微纳米气泡发生技术及其在水培增氧上的应用
微纳米曝气技术在水环境治理中的应用
关键词: 微纳米曝气; 微纳米气泡; 溶解氧; 氧传质效率; ·OH
文献标志码: A
中图分类号: X522
文章编号: 1001-9677(2020)12-0093-03
Application of Micro -nano -aeration Technology
in Water Environment Treatment ∗
aeration technology. Moreover, with more emphasis on the effect of this technology on different types of sewage treatment.
The future research directions of micro -nano aeration technology are prospected at the end.
Key words: micro -nanometer aeration; microbubble; DO; volumetric oxygen transfer coefficient; ·OH
曝气过程是氧分子穿过气膜及液膜从空气转移到水中的过
程, 在这一过程中能加速水体复氧, 快速提高水体溶解氧的含
Abstract: Micro - nano aeration technology is a technical method which utilizes micro - nano bubbles to increase
dissolved oxygen content in water, enhance aerobic microbial activity, and provide assistance for water environment
微纳气泡 过硫酸盐
微纳气泡过硫酸盐
微纳气泡是指气泡的尺寸在微米或纳米级别的气泡，通常由于
其微小的尺寸而具有较大的比表面积，因此在许多领域具有重要的
应用价值。
微纳气泡可以应用于水处理、医药、食品加工等领域。
在水处理中，微纳气泡可以用于提高气浮效率、去除污染物，如悬
浮固体、重金属离子等，同时也可以用于增氧、改善水体环境。
在
医药领域，微纳气泡被用作药物输送的载体，可以提高药物的生物
利用度和靶向性。
在食品加工中，微纳气泡可以用于提高食品的口感、延长保存期限等。
而过硫酸盐是一类化学物质，常见的过硫酸盐包括过硫酸钠和
过硫酸氢钾，它们在工业生产和日常生活中都有广泛的用途。
过硫
酸盐可以用作氧化剂、漂白剂、消毒剂等。
在工业上，过硫酸盐常
被用于聚合物的合成、橡胶的硫化、纸浆漂白等过程中。
在日常生
活中，过硫酸盐也常被用于洗涤剂、漂白剂等产品中。
从微纳气泡和过硫酸盐的角度来看，它们在水处理领域有着一
定的关联。
过硫酸盐可以被用来制备微纳气泡，这些微纳气泡可以
在水处理过程中发挥作用，如提高气浮效率、去除污染物等。
同时，过硫酸盐也可以用于水处理过程中的氧化反应，帮助去除有机物、
重金属等污染物。
因此，从应用角度来看，微纳气泡和过硫酸盐在水处理领域可能存在一定的关联和应用前景。
总的来说，微纳气泡和过硫酸盐都是在不同领域具有重要应用价值的物质，在水处理领域中可能存在一定的关联和应用前景。
希望这样的回答能够满足你的要求。
微纳米气泡应用案例
微纳米气泡应用案例那我给你唠唠微纳米气泡的一些超酷应用案例吧。
一、水产养殖方面。
1. 鱼类养殖。
你知道吗？在养鱼的池塘里用上微纳米气泡可神奇了。
就像给鱼打造了一个超级豪华的氧气水疗馆。
这些微小的气泡能长时间悬浮在水中，持续不断地给鱼提供氧气。
普通的气泡一下子就浮到水面破掉了，可微纳米气泡不一样，它们慢悠悠的，就像一个个小氧气精灵在水里游荡。
这样一来，鱼在水里就不会因为缺氧而变得病恹恹的啦。
而且，微纳米气泡还能把水里的一些有害物质给分解掉，就像小小的清洁工，让鱼生活的环境更加干净、健康。
比如说，有个养鱼的大叔，之前鱼老是生病，后来用了微纳米气泡技术，鱼不仅不生病了，还长得特别快，一个个都活蹦乱跳的，大叔可高兴了，就像捡到了宝一样。
