微纳米气泡的应用历史

      为提高曝气效率，降低气泡直径从而增加气相在水体内的滞留时间是研究的主要方向之一。Nama等进行的分子动力学模拟也发现，纳米气泡内压力远低于Young–Laplace公式的理论计算值。1980 年代以后，以 OHR 方（Original HydrodynamicReaction）生成微纳米气泡一度颇受瞩目，但其生成的气泡直径在仍局限于毫米级。直到九十年代中期，气泡生成技术才有所突破，气泡直径达到微米级，并有成型的商用设备问世，在地表水体污染修复，水产养殖，工业废水处理等领域有所应用。

      从工学应用（水处理）的角度，对气泡的要求一是提高在水中的溶解效率，二是利用其具有与水不同的湿润性（wettability）来分离水中的固体粒子。微纳米气泡加强了煤炭脱硫：臭氧微纳米气泡可以到达煤的孔隙深处，破坏硫化物键或稳定的化学结构，从而提高脱硫效率。一般来说气泡的直径愈小愈好，制造微细气泡的需求一致存在。因为水的表面张力很大，即使采用强力的切断技术，在水中将气泡切成 100um（0.1mm）以下一直是很难的课题。90 年代后期，生成微细气泡的技术才有突破。随之而来的是各个领域的一系列的应用研究。

气泡达到微米水平，已不只是大小的问题，气泡的性质也发生根本的变化。微纳米气泡曝气是一种新型的***曝气技术，已经在污水处理领域得到了较多的应用。毫米级气泡（生成时）在水中上升到水面破灭消失，而微纳米气泡在水中则是缩小，***终完全消失（溶解）或变成纳米气泡长时间存在。尤其纳米气泡，已经不具有气泡的大部分性质而自成一体。但纳米气泡因为其来自于微米气泡，其基本性质也是微纳米气泡的延伸。

微纳米气泡的主要物理性质如下。

（1）自己加压（压缩）效果

（2）表面电荷的浓缩，破灭以及产生自由基离子

（3）表面电荷的浓缩，破灭和生成纳米气泡

营养液微纳米气泡增氧

 营养液微纳米气泡增氧消毒系统采用微纳米气泡发生技术，并结合臭氧杀菌技术、紫外线消毒技术等，解决营养液供氧不足以及因病原微生物侵害而造成的无土栽培作物生长受抑制、产量下降等问题，避免由此造成的经济损失，在设施农业领域具有很好的实用性。

       微纳米气泡发生技术是利用微纳米气泡快速发生装置将气体快速***溶入水中产生微纳米气泡。直径小于25微米的微纳米气泡表面刚性强，类似于高压气球，不容易压破。微纳米气泡的显著特点是其在水中上升缓慢，停留时间长，并产生自我压缩，在水中具有很高的溶解度，并且微纳米气泡具有促进植物生长的生理活性，因此微纳米气泡技术被认为非常适合应用于水培栽培系统。此外，利用微纳米气泡发生技术将气体溶入水中，与其他曝气方式相比，受温度影响较小，在夏季高温季节使用具有显著优势。

       营养液微纳米气泡增氧消毒系统的技术原理：利用微纳米气泡发生技术将氧气溶入营养液中形成微纳米气泡富氧水对营养液进行增氧；利用微纳米气泡发生技术将臭氧溶入营养液中形成微纳米气泡臭氧水，并经过紫外线消毒器对营养液发挥协同消毒作用。

微纳米气泡应用

还可以利用微纳米气泡技术提高供氧效率从而提高饲料的发酵效率;在医学方面，利用氧气微纳米气泡可以在给机体供氧的同时将药直接送达病变部位，从而实现对病变部位直接治,减少手术的次数，使机体快速康复;

微纳米气泡的快速增氧技术还可以应用于渔业，有助于实现工业化水产养殖。随着科技的发展,微纳米气泡制备技术水平也将会越来越高，制备成本会随之下降。

通过微纳米气泡曝气技术，将空气、氧气溶人营养液中，迅速提高营养液的溶氧值，减少水培系统烂根现象的发生;利用微纳米气泡曝气技术将臭氧***快速溶人营养液中，可以对营养液中的病原微生物起到瞬间杀灭的效果，可有效抑制营养液中病害传播。

 利用微纳米气泡臭氧水对无土栽培系统产生的废旧营养液进行杀菌消毒处理后，微纳米气泡可以循环使用或在耕地中作为液肥施用，避免直接排放引起地下水污染和湖沼的富营养化等环境问题，同时节约肥料资源