Theoretical and experimental investigation of the ozone micro/nanobubbles system for advanced water purification

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1088/1755-1315/1630/1/012023
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Abstract This study presents a comprehensive theoretical and experimental investigation of the ozone micro and nanobubbles (MNB) system aimed at enhancing water purification efficiency. First, the formation mechanisms and stability factors of micro/nanobubbles were analyzed through mathematical modeling. The results showed that nanobubbles have a stability lifetime of 25 – 60 days and generate 1.5 – 2 times higher OH radical concentrations compared to conventional ozonation. Laboratory experiments conducted in a 50 L reactor with a high-frequency ozonator demonstrated 95 – 98 % methylene blue oxidation within 15 minutes, over 99% disinfection efficiency, and around 30% lower ozone consumption than traditional methods. At the pilot scale, the combined ozone – electrical discharge system achieved 90% COD reduction in 20 minutes while decreasing energy consumption by approximately 30%. These findings highlight the high mass transfer efficiency, extended stability, and energy – economic advantages of MNB technology, demonstrating its strong potential for sustainable large-scale water treatment applications.