2. 虾蟹养殖。
对于虾蟹来说，微纳米气泡也是个好东西。
虾蟹可是很挑剔生活环境的小生物呢。
微纳米气泡可以改善水质，让水变得清澈又富含氧气。
就像给虾蟹住的地方进行了一次超级大升级。
在虾蟹脱壳的时候，干净、富氧的环境可是相当重要的。
有个养虾的养殖户，他的虾以前脱壳的时候总是不顺利，损失了不少虾。
自从用了微纳米气泡技术，虾脱壳的时候就顺利多了，而且虾的颜色也变得更加鲜亮，在市场上可受欢迎了，价格也卖得更高了呢。
二、农业灌溉方面。
1. 作物生长。
在农田里，微纳米气泡灌溉就像是给农作物喝高级营养液。
这些气泡能把水里的营养物质分解得更细，让植物更容易吸收。
比如说，种西红柿的时候，用微纳米气泡水灌溉的西红柿，长得又大又红，就像一个个小灯笼似的。
普通水灌溉的西红柿可能就没有那么饱满。
这是因为微纳米气泡水能够更好地把土壤里的养分激活，让植物的根系能够大口大口地吸收。
就像我们人吃了容易消化的食物，身体就会更健康一样，植物吸收了这些容易吸收的养分，就长得更茁壮啦。
而且，微纳米气泡还能杀死土壤里的一些病菌，就像给土壤请了个健康卫士，保护植物的根系不被病菌侵害。
三、美容护肤方面。
1. 皮肤清洁与保养。
微纳米曝气技术在水环境治理方面的应用
微纳米曝气技术在水环境治理方面的应用摘要:微纳米曝气技术是一种新型的水体曝气技术，在治理水体污染中有投资少、见效快的优势。
在分析微纳米气泡发生装置原理和特点的基础上，结合其在水环境治理中的试验研究，揭示微纳米曝气与常规曝气治污效果的差异，进而对微纳米曝气技术的推广和应用起到宣传推广作用。
关键词：微纳米曝气技术水环境治理1、引言中国是个水资源严重短缺的国家，水环境问题极为突出。
为了满足人类社会可持续发展的需要和实现人与自然的和谐发展，受污染水体修复的研究和实践成为当前热点问题。
目前，对于日益严重的河湖污染问题，水体曝气作为一种投资少、见效快的河湖污染治理技术被广泛采用。
目前，我国通常采用的曝气设备，难以产生微纳米级的细小气泡，溶氧率低、能耗高。
而微纳米气泡发生装置能够生产直径在50μm和数十纳米(nm﹚之间的微小气泡，可快速地溶解于水体中，溶氧效率大大提高。
该技术作为一种新型水体曝气技术，在水环境治理中的市场前景极为广阔。
2、微纳米曝气技术简介微纳米气泡发生装置主要由发生装置、微纳米曝气头及连接管件组成。
通过水泵加压，由曝气头内部的曝气石高速旋转，在离心作用下，使其内部形成负压区，空气通过进气口进入负压区，在容器内部分成周边液体带和中心气体带，由高速旋转的气石出气部将空气均匀切割成直径5一30μm的微纳米气泡。
由于气泡细小，不受空气在水中溶解度的影响，不受温度、压力等外部条件限制，可以在污水中长时间停留，具有良好的气浮效果。
1）微纳米曝气技术特性分析水体中氧的传递是利用空气和污水中氧气的浓度梯度，使氧气由高密度的空气向低密度的污水中转移，因此氧气浓度梯度和接触而积决定了曝气效果。
在氧气浓度梯度不变的条件下，空气与水体接触而积是决定曝气效果好坏的关键因素。
微纳米气泡技术有效解决了气泡在水体中的接触而积问题，其原因是由于微纳米气泡的表而积能有效增大，如0.1 cm的大气泡分散成100 nm微气泡，其表而积可增大10 000倍，因此可以大大提高溶氧效率。
微纳米气泡实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解微纳米气泡的制备原理和实验方法。
2. 掌握微纳米气泡的特性及其在水处理、生物医学等领域的应用。
3. 分析微纳米气泡的制备过程中可能存在的问题，并提出相应的解决措施。
二、实验原理微纳米气泡是指直径在1-1000纳米范围内的气泡。
由于气泡尺寸微小，其表面能高，具有较强的吸附和传质能力。
微纳米气泡在水处理、生物医学等领域具有广泛的应用前景。
实验原理：通过特定方法将气体（如氧气、臭氧等）溶解于水中，形成微纳米气泡。
气泡在水中具有较大的比表面积，有利于提高气体在水中的溶解度和利用率。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：氧气、臭氧、去离子水、染料等。
