Giới thiệu
Máy sục khí vi mô nano chạy bằng năng lượng mặt trời là một thiết bị bảo vệ môi trường sử dụng năng lượng mặt trời làm nguồn điện và tạo ra các bọt khí vi mô nano để cung cấp oxy cho các vùng nước và cải thiện chất lượng nước. Cốt lõi của nó là chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng để vận hành hệ thống sục khí, phù hợp để phục hồi sinh thái và duy trì chất lượng nước của các vùng nước khác nhau như hồ, sông và ao. Nó đặc biệt thích hợp cho các tình huống không thuận tiện về nguồn điện hoặc yêu cầu giảm thiểu carbon và tiết kiệm năng lượng.
Đặc điểm
1. Xanh và tiết kiệm năng lượng, không cần nguồn điện bên ngoài
Được cung cấp bởi các tấm pin mặt trời quang điện, không cần kết nối với lưới điện, giảm sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng truyền thống, với chi phí vận hành thấp, phù hợp với khái niệm phát triển bền vững.
Nó thích ứng với các điều kiện ánh sáng khác nhau và được trang bị pin lưu trữ năng lượng, cho phép hoạt động liên tục vào ban đêm hoặc những ngày mưa.
2. Sục khí hiệu quả cao dẫn đến cải thiện đáng kể chất lượng nước
Nó tạo ra các bọt khí vi mô nano có đường kính từ 0,1 đến 10 micromet, có diện tích bề mặt riêng lớn và độ nổi thấp. Những bong bóng này có thể tồn tại trong nước trong vài giờ và hiệu quả oxy hòa tan cao gấp 3 đến 5 lần so với các phương pháp sục khí truyền thống.
Bong bóng mang điện tích và có thể hấp thụ các chất ô nhiễm trong vùng nước (chẳng hạn như chất hữu cơ và ion kim loại nặng), thúc đẩy quá trình phân hủy vi sinh vật, giảm các chỉ số như nitơ amoni và COD, đồng thời tăng cường khả năng tự làm sạch của vùng nước.
3. Độ ồn thấp và ít xáo trộn
Nó sử dụng động cơ DC không chổi than và thiết kế im lặng, với độ ồn hoạt động dưới 50 decibel, tránh gây nhiễu cho môi trường xung quanh (chẳng hạn như khu dân cư và sinh vật thủy sinh).
Bong bóng vi mô nano khuếch tán đồng đều, ít gây xáo trộn dòng chảy của nước và không phá vỡ sự cân bằng sinh thái ban đầu của vùng nước.
4. Điều khiển thông minh và vận hành thuận tiện
Được tích hợp với hệ thống điều khiển thông minh, nó có thể tự động điều chỉnh tần số sục khí theo cường độ ánh sáng và nồng độ oxy hòa tan, đạt được hoạt động tiết kiệm năng lượng.
Hỗ trợ giám sát từ xa (chẳng hạn như ứng dụng điện thoại di động, nền tảng Internet of Things), cho phép xem trạng thái thiết bị và dữ liệu chất lượng nước theo thời gian thực, với chi phí bảo trì thấp.
5. Lắp đặt linh hoạt và khả năng thích ứng mạnh mẽ
Thiết kế dạng mô-đun, không cần xây dựng phức tạp, có thể cố định trên mặt nước thông qua phao hoặc giá đỡ, phù hợp với các vùng nước có độ sâu khác nhau (0,5 đến 5 mét).
Nó có khả năng chống ăn mòn mạnh. Các vật liệu chính là thép không gỉ, nhựa kỹ thuật, v.v., và nó có thể thích ứng với nhiều môi trường chất lượng nước khác nhau như nước ngọt và nước hơi lợ.
Nguyên tắc hoạt động
1. Hệ thống chuyển đổi năng lượng
Tấm pin mặt trời quang điện: Hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển đổi nó thành năng lượng điện, được lưu trữ trong pin hoặc trực tiếp vận hành động cơ.
Hệ thống điều khiển: Điều chỉnh việc phân phối năng lượng điện và điều khiển việc khởi động, dừng và công suất hoạt động của máy sục khí theo các thông số đã đặt (chẳng hạn như ngưỡng oxy hòa tan).
2. Cơ chế hình thành bọt khí vi mô nano
Công nghệ trộn khí-lỏng
Động cơ dẫn động cánh quạt hoặc thân bơm để cắt không khí và nước ở tốc độ cao trong một buồng trộn được thiết kế đặc biệt, tạo thành các bong bóng có kích thước micromet.
Một số bong bóng tiếp tục bị vỡ thông qua các đầu sục khí có lỗ xốp nano (với đường kính lỗ ≤10 micromet) để tạo ra các bong bóng nano.
Đặc điểm và chức năng của bong bóng:
Oxy hòa tan cao: Bong bóng vi mô nano giải phóng oxy từ từ trong quá trình nổi lên, làm tăng đáng kể hàm lượng oxy hòa tan trong vùng nước (DO có thể đạt 8 đến 10 mg/L).
Hiệu ứng điện tích bề mặt: Bề mặt của bong bóng mang điện tích âm, hấp thụ tĩnh điện các chất ô nhiễm (chẳng hạn như các hạt lơ lửng tích điện dương), đẩy nhanh quá trình tạo bông và lắng đọng.
Quá trình oxy hóa gốc tự do: Khi bong bóng vỡ, các gốc hydroxyl (· OH) được tạo ra, làm giảm các chất hữu cơ không hòa tan và tăng cường hiệu quả làm sạch nước.
3. Tuần hoàn nước và phục hồi sinh thái
Khi máy sục khí hoạt động, bong bóng vi mô nano thúc đẩy dòng chảy giữa các lớp trên và dưới của vùng nước, phá vỡ sự phân tầng của vùng nước và thúc đẩy sự phân bố đồng đều của oxy hòa tan, chất dinh dưỡng và vi sinh vật.
Sử dụng lâu dài có thể khôi phục sự cân bằng sinh thái của vùng nước, ức chế sự sinh sản quá mức của tảo (chẳng hạn như tảo lam), cải thiện độ trong của nước và tạo ra một môi trường thích hợp cho sự tồn tại của các sinh vật thủy sinh.
Kịch bản ứng dụng
Vùng nước cảnh quan: Duy trì chất lượng nước và cải thiện cảnh quan của hồ công viên và các công trình nước nhân tạo.
Quản lý sông: Phục hồi các vùng nước đen và có mùi, sục khí sinh thái và cung cấp oxy cho sông.
Nuôi trồng thủy sản: Cung cấp oxy trong ao, giảm hiện tượng cá nổi lên và tăng mật độ nuôi trồng thủy sản.
Bảo vệ đất ngập nước: Tăng cường tính lưu động của vùng nước đất ngập nước và thúc đẩy sự suy thoái của các chất ô nhiễm.
Máy sục khí vi mô nano chạy bằng năng lượng mặt trời, với các tính năng ít carbon, hiệu quả và thông minh, đã trở thành một phương tiện kỹ thuật quan trọng trong lĩnh vực quản trị sinh thái vùng nước, đặc biệt được ứng dụng rộng rãi trong các dự án như tái tạo nông thôn và xây dựng thành phố bọt biển.
