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无动力微气泡技术简介及要点 　　摘要：无动力微气泡水是巧妙地利用自来水自身的压力和与喷口相适配的凹槽，使进入凹槽内的水流获得较高的紊乱度，使气、液相界面一侧液膜厚度变小，传质系数增大，气、液相界面总面积增大，从而提高溶气效率。在无压缩泵的情况下，通过提高溶气效率和释气的充分性，可获得微气泡水，为人们提供体积小、成本低、无噪声的微气泡水装置。 　　关键词：微气泡水；生活功能用水；气浮净水；无动力；微气泡技术 文献标识码：A 　　中图分类号：TQ63 文章编号：1009-2374（2016）34-0102-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.050 　　该技术与加压溶气气浮净水技术原理一样，不同之处在于系统组成、溶气罐的结构、释气器的结构以及设备用途。该系统较传统的技术设备有设备体积小、结构新颖、直接接自来水、无需用电、操作方便等特点。利用自来水自身的压力和能量来实现微气泡水。这种技术出水量不是很多，主要适合于家庭使用。 　　1 加压溶气气浮净水原理及设备 　　加压溶气气浮净水技术原理：在外加力的加压条件下，使空气溶于水，形成空气过饱和状态。然后减至常压，使空气尽可能的析出，以微小气泡释放于水中，此法形成气泡小，约为20～100μm，处理效果好，应用广泛。设备主要由吸水过滤、水泵、气水混合罐、空压机、溶气释放器、微气泡储存池组成。水泵起抽水加压作用；气水混合罐，空气溶解于水的过程就在该容器中发生；空压机作用是不断向气水混合罐中补入空气；溶气释放器经过气水混合罐的溶气水中的空气经此装置后会减压释放，空气会以微小气泡的形式在水中释放出来；微气泡储存池，净水过程就在这个阶段发生，微小气泡会粘合水中微小固体颗粒并使之上浮至水上层，最后通过刮渣设备将固体颗粒从水中去除。 　　1.1 溶气罐的种类 　　1.1.1 传统溶气罐。如图1左图，传统溶气罐的主要结构通常是上端一侧连接一根进水管，下端一侧连接一根出水管，顶部连入一根进气管。 　　1.1.2 传统溶气罐的改进。 　　第一，溶气罐横置。 　　第二，溶气罐内置填料。 　　第三，溶气罐采用喷淋方式进水。 　　第四，射流罐。 　　1.2 溶气释放器的种类 　　目前国内常用的溶气释放器为TS型、TJ型及TV型溶气释放器。 　　2 无动力技术原理及设备 　　前面说的为现在市场上工程设备的工艺流程，而我们制作的设备只有气水混合罐与溶气释放器两部分，是微气泡技术最关键的组成部分。动力有自来水自身提供，合理利用能源，降低能耗，但由自来水压力有一定的要求，必须大于0.15MPA。图2为系统组成图： 　　1.气水混合罐；2.进水软管；3.溶气释放器； 　　4.排水软管；5.出水软管；6.单向阀 　　自来水经软管2进入，在溶气罐1中空气溶于水中，然后经软管5到溶气释放器3释放出微小空气泡。单向阀6与排水软管4配合使用，使罐内压力与大气压一样，利于排水完全。 　　2.1 溶气过程发生在气水混合罐中 　　气水混合罐的内部结构如图3所示： 　　1.上盖；2.气水混合罐罐体；3.密封垫片； 　　4.接头；5.喷管；6.喷嘴 　　如图3所示，水自进水口经喷管、喷头喷入罐顶端凹槽内，水自喷嘴喷出至从出水口流出这段时间内空气均有向水中传递，但溶气过程主要是在凹槽内发生，此过程为一相际传质过程。当水的喷射速度越大，紊动越剧烈，与气体接触越分散，传质过程就进行得越快。在一定区间内湍动动能越高，气液两相之间的掺混程度越剧烈，气液两相之间的接触面积越大，越有利于气相向液相的传质，气体的溶解也就越快。 　　理论上讲，溶于水中的空气的量越多，则从系统后端的溶气释放器中释放出的微气泡越多。影响溶于水的空气量的因素有以下两个： 　　2.1.1 空气在水中的溶解量。在气体为难溶于水的气体且溶气压力不很高的条件下，空气在水中的溶解平衡可用亨利定律表示为：一定温度下，稀溶液中挥发性溶质与其蒸汽达到平衡时在气相中的分压与该组分在液相中的浓度成正比，其数学表达式为： 　　PB=kxXB 　　式中：PB为溶质在气相中的平衡分压；kx是比例常数，称为亨利定律常数，单位为Pa；为溶质B的摩尔分数。所以由上式可知，温度一定时，溶气罐内压力值越大，则越大，XB越大。而温度则与溶解度呈反相关关系。 　　2.1.2 溶气效率。当空气在水中的溶解度一定时，水从溶气罐经过后空气溶于水中的量越接近饱和溶解度，则溶气罐的溶气效率越高。 　　溶气效率的公式为： 　　式中：为溶气过程完成之后溶液中溶质的量浓度；为在一定温度下气液两相平衡时溶质的量浓度；S为气、液相界面总面积；K1为传质系数；t为溶气时间。 　　从式中可以看出S、K1、t数值越大，效率越高。 　　溶