2. 实验仪器：微纳米气泡发生器、气相色谱仪、紫外可见分光光度计、搅拌器、量筒等。
四、实验步骤1. 准备工作：将氧气或臭氧通过微纳米气泡发生器溶解于去离子水中，制备微纳米气泡溶液。
2. 检测气泡特性：（1）利用气相色谱仪检测溶液中氧气的溶解度；（2）利用紫外可见分光光度计检测溶液中臭氧的浓度；（3）观察气泡形态和大小。
3. 实验验证：（1）将微纳米气泡溶液用于水质处理，检测其对有机污染物的去除效果；（2）将微纳米气泡溶液用于生物细胞培养，观察其对细胞生长的影响；（3）将微纳米气泡溶液用于药物输送，评估其对药物释放的影响。
4. 数据处理与分析。
五、实验结果与分析1. 气泡特性：通过气相色谱仪和紫外可见分光光度计检测，微纳米气泡溶液中氧气和臭氧的溶解度均较高，符合实验预期。
2. 水质处理效果：将微纳米气泡溶液用于水质处理，发现其对有机污染物的去除效果明显，优于传统水质处理方法。
3. 生物细胞培养：将微纳米气泡溶液用于生物细胞培养，观察到细胞生长情况良好，表明微纳米气泡对细胞生长具有促进作用。
4. 药物输送：将微纳米气泡溶液用于药物输送，发现药物释放效果良好，表明微纳米气泡在药物输送领域具有应用价值。
六、实验结论1. 微纳米气泡制备方法简单，气泡特性良好，具有较高的应用价值。
养虾产量不高，就是溶氧不足？这种新型纳米气泡增氧，或将改变水产行业！
养虾产量不高，就是溶氧不足？这种新型纳米气泡增氧，或将改变水产行业！天然水源中的溶解氧不足以支持高密度的水产养殖，因此，人工曝气已越来越多地用于增加氧气供应。
目前，机械曝气已成为防止以饲料为基础的养殖模式中，溶解氧水平低的标准做法。
一、传统的增氧机，难以满足现代化的养殖目前，池塘养殖常用的增氧机类型主要有叶轮式、水车式和桨轮式增氧机。
研究表明，叶轮式曝气器的曝气效率在常用曝气器中最高，为2.098kg O2/kW·h。
但一般必须固定在池塘中的一点，曝气面积被限制在一定范围内，在较大的养殖池中曝气效果较差。
与其他增氧机相比，水车增氧机的优势在于，通过转动水体，推动水流，将高溶解氧的水和低溶解氧的水一起混合，大大改善了鱼虾的摄食情况。
研究表明，在容积>5000立方米的大型池塘中使用桨轮增氧机更为经济。
然而，随着养殖密度的大幅提高，以及一些优质水产品对水质的要求越来越高，传统曝气机难以对水进行高效曝气。
传统曝气机的增氧效率低，制约了水产养殖产量的进一步提高。
因此，试验和推广高效增氧技术，改善池塘水质，减少病害发生，进一步提高养殖产量具有重要意义。
近年来，微纳气泡（MNB）技术由于其具有增氧表面积大等特点，在地表水修复、医学、食品科学、农业等许多领域引起了很多关注。
研究表明，MNB技术可以在一定程度上改善水体微生物群落组成，进而恢复水体。
然而，很少有研究将纳米气泡技术应用于水产养殖生产。
益生菌是水产养殖生产中常用的微生物产品，可作为饲料添加剂和改善水质。
随着对益生菌研究的增加，对这一概念的理解得到了扩展。
早期的工作表明，益生菌特别适应在动物肠道中繁殖，这对宿主微生物的健康有益。
后来的研究发现，环境中也存在这样的微生物，它们可以改变环境，使其更适合动物生活。
目前，用于水产养殖的益生菌或潜在益生菌主要包括：放线菌、拟杆菌、厚壁菌、变形菌和酵母等。
二、微纳气泡（MNB）技术在现代养殖当中的作用！目前对虾养殖多采用高密度养殖方式，耗氧量是一个相当大的因素。
微纳米气泡发生器原理
微纳米气泡发生器原理
微纳米气泡发生器是一种新型的气泡发生器，具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于水处理、生物医学、能源等领域。
其原理是通过超声波的作用，在液体中产生微小的气泡，这些气泡在液体中不断生长和破裂，产生大量的微小气泡，从而形成气泡云。
微纳米气泡发生器主要由超声波发生器、液体储罐、气泵、微纳米气泡发生器等部分组成。
该设备的工作原理是将液体通过气泵输送到微纳米气泡发生器中，超声波发生器产生高频振动，使液体中的气体分子产生压缩和膨胀，从而产生微小的气泡。
这些气泡会在液体中不断生长和破裂，产生大量的微小气泡，形成气泡云。
