奈米微氣泡之粒徑分佈

(1)初步測試

以自然水注入約

230 公升的不鏽鋼槽裡 (60 cm * 60 cm *65 cm)，經過 NBG 程序，循環 5 分鐘後，採集不鏽鋼槽裡的水樣約 500 毫升。經密閉封罐 後，送至台中某檢驗公司。經過測試，氣泡產生的範圍為 30-5000 nm，小 於 100 nm 的粒徑有 25.3%，小於 1000 nm 的粒徑則有 86.1 %。表 2-5 為 奈米微氣泡產生器的氣泡分析結果。由於時間及距離的影響，微細氣泡將隨 著時間及壓力的因素增大或是逸散，即便是如此，小於1000 nm 的比例仍相 當地高。

表 2-5. 奈米氣泡產生器氣泡初步測試結果 粒徑範圍 累積百分比 (%)

< 100 nm 25.3

< 1000 nm 86.1

(2) 第二次測試

鑑於初步測試並未達成原本預期的結果，此次測試採集來自台南的工業用水 水源 – 當地的地下水。經過分析，地下水中含有大量的固體懸浮物及鐵錳離子。

首先經過 NBG 的程序，此時水中 DO 值將達到 40 ppm。而經過這道程序後的 地下水，會與奈米微氣泡作用後會產生鐵及錳金屬離子的沈澱。在經過更嚴密的 裝瓶封蓋後，送至經濟部所屬財團法人精密機械研發中心配製樣品，以雷射奈米 粒徑暨界面電位量測儀 (Malvern Zetasizer ) 量測粒徑。在密閉狀態下量測到一

圖 2-13. 奈米氣泡之粒徑分佈圖 （過濾前）

於圖2-13 並無法得知哪一個波峰才是真正的氣泡粒徑分佈。而且很明顯地可 以發現，第二個波段所佔的百分比遠遠大於第一個波段。此處判斷第二個波峰應 為鐵錳沈澱物所造成。為了消除鐵錳沈澱物的影響，將前述水樣經過5 μm 的 濾紙過濾後，再經密封量測時，發現到第一個波峰所佔的比例明顯增高許多，而 第二個波峰由於其為鐵錳沈澱物的粒徑範圍，經過濾紙過濾後，所佔比例以明顯 地降了許多。此乃因為懸浮固體粒子已被濾紙過濾，造成所佔比例下降，而奈米 級氣泡所佔比例則相對地增加。氣泡粒徑分佈約在3 nm 至 200 nm 的範圍，其 中間值在20 nm。懸浮固體粒子的粒徑分佈為 200 nm 至 5000 nm 的範圍，其中 間值約在800 nm 的地方。這兩個粒徑分佈詳見圖 2-14。

圖 2-14. 奈米氣泡之粒徑分佈圖 (5 μm 的濾紙過濾後)

在初步測試中，由於並沒有經過嚴密的封罐處理，輸送過程中，奈米微氣泡 已經合併成更大的氣泡或是逸散，但仍含有相當微細的氣泡。為了更確定氣泡的 生成粒徑，在做了第二次測試之後，我們更確定3 nm 至 200 nm 的粒徑範圍是 奈米氣泡生成的範圍，而平均粒徑則約在20 nm 左右。故我們可以有以下的結 論：此項奈米微氣泡生成技術的確可以產生達到奈米等級的微細氣泡，而此項結 果，將會應用在本研究的浮除技術之中。

在文檔中 1.1 研究緣起 (頁 43-46)