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基于微纳米气泡技术的绿色清洗装置和成套设备

基于微纳米气泡的清洗技术清洗效果优异,且不使用传统的化学药剂,可以大大降低运行费用,是一项革命性的绿色清洗技术,可应用于半导体和液晶面板清洗、蔬菜残留农药清洗、空间杀菌消毒、皮肤清洁等领域。

#新材料#装备制造
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成果简介

微纳米气泡具有尺寸小,比表面积巨大,在水中停留时间长,表面带有负电荷等特征,微纳米气泡的界面性质使得其可以高效吸附并去除水中杂质,尤其是固体界面上的油类污染物。基于微纳米气泡的清洗技术清洗效果优异,且不使用传统的化学药剂,可以大大降低运行费用,是一项革命性的绿色清洗技术,可应用于半导体和液晶面板清洗、蔬菜残留农药清洗、空间杀菌消毒、皮肤清洁等领域。 目前微纳米气泡发生技术存在能耗高、稳定性差的瓶颈。同济大学科研团队自主研发的微纳米器气泡发生技术采用超低阻力相平衡管路和迷宫式释放器,大大提升气泡释放效率,可稳定生成高浓度微纳米气泡,并实现无热损、低能耗。

(1)零电耗微纳米气泡发生技术

微纳米气泡民用领域,尤其是家庭应用中,蔬菜清洗、洁肤洗面和冲淋沐浴等是主要的应用方向。本项目针对上述领域开发的零电耗微纳米气泡发生技术,利用供水管网自带压力,采用自主开发的超低阻力相平衡管路,无需电力接入即可产生较高浓度的微纳米气泡溶液,使用安全、节能环保,成本低廉。

(2) 大流量微纳米气泡发生技术及装备

目前,工业微纳米气泡发生技术主要瓶颈在于整个发生过程过于依赖多相流泵,虽然泵本身的微纳米气泡发生效果优异,但能耗高,效率极低,水温温升大,且20m3/h以上大流量多相流泵全部依赖进口,价格昂贵;流量超过60m3/h需要并联多台多相流泵,投资极大;本课题组经过3年的研发,利用普通多级离心泵作为流体输送设备配合自主研发的高效率相平衡管制备微纳米气泡溶液,不仅微纳米气泡浓度可以与多相流泵相媲美,且泵体无需依赖进口,单机流量可以达到300m3/h,极大的降低了设备成本。

(3) 微纳米气泡水弱酸性环境膜组件清洗技术

膜清洗是膜使用过程中不可避免的操作环节,传统方式使用化学药剂无法完全恢复膜性能,且对膜有一定损伤,降低膜组件的使用寿命。对此,开发了高浓度微纳米气泡弱酸性环境膜组件清洗技术,所用冲洗液pH值较传统提高1-3,降低对膜组件的损伤,延长膜使用寿命;同时,膜表面及膜孔内的深度清洗可极大提高膜通量的恢复程度。

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