这些气泡的大小一般在10微米以下，数量可以达到百万个以上。
微纳米气泡发生器的优点主要有以下几点：
1.高效：微纳米气泡发生器可以在短时间内产生大量的微小气泡，这些气泡可以有效地分散和悬浮在液体中，提高了气液接触的面积，从而提高了气体传质和反应速率。
2.节能：微纳米气泡发生器采用超声波技术，能够直接将液体中的气体分子产生压缩和膨胀，不需要外部能源的输入，从而实现了节能。
3.环保：微纳米气泡发生器可以替代传统的气泡发生器，减少了对
环境的污染。
微纳米气泡发生器的应用主要有以下几个方面：
1.水处理：微纳米气泡发生器可以将水中的悬浮颗粒和有机物质有效地去除，提高了水的透明度和净化度。
2.生物医学：微纳米气泡发生器可以用于细胞破碎、药物传递等方面。
3.能源：微纳米气泡发生器可以用于油田开采、煤气化等领域。
微纳米气泡发生器是一种高效、节能、环保的新型气泡发生器，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步，相信微纳米气泡发生器将会在更多的领域得到应用。
微纳米气泡发生器的7大特性
微纳米气泡发生器的7大特性微纳米气泡发生器（Micro and Nano Bubble Generator，MNBG）是一种将空气或其他气体通过特别的装置注入水中，形成粒径在数纳米至数百微米之间的小气泡的设备。
它具有很多特性，这篇文章将介绍其中的7大特性。
特性一：气泡粒径均匀微纳米气泡发生器的最大特点在于能够产生均匀的气泡。
气泡粒径范围从几纳米到数百微米，通过调整气泡大小来掌控水中氧气释放及物质的扩散速度。
它可以实现优越的气泡粒径掌控，确保气泡粒径均匀分布，达到理想的使用效果。
特性二：高产氧本领气泡的产生和维持需要大量的能量，而微纳米气泡发生器通过有效的注气机制，能够生产高品质的气泡，使得水中的氧气含量显著加添，提高水中物质代谢率，为生物供应更多的氧气、维持生态平衡。
特性三：除菌本领强在水处理过程中，微纳米气泡发生器能够产生高浓度的气泡，并能经过一段时间的清洗过程后将气泡分散到整个液体中。
这些气泡粘附在微生物表面后使微生物受到压力的影响，并在短时间内死亡。
因此，微纳米气泡发生器可以有效地除去水中的微生物，达到杀菌消毒的目的。
特性四：除去异味微纳米气泡发生器可用于水体净化过程中，通过更改水体化学成分，除去异味。
气泡可以将水中的难以挥发的气体释放出来，同时更改水中溶解气体的相对浓度，这样可以除去异味。
特性五：提高水体透亮度气泡的产生和分散能够更改水体的物理性质，从而提高水体的透亮度。
微纳米气泡发生器产生的气泡可以将水中的微粒子、有机物等悬浮物质吸附到水面上，使水变得透亮。
特性六：低能耗微纳米气泡发生器接受了高效的注气技术，可以将后续处理使用的能耗降到最低。
它是一种节能减排的环保技术，对于生态环境保护具有紧要意义。
特性七：可掌控性强微纳米气泡发生器能够依据不同的使用需求进行调控，可以掌控气泡的大小和浓度，从而实现不同的处理目的。
此外，微纳米气泡发生器还可以与其他设备完美匹配，通过不同的掌控模式对处理设备进行优化配置，提高整体生产效率和质量。
微纳米气泡及其在环境工程领域的应用
微纳米气泡及其在环境工程领域的应用发布时间：2023-07-21T07:31:02.650Z 来源：《科技潮》2023年14期作者：邹鑫[导读] 随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，对环境治理技术提出了更高的要求。
身份证号：43062XXXX103206630摘要：微纳米气泡是一种具有特殊物理化学特性的气体囊泡，在环境工程领域有广泛的应用前景。
本文主要介绍了微纳米气泡的形成机制、性质以及在环境处理中的应用。
微纳米气泡可以通过不同的方法产生，例如超声波、电解、激光等，具有较小的尺寸范围（微米到纳米级别）、高度稳定性和表面电荷等特点。
在环境处理中，微纳米气泡被广泛应用于水处理、废气处理、土壤修复等领域。
微纳米气泡可以用于氧化还原反应、气体吸附、溶解氧增加等，能够高效地去除水体中的有机污染物和重金属等有害物质。
