Introducción
El aireador micro-nano alimentado por energía solar es un dispositivo de protección ambiental que utiliza la energía solar como fuente de energía y genera micro-nano burbujas para oxigenar cuerpos de agua y mejorar la calidad del agua. Su núcleo es convertir la energía solar en electricidad para impulsar el sistema de aireación, lo que es adecuado para la restauración ecológica y el mantenimiento de la calidad del agua de varios cuerpos de agua, como lagos, ríos y estanques. Es especialmente adecuado para escenarios donde el suministro de energía es inconveniente o se requiere baja emisión de carbono y ahorro de energía.
Características
1. Verde y ahorro de energía, no se requiere fuente de alimentación externa
Alimentado por paneles fotovoltaicos solares, no necesita estar conectado a la red eléctrica, lo que reduce la dependencia de las fuentes de energía tradicionales, con bajos costos operativos, lo que está en línea con el concepto de desarrollo sostenible.
Se adapta a diferentes condiciones de iluminación y está equipado con una batería de almacenamiento de energía, lo que permite un funcionamiento continuo por la noche o en días lluviosos.
2. La oxigenación de alta eficiencia conduce a una mejora significativa en la calidad del agua
Genera micro-nano burbujas con diámetros que van de 0.1 a 10 micrómetros, con una gran área de superficie específica y baja flotabilidad. Estas burbujas pueden permanecer en el agua durante varias horas, y la eficiencia de oxígeno disuelto es de 3 a 5 veces mayor que la de los métodos de aireación tradicionales.
Las burbujas transportan cargas eléctricas y pueden adsorber contaminantes en los cuerpos de agua (como materia orgánica e iones de metales pesados), promover la descomposición microbiana, reducir indicadores como el nitrógeno amoniacal y la DQO, y mejorar la capacidad de autolimpieza de los cuerpos de agua.
3. Bajo ruido y baja perturbación
Adopta un motor CC sin escobillas y un diseño silencioso, con un ruido de funcionamiento inferior a 50 decibelios, evitando interferencias en el entorno circundante (como zonas residenciales y vida acuática).
Las micro-nano burbujas se difunden uniformemente, causan poca perturbación al flujo de agua y no alteran el equilibrio ecológico original del cuerpo de agua.
4. Control inteligente y operación conveniente
Integrado con un sistema de control inteligente, puede ajustar automáticamente la frecuencia de aireación de acuerdo con la intensidad de la luz y la concentración de oxígeno disuelto, logrando un funcionamiento de ahorro de energía.
Admite monitoreo remoto (como aplicaciones de teléfonos móviles, plataformas de Internet de las cosas), lo que permite la visualización en tiempo real del estado del dispositivo y los datos de calidad del agua, con bajos costos de mantenimiento.
5. Instalación flexible y gran adaptabilidad
Diseño modular, sin necesidad de construcción compleja, se puede fijar en la superficie del agua a través de un flotador o soporte, adecuado para cuerpos de agua de diferentes profundidades (0.5 a 5 metros).
Tiene una fuerte resistencia a la corrosión. Los materiales principales son acero inoxidable, plásticos de ingeniería, etc., y puede adaptarse a diversos entornos de calidad del agua, como agua dulce y agua ligeramente salobre.
Principio de funcionamiento
1. Sistema de conversión de energía
Paneles fotovoltaicos solares: Absorben la luz solar y la convierten en energía eléctrica, que se almacena en baterías o impulsa directamente los motores.
Sistema de control: Regula la distribución de energía eléctrica y controla el inicio, la parada y la potencia de funcionamiento del aireador de acuerdo con los parámetros establecidos (como el umbral de oxígeno disuelto).
2. Mecanismo de formación de micro-nano burbujas
Tecnología de mezcla gas-líquido
El motor impulsa el impulsor o el cuerpo de la bomba para cortar aire y agua a alta velocidad en una cámara de mezcla especialmente diseñada, formando burbujas de tamaño micrométrico.
Algunas burbujas se rompen aún más a través de cabezales de aireación microporosos a nanoescala (con diámetros de poro ≤10 micras) para generar burbujas a nanoescala.
Características y funciones de las burbujas:
Alto oxígeno disuelto: Las micro-nano burbujas liberan oxígeno lentamente durante su ascenso, lo que aumenta significativamente el contenido de oxígeno disuelto en los cuerpos de agua (el OD puede alcanzar de 8 a 10 mg/L).
Efecto de carga interfacial: La superficie de las burbujas transporta una carga negativa, que adsorbe electrostáticamente los contaminantes (como partículas suspendidas con carga positiva), acelerando la floculación y la sedimentación.
Oxidación por radicales libres: Cuando las burbujas estallan, se producen radicales hidroxilo (· OH), que degradan la materia orgánica insoluble y mejoran el efecto de purificación del agua.
3. Circulación del agua y restauración ecológica
Cuando el aireador está en funcionamiento, las micro-nano burbujas impulsan el flujo entre las capas superior e inferior del cuerpo de agua, rompiendo la estratificación del cuerpo de agua y promoviendo la distribución uniforme de oxígeno disuelto, nutrientes y microorganismos.
El uso a largo plazo puede restaurar el equilibrio ecológico de los cuerpos de agua, inhibir la reproducción excesiva de algas (como las cianobacterias), mejorar la transparencia del agua y crear un entorno adecuado para la supervivencia de los organismos acuáticos.
Escenarios de aplicación
Cuerpos de agua paisajísticos: Mantenimiento de la calidad del agua y mejora del paisaje de lagos de parques y fuentes de agua artificiales.
Gestión de ríos: Restauración de cuerpos de agua negros y olorosos, aireación ecológica y oxigenación de ríos.
Acuicultura: Oxigenación en estanques, reducción de la aparición de peces en la superficie y aumento de la densidad de la acuicultura.
Protección de humedales: Mejorar la fluidez de los cuerpos de agua de los humedales y promover la degradación de los contaminantes.
Los aireadores micro-nano alimentados por energía solar, con sus características de baja emisión de carbono, eficiencia e inteligencia, se han convertido en un medio técnico importante en el campo de la gobernanza ecológica de los cuerpos de agua, especialmente ampliamente aplicados en proyectos como la revitalización rural y la construcción de ciudades esponja.
