本实用新型属于增氧设备技术领域，尤其涉及一种形成微纳泡增容活氧溶解度的装置。
背景技术：
一般情况下，氧在水中的溶解度很低。在1标准大气压，0℃和20℃条件下1体积水分别能溶解0.049和0.031体积的氧气。目前常见的增大水中含氧量的方法主要有：生物增氧、机械增氧、化学增氧、换水增氧和改变溶氧条件等。
虽然现有的水中增氧工艺都有一定的效果，但是仍存在明显的缺陷。生物增氧是利用水生植物、浮游植物进行光合作用释放氧气，水生植物的盛衰对水体溶解氧起着重要作用，而且对光合作用的依赖程度很高，稳定性及可控制性差；机械增氧一般是通过气泵、潜水泵等形式强制充氧，这是目前比较主流有效的供养途径，但其存在投资大与能耗高等问题；化学增氧是向水中投加过氧化钙、过氧化氢、过氧二硫铵等化学增氧剂来迅速提高水中溶解氧，多用于乏氧时的急救；换水增氧的过程中一定的流程和落差可使溶解氧提高，但是不适合水量大的工程；通过改变大气压、水温(主要影响因素，水温越低溶解氧越高)、盐度、水流、气流等条件，可使空气中的氧气在水中的溶解量增加，但需要的投资和能耗较大。
技术实现要素：
基于此，针对上述问题，本实用新型提出一种形成微纳泡增容活氧溶解度的装置，增氧效果好，能耗低，投资小，成本低，稳定性及可控性好，适用于各种水量工程，应用范围广。
本实用新型的技术方案是：一种形成微纳泡增容活氧溶解度的装置，包括臭氧发生器和气液混合泵；所述气液混合泵包括溶气泵、气液分离罐和水处理槽，溶气泵连接有进水管和吸气管，溶气泵的气液混合出口连接气液分离罐底部的入口，气液分离罐的侧壁和顶部分别设有液体出口和排气阀，气液分离罐的液体出口通过导管与水处理槽相连；所述臭氧发生器的出气口与吸气管相连。
本装置可产生具有较高能量的活性氧分子团构成的高能氧，采用溶气析出、引气制造和电解析出等方式产生微纳米气泡，微米级的气泡多用于气浮、曝气、气液接触反应等。所谓的微纳米气泡，是指气泡发生时直径在数百纳米到10微米左右之间的气泡，这种气泡是介于微米气泡和纳米气泡之间，具有常规气泡所不具备的物理与化学特性。
氧气经过电离后，经过臭氧发生器与气液混合泵的联合作用，把电离的O3+切割并压缩成微小的气泡，并以极高的线性速度射入水中，在水中形成初始运动速度较高、具有较高移动速率和转移速率的活性氧分子团-高能氧。在能量的作用下，高能氧以分子态溶解于水中，迅速达到饱和浓度9.96mg/L，溶解度增大了3.3倍，成为分子态活性溶解氧；同时大量的离子氧以离子态溶解于水中，成为水中的活性离子氧；还有部分高能氧以微纳米气泡形态存在于水中，该微纳米气泡直径为0.1-50μm，成为水中游离活性氧。这些活性氧可以通过断裂化学键等方式进入到污染物与水分子和空气分子之间，快速完成对水和空气中污染物的氧化降解。
优选地，所述进水管上设有进水阀。
优选地，所述进水管上设有真空表，该真空表位于所述进水阀和溶气泵之间。
优选地，连接所述气液分离罐和水处理槽的导管上设有压力表和压力阀，且压力表位于气液分离罐和压力阀之间。
优选地，该装置还包括氧气发生器，氧气发生器的出气口和臭氧发生器的入气口相连。
本实用新型的有益效果是：通过臭氧发生器与气液混合泵的联合作用，把电离生成的O3+切割并压缩成微小的气泡，并以极高的线性速度射入水中，在水中形成初始运动速度较高、具有较高移动速率和转移速率的活性氧分子团-高能氧，在能量的作用下，以分子态、离子态、以及微纳米气泡形态溶解于水中，达到增氧目的，增氧效果好，能耗低，投资小，成本低，稳定性及可控性好，适用于各种水量工程，应用范围广。
附图说明
图1是实施例所述形成微纳泡增容活氧溶解度的装置的结构示意图；
附图标记说明：