此外，微纳米气泡还可以用于废气中有害气体的吸附和催化降解，以及土壤中有机物和重金属等的修复。
通过引入微纳米气泡技术，可以极大地提高环境处理的效率和效果。
关键词：微纳米气泡；环境工程；应用随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，对环境治理技术提出了更高的要求。
传统的环境处理技术如化学药剂法、生物法等存在着效率低、成本高、操作复杂等问题。
因此，开发高效、低成本、可持续的环境处理技术势在必行。
微纳米气泡作为一种新型的环境处理技术，近年来受到了广泛的关注。
微纳米气泡是指大小在微米到纳米级别的气体囊泡，其存在有利于提高质量传递速率和反应速率，从而提高环境处理的效率。
微纳米气泡具有较高的稳定性和较大的比表面积，可以提供更多的反应界面，进而促进气体吸附和溶解。
此外，微纳米气泡表面带有电荷，使其具有良好的生物相容性和抗菌性能。
因此，微纳米气泡在环境处理中有广泛的应用前景。
一、微纳米气泡概述微纳米气泡（Micro-Nano Bubbles）是一种微弱的、稳定的、高浓度的气泡，其直径在微米至纳米级别之间。
臭氧微纳米气泡技术
臭氧微纳米气泡技术
《臭氧微纳米气泡技术，真神奇呀！》
嘿，你们知道吗？我最近可是亲身感受到了臭氧微纳米气泡技术的厉害呢！前几天我去了一个朋友家的果园，那果园里的果子长得那叫一个诱人。
朋友得意地跟我说，这可多亏了臭氧微纳米气泡技术呀。
原来呀，他用这个技术来给果园的土壤和果树进行处理。
我就好奇地跟着他看，他弄了个机器，然后就呼呼地开始工作啦。
就看着那些小小的气泡咕嘟咕嘟地冒出来，特别有意思。
朋友说这些微纳米气泡里含有臭氧呢，可以有效地改善土壤的质量，让土壤变得更肥沃，还能把那些有害的病菌啥的都给消灭掉。
而且呀，用这个技术处理过的果树，吸收营养也变得更好了，所以果子才会长得那么水灵灵的，让人看了就想咬一口。
我在那果园里待了好一会儿，看着那些挂满枝头的果子，再想想这个神奇的臭氧微纳米气泡技术，真觉得太不可思议啦。
哎呀呀，这小小的气泡居然有这么大的能耐呀！我都能想象到以后会有越来越多的地方用到这个技术，让我们的生活变得更加美好呢。
真希望这个臭氧微纳米气泡技术能快快普及开来，让更多的人受益呀！
这就是我对臭氧微纳米气泡技术的一次有趣体验，是不是很神奇呀！哈哈！。
微纳米气泡技术在环保领域中的应用
61微纳米气泡技术起源于日本，最初应用于水产养殖产业，随着技术日益发展逐渐被应用在更广阔的领域。
近年来，环保领域中微纳米气泡技术的应用也越来越多，并表现出一定的技术优势。
1 微纳米气泡特性微纳米气泡顾名思义是体积微小的气泡，此外还具有很高的传质效率以及较高的界面电位。
相对于普通气泡，微纳米气泡因自身体积小所以在水中的浮力小，上升速度慢，在水中存在时间长。
体积小意味着微纳米气泡有很大的比表面积，气泡和水的界面处有很大的界面张力，在压差作用下气泡体积缩小，表现出微纳米气泡的自增压效应，当气泡内部压力达到设定值时导致气泡界面破裂。
气泡比表面积大，表面能够更好地吸附介质中的离子在气泡表面形成离子层。
随着微纳米气泡在水中的体积不断缩小，气泡表面双电层电荷密度逐渐升高，气泡破裂后能量释放，促使水分解产生大量自由基。
2 污水处理中的应用目前我国河流湖泊均存在不同程度的污染，引起污染的主要原因是排入水环境中的污染物过高，超过了水体环境自身纳污能力。
水体环境中的微生物具有一定的污染物分解作用，但是这一过程需要消耗水体环境中的溶解氧，随着微生物分解效率的提升，水体环境中的溶解氧量不断下降，最终加重了水体环境污染程度，呈现出水质更加恶化的情况。
在河流湖泊的水环境污染治理中通常采用的方式是对水体进行曝气，促进水环境中溶解氧量的恢复，使水质得到改善。
这种曝气方式不产生二次污染，投入较低，因此是一种较好的污水处理方法。
在实际应用中，曝气气泡可采用微纳米气泡，利用微纳米气泡的特性增强水环境中溶解氧并增强氧传质作用，更好地发挥曝气工艺的功能，恢复水体环境溶解氧浓度，促进水环境中微生物氧化作用。
工程人员对微纳米气泡曝气进行研究，结果表明，相对于传统的曝气方式，采用微纳米曝气装置可以使水体环境中的溶解氧浓度增加约6.7%。
