Wprowadzenie
Mikro-nano aerator zasilany energią słoneczną to urządzenie ochrony środowiska, które wykorzystuje energię słoneczną jako źródło zasilania i generuje mikro-nano pęcherzyki w celu natleniania zbiorników wodnych i poprawy jakości wody. Jego rdzeniem jest konwersja energii słonecznej na energię elektryczną w celu napędzania systemu napowietrzania, który nadaje się do renowacji ekologicznej i utrzymania jakości wody w różnych zbiornikach wodnych, takich jak jeziora, rzeki i stawy. Jest szczególnie odpowiedni dla scenariuszy, w których zasilanie jest niewygodne lub wymagane jest niskowęglowe i energooszczędne rozwiązanie.
Charakterystyka
1. Zielony i energooszczędny, nie wymaga zewnętrznego zasilania
Zasilany panelami fotowoltaicznymi, nie musi być podłączony do sieci energetycznej, co zmniejsza zależność od tradycyjnych źródeł energii, przy niskich kosztach eksploatacji, co jest zgodne z koncepcją zrównoważonego rozwoju.
Dostosowany do różnych warunków oświetleniowych i wyposażony w akumulator, umożliwiający ciągłą pracę w nocy lub w deszczowe dni.
2. Wysoce wydajne natlenianie prowadzi do znacznej poprawy jakości wody
Generuje mikro-nano pęcherzyki o średnicy od 0,1 do 10 mikrometrów, charakteryzujące się dużą powierzchnią właściwą i niską pływalnością. Pęcherzyki te mogą pozostawać w wodzie przez kilka godzin, a wydajność tlenu rozpuszczonego jest 3 do 5 razy większa niż w przypadku tradycyjnych metod napowietrzania.
Pęcherzyki przenoszą ładunki elektryczne i mogą adsorbować zanieczyszczenia w zbiornikach wodnych (takie jak substancje organiczne i jony metali ciężkich), promować rozkład mikrobiologiczny, redukować wskaźniki takie jak azot amonowy i ChZT oraz zwiększać zdolność samooczyszczania zbiorników wodnych.
3. Niski poziom hałasu i małe zakłócenia
Wykorzystuje bezszczotkowy silnik prądu stałego i cichą konstrukcję, z poziomem hałasu podczas pracy poniżej 50 decybeli, unikając zakłóceń w otaczającym środowisku (takim jak obszary mieszkalne i życie wodne).
Mikro-nano pęcherzyki rozpraszają się równomiernie, powodują niewielkie zakłócenia przepływu wody i nie zakłócają pierwotnej równowagi ekologicznej zbiornika wodnego.
4. Inteligentne sterowanie i wygodna obsługa
Zintegrowany z inteligentnym systemem sterowania, może automatycznie regulować częstotliwość napowietrzania w zależności od natężenia światła i stężenia tlenu rozpuszczonego, osiągając energooszczędną pracę.
Obsługuje zdalne monitorowanie (takie jak aplikacje na telefony komórkowe, platformy Internetu Rzeczy), umożliwiając podgląd stanu urządzenia i danych dotyczących jakości wody w czasie rzeczywistym, przy niskich kosztach konserwacji.
5. Elastyczna instalacja i duża adaptacyjność
Modułowa konstrukcja, brak potrzeby skomplikowanej budowy, może być mocowana na powierzchni wody za pomocą pływaka lub wspornika, odpowiednia dla zbiorników wodnych o różnych głębokościach (0,5 do 5 metrów).
Ma dużą odporność na korozję. Głównymi materiałami są stal nierdzewna, tworzywa konstrukcyjne itp., i może dostosować się do różnych środowisk wodnych, takich jak woda słodka i lekko słona.
Zasada działania
1. System konwersji energii
Panele fotowoltaiczne: Pochłaniają światło słoneczne i zamieniają je w energię elektryczną, która jest magazynowana w akumulatorach lub bezpośrednio napędza silniki.
System sterowania: Reguluje dystrybucję energii elektrycznej i kontroluje uruchamianie, zatrzymywanie i moc roboczą aeratora zgodnie z ustawionymi parametrami (takimi jak próg tlenu rozpuszczonego).
2. Mechanizm powstawania mikro-nano pęcherzyków
Technologia mieszania gazu z cieczą
Silnik napędza wirnik lub korpus pompy, aby ścinać powietrze i wodę z dużą prędkością w specjalnie zaprojektowanej komorze mieszania, tworząc pęcherzyki o wielkości mikronów.
Niektóre pęcherzyki są dalej rozbijane przez nano-porowate głowice napowietrzające (o średnicach porów ≤10 mikronów), aby generować pęcherzyki nanometryczne.
Charakterystyka i funkcje pęcherzyków:
Wysoka zawartość tlenu rozpuszczonego: Mikro-nano pęcherzyki powoli uwalniają tlen podczas wznoszenia, znacznie zwiększając zawartość tlenu rozpuszczonego w zbiornikach wodnych (DO może osiągnąć 8 do 10 mg/L).
Efekt ładunku na granicy faz: Powierzchnia pęcherzyków przenosi ładunek ujemny, który elektrostatycznie adsorbuje zanieczyszczenia (takie jak naładowane dodatnio cząstki zawieszone), przyspieszając flokulację i sedymentację.
Utlenianie rodnikami: Kiedy pęcherzyki pękają, powstają rodniki hydroksylowe (· OH), które degradują nierozpuszczalną materię organiczną i wzmacniają efekt oczyszczania wody.
3. Cyrkulacja wody i renowacja ekologiczna
Gdy aerator jest włączony, mikro-nano pęcherzyki napędzają przepływ między górną i dolną warstwą zbiornika wodnego, przerywając warstwowanie zbiornika wodnego i promując równomierne rozprowadzanie tlenu rozpuszczonego, składników odżywczych i mikroorganizmów.
Długotrwałe użytkowanie może przywrócić równowagę ekologiczną zbiorników wodnych, zahamować nadmierne rozmnażanie glonów (takich jak sinice), poprawić przejrzystość wody i stworzyć środowisko odpowiednie dla przetrwania organizmów wodnych.
Scenariusze zastosowań
Zbiorniki wodne krajobrazowe: Utrzymanie jakości wody i poprawa krajobrazu jezior parkowych i sztucznych elementów wodnych.
Gospodarka rzeczna: Renowacja czarnych i cuchnących zbiorników wodnych, ekologiczne napowietrzanie i natlenianie rzek.
Akwakultura: Natlenianie w stawach, redukcja wynurzania się ryb i zwiększenie gęstości akwakultury.
Ochrona terenów podmokłych: Zwiększenie płynności wód terenów podmokłych i promowanie degradacji zanieczyszczeń.
Mikro-nano aeratory zasilane energią słoneczną, dzięki swoim niskowęglowym, wydajnym i inteligentnym cechom, stały się ważnym środkiem technicznym w dziedzinie ekologicznego zarządzania zbiornikami wodnymi, szczególnie szeroko stosowanym w projektach takich jak rewitalizacja obszarów wiejskich i budowa miast-gąbek.