10臭氧发生器，21溶气泵，21a进水管，21b吸气管，21c进水阀，21d真空表，22气液分离罐，22a排气阀，23水处理槽，24压力表，25压力阀，30氧气发生器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种形成微纳泡增容活氧溶解度的装置，包括臭氧发生器10和气液混合泵；所述气液混合泵包括溶气泵21、气液分离罐22和水处理槽23，溶气泵21连接有进水管21a和吸气管21b，溶气泵21的气液混合出口连接气液分离罐22底部的入口，气液分离罐22的侧壁和顶部分别设有液体出口和排气阀22a，气液分离罐22的液体出口通过导管与水处理槽23相连；所述臭氧发生器10的出气口与吸气管21b相连。
本装置可产生具有较高能量的活性氧分子团构成的高能氧，采用溶气析出、引气制造和电解析出等方式产生微纳米气泡，微米级的气泡多用于气浮、曝气、气液接触反应等。所谓的微纳米气泡，是指气泡发生时直径在10微米左右到数百纳米之间的气泡，这种气泡是介于微米气泡和纳米气泡之间，具有常规气泡所不具备的物理与化学特性。
氧气经过电离后，经过臭氧发生器10与气液混合泵的联合作用，把电离的O3+切割并压缩成微小的气泡，并以极高的线性速度射入水中，在水中形成初始运动速度较高、具有较高移动速率和转移速率的活性氧分子团-高能氧。在能量的作用下，高能氧以分子态溶解于水中，迅速达到饱和浓度9.96mg/L，溶解度增大了3.3倍，成为分子态活性溶解氧；同时大量的离子氧以离子态溶解于水中，成为水中的活性离子氧；还有部分高能氧以微纳米气泡形态存在于水中，该微纳米气泡直径为0.1-50μm，成为水中游离活性氧。这些活性氧可以通过断裂化学键等方式进入到污染物与水分子和空气分子之间，快速完成对水和空气中污染物的氧化降解。
在另一个实施例中，所述进水管21a上设有进水阀21c。
在另一个实施例中，所述进水管21a上设有真空表21d，该真空表21a位于所述进水阀21c和溶气泵21之间。
在另一个实施例中，连接所述气液分离罐22和水处理槽23的导管上设有压力表24和压力阀25，且压力表24位于气液分离罐22和压力阀25之间。
在另一个实施例中，该装置还包括氧气发生器30，氧气发生器30的出气口和臭氧发生器10的入气口相连。
具体地，臭氧发生器10的功率为0.65kw，臭氧产量为10g/h，其采用220V/50HZ的电源；气液混合泵的规定流量为1.5m3/h，扬程20m,额定功率为550w，水温调节为25℃，pH为7.O±1。
工作时，臭氧发生器10调节流速为3.36L/min，经过气液混合泵的混合作用，常温常压下，可使O3(g)→O3(L)，转化率＞70％；可形成4mg/L动态平衡的活氧微纳泡体系，微纳米气泡直径0.1-50μm，水中停留时间长、传质效率高、气体溶解率高，可对应降解100mg/m3的VOCs。
通过对砂芯石法、射流法、微纳米法以及射流加微纳米法四种方式制得高浓度臭氧水的研究，发现利用本装置采用微纳米法对于臭氧在水溶液中的溶解度及半衰期具有明显优势。关于不同气量条件下利用本装置制备高浓度臭氧水研究中发现，调节空气源进气量为3.36L/mi n时臭氧溶解度及半衰期较好，微纳泡溶臭氧达4mg/L，接近饱和。原因是，气量越大，使得臭氧气体与水溶液接触的时间越短，臭氧来不及溶解在水溶液中便逸出。如果太小使得产生臭氧浓度较低，不能获得高浓度臭氧水。
调节空气源进气量为3.36L/mi n时，经过气液混合泵，瞬间形成4mg/L的动态平衡活氧微纳泡溶液，最高浓度可达9.96mg/L，半衰期较好，即使设备停止工作，微纳泡可在水中停留时间大于30min。根据需要处理的VOCs浓度大小，有效调节臭氧的生成量，通过气液混合泵成功地分割水与臭氧形成高浓度活氧微纳泡体系，避免了臭氧的二次污染，节省了能耗。如果气量越大，使得臭氧气体与水溶液接触的时间越短，臭氧来不及溶解在水溶液中便逸出。如果太小使得产生臭氧浓度较低，不能获得高浓度臭氧水。臭氧也是一种污染物，过多的臭氧会对环境造成压力，而浓度太低的臭氧，没办法有效降解VOCs。所以，可根据污染物的浓度，控制臭氧的产量。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。