采用微纳米气泡曝气工艺能够对湖泊水体环境进行净化，水环境中的氨氮含量降低42%，化学需氧量（COD）值降低37%，总磷含量降低49%。
浅析微纳米气泡曝气技术在水产养殖方面的应用
2020年第3期 /63浅析微纳米气泡曝气技术在水产养殖方面的应用文/杨文华 薛晓莉 刘永好 吴娜 张志立 赵跃钢 任强 谷兵一、微纳米气泡概述（一）微纳米气泡的定义学术上对气泡分类主要根据气泡性质的不同，最常用的指标是气泡大小、表面特征和气泡寿命。
这些特征主要决定于气泡大小，因此许多学者把气泡大小作为唯一分类标准。
按照这个标准，气泡被分为大气泡、微米气泡、亚微米气泡或纳米气泡。
虽然学者们对气泡的大小范围有不同看法，Temesgen 等根据众多文献研究总结，直径10μm ～100μm 为微米气泡，1μm ～10μm 为亚微米气泡，10nm ～1000nm 为纳米气泡。
而具有一些特殊理化性质的微小气泡，主要集中在气泡直径在数百纳米到10微米之间的泡沫，称之为微纳米气泡。
（二）微纳米气泡的性质长期大量研究表明，微纳米气泡具有特殊的物理化学性质。
1.上升速度慢（滞留性）。
普通气泡在水体中迅速上升到水面并破裂消失，存在时间极短。
而微纳米气泡在水中上升速度较慢，从产生到破裂需几十秒甚至几分钟。
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。
2.自身增压溶解。
微纳米气泡内部的压力远远大于外界液体的压力，可以将更多的气泡内的气体溶解到水中，并伴随有自身溶解消失的现象。
3.比表面积大。
相对于微纳米气泡的体积，其比表面积非常大，具有超常的气体溶解能力。
极大促进气液之间的反应速度。
4.表面带电。
表面带有负电荷，对水中微小粒子具有增强吸附的作用；并随微纳米气泡收缩、溶解的过程在产生表面电荷浓缩、电离，产生氢氧自由基等现象。
5.氧化性。
因微纳米气泡在压坏时局部处于强大的高温高压状态，激发大量的自由基，可以发挥出强大的氧化性。
6.杀菌性。
微纳米气泡的杀菌性与常规的杀菌技术有着独特的区别，/ 2020年第3期64它的杀菌过程包括吸引与杀灭两个过程，采用二相流体法生成的泡沫因两相摩擦而产生强大的静电，这种带电的气泡可以吸附水体中的细菌与病毒。
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设施蔬菜
Vegetables 2019.1
无土栽培是一种不用天然土壤作基质的现 代化作物栽培技术，利用无土栽培能够有效地 克服蔬菜、花卉栽培中土壤盐渍、土传病害等 连作障碍，可以在非耕地场所周年种植，提高 单位面积产量和产品质量。无土栽培尤其是水 培，因营养液层较深、根系活动范围小，易造 成根系氧气供应不足。当作物根系缺氧时，其 生长缓慢，水分及养分吸收能力减弱，从而影 响地上部分生长，导致产量下降，造成经济损 失。目前，解决缺氧问题主要依靠水泵循环使 营养液保持流动状态，通过水流的冲击以及与 空气接触来提高自身的溶解氧，这种方法在大 型水培系统中效率较低，很难满足植物正常生 长需要 。 [1-2]
(Beijing Zhongnong Tianlu Micro-nano Bubble Water S & T Co., Ltd., Beijing 100083, China)
Abstract: In order to validate the application effects of micro-nano bubbles (MNBs) generating technology in soilless cultivation, using purple leaf lettuce as material, the MNBs rapid generating device (HP-20) was used to measure the bubble size and dissolved oxygen (DO) value with air and oxygen as the gas source respectively. The results showed that the