纳米气泡的特性及其在水处理中的应用
2020-05-19刘亚敏孙翠珍
净水技术 2020年5期
关键词:水质
刘亚敏,孙翠珍
(山东建筑大学市政与环境工程学院,山东济南 250101)
随着人类的发展,人口数量不断增加,工矿企业也越来越多,所产生的污废水严重危害了水质安全。多年的研究表明,纳米气泡具有在溶液中停留时间长、传质效率高、比表面积大、Zeta电位高等特性,引起了许多研究者的关注[1]。纳米气泡技术适用于很多领域,如饮用水和废水处理,包括地下水净化;沉积物和土壤净化;生物医学工程;以及其他工业应用,如农业、渔业和食品。本文对纳米气泡进行了简明介绍,总结其在水处理技术中的应用现状,揭示现有的研究空白,探讨该技术的未来应用。
1 气泡的尺寸及产生
通过总结不同研究人员对NBs考虑的气泡直径的上限发现,小于1 μm的气泡根据其测量尺寸和特性的共同相似性合理地分类为纳米气泡。虽然研究人员对纳米气泡的特性达成了一致,但对不同类型气泡的尺寸边界的一致性还没有标准化。考虑到这一事实,表1的内容可作为标准化的基础。

表1 气泡分析表格Tab.1 Classification of Bubbles
在水溶液中,纳米气泡形成的机制主要有以下几种:水力空化[2]、颗粒空化、声波或超声波[3]、电化学空化[4]和机械搅拌[5]。在所有这些技术中,水力空化是水处理技术中最常用的方法,水力空化由液体流量的变化引起,液体流量可通过不同的系统几何结构产生。Ahmadi和Khodadadi-Darban基于水动力空化机理,通过文丘里管生成平均直径为130~545 nm的气泡。Fan等能使用文丘里管产生平均直径小于50 nm的纳米气泡[6]。……
登录APP查看全文
