點(diǎn)，可以邊消耗邊補(bǔ)充水中氧氣或其他參與反應(yīng)的氣體，具 有緩釋效果，氣泡中承載的氧氣、臭氧等氣體在水中可以被充分利用。
[0020] 微納米氣泡發(fā)生技術(shù)及其比較
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 技術(shù)流程中，氣液二相高速盤(pán)旋方式進(jìn)行。
2. 發(fā)生器的結(jié)構(gòu)是按照流體力學(xué)計(jì)算為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。
【專利摘要】從技術(shù)流程上分析，微納米泡沫的發(fā)生方式是采取氣液二相高速盤(pán)旋方式進(jìn)行的。為使微納米泡沫發(fā)生，把氣泡塊用微大小切斷，然后是流體力學(xué)性的控制。技術(shù)特點(diǎn)旋回式氣液混合型微納米氣泡發(fā)生技術(shù)是按照流體力學(xué)計(jì)算為依據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)生器，具有超強(qiáng)氧化效果可以分解水中正常條件下也難以分解的污染物，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的凈化。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，發(fā)泡均勻，溶氧率高，降低成本等特點(diǎn)。裝置的結(jié)構(gòu)有水泵，空氣流量計(jì)，瀑氣頭和一些管件組成。在穩(wěn)壓情況下運(yùn)行穩(wěn)定，發(fā)泡均勻量多，達(dá)到溶解率高耗能少（與目前中國(guó)最好的瀑起電耗比我們的裝置可以降小到1/5）的目的。
【IPC分類】C02F1-50, C02F1-72, C02F1-78, C02F1-28, C02F1-68, A01K63-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104609530
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410772739
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】安嘉露丹科技（北京）有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月16日