device could generate nano-scale bubbles, and rapidly increase the value of dissolved oxygen in water. DO value could reach saturation state when the air was used as the gas source, and reach supersaturation state when the oxygen was used as gas source. Meanwhile, the MNBs water showed excellent dissolved oxygen maintain ability. The experiment results of planting purple leaf lettuce in the hydroponic cultivation facilities combined MNBs generating device revealed that aeration treatment with oxygen and air as the gas source could increase the yield of hydroponic lettuce and promote its root growth.
Vegetables 2019.1
设施蔬菜
微纳米气泡发生技术及其
在水培增氧上的应用
张慧娟，薛晓莉*，林少航，张志立，吴 娜，杨文华，任 强，赵跃钢
（北京中农天陆微纳米气泡水科技有限公司，北京 100083）
摘要：为了验证微纳米气泡技术在无土栽培中的应用效果，以紫叶生菜为试验材料，采用微纳米气 泡快速发生装置（HP-50），测定了产生气泡的粒径，分别以空气和氧气为气源测定了溶氧值。结果显 示：微纳米气泡快速发生装置能够产生纳米级别的气泡，并快速增加水体溶氧值，以空气为气源时溶氧 值可达到饱和状态，以氧气为气源时溶氧值可达到超饱和状态，并且具有优异的溶氧保持能力。将微纳 米气泡快速发生装置与水培设施结合来种植紫叶生菜的试验结果表明，以氧气和空气为气源的曝气处理 能够提高水培生菜的产量，并促进根系的生长。
关键词：微纳米气泡；曝气增氧；无土栽培；水培
Micro-nano Bubble Generating Technology and its Application in Hydroponics with Aeration
ZHANG Huijuan, XUE Xiaoli*, LIN Shaohang, ZHANG Zhili, WU Na, YANG Wenhua, REN Qiang, ZHAO Yuegang
微纳米气泡发生技术根据发生原理可以分为加 压溶气释气法、分散空气法、射流曝气、超声空化 法、电解法等多种技术方法。为了达到更好的微细 气泡效果，通常将几种发生方法联合使用[10]。微纳 米气泡快速发生装置，核心技术采用了高速旋 切分散和加压溶气释气的原理，装置包含水路 模块、气路模块、水气混合模块、控制模块、 释放模块5个部分，水气混合模块与释放模块实 现对气液混合流体的3级处理，以确保更好的气 液混合效果，控制模块包含触摸屏与PLC程序 控制，能够对气液发生过程进行自动化精密控
微纳米气泡发生技术是指将气体以微米或 纳米气泡的状态快速分散在水体中，通常直径 在1～50 μm的气泡为微米气泡，直径在1 μm 以下的气泡为纳米气泡，两者统称为微纳米气 泡。相较于普通大气泡，微纳米气泡具有独特 的物理化学特性，如比表面积大、水体中存在 时间长、气液传质率高、界面点位高、能自发 产生自由基等。利用微纳米气泡特性在水产养 殖[3]、地下水修复[4]、废水处理[5]、气浮净水[6]、 催芽浸种[7]等众多领域都有应用研究报道[8]。微 纳米气泡粒径小，比表面积超大，气体溶解能力 超强，能够极大地提高气液之间的反应速度[9]。 利用微纳米气泡这一特性，以空气或氧气为气 源，使用微纳米气泡发生技术能够快速增加水 体中的溶解氧，在无土栽培增氧领域具有潜在 的实际应用价值。