从微塑料到 PFAS:纳米气泡的 2026,正在从「能做成」走向「能验收」
本期是「行业情报」创刊号,把近半年散在期刊、标准公告、专利库和招投标公告里的信息理了一遍。三条主线:一是清洗应用的国家标准试验方法 11 月 1 日实施,微细气泡第一次有了可比的验收口径;二是气浮工艺被微纳气泡改写,微塑料去除破 90%、PFAS 去除改善约三分之一;三是专利重心从「怎么造泡」转向「和什么工艺耦合」。
本期要点
- GB/T 42842.3-2026《微细气泡技术 清洗应用 第 3 部分:硬地面清洗的试验方法》2026-04-30 发布、2026-11-01 实施,修改采用 ISO 21256-3:2021。这是清洗应用第一次有可复现的对比试验方法,「洗得干不干净」不再靠嘴说。
- RMIT 把微米气泡和纳米气泡同时打进加压溶气气浮,微塑料去除率超过 90%,且在有油脂和溶解性有机物的真实污水里不衰减。论文 4 月在线发表于 ACS ES&T Water。
- Monash 大学臭氧纳米气泡 + 颗粒活性炭中试:进水总 PFAS 约 400~434 ng/L,煤基活性炭单用降到 47~49 ng/L,加臭氧纳米气泡后约 28 ng/L,改善 34%~35%;换增强型活性炭再叠加纳米气泡,可降到 8 ng/L 以下。
- 专利不再只盯着发生器的流道结构:中南大学把水力空化与超声空化做进同一根发泡管(已授权),西安交大做气动增压 + 浆体混合,天赐高新用微纳米气泡破水油界面回收碳酸锂。
- 工程端出现了能对外说的数字:台积电用纳米气泡超纯水洗 CMP 供液管路,管路微粒减少 70%、化学药剂用量减半、防缺陷能力提升 62%、新厂验机时程缩短 35 天。
一 · 研究前沿
只收同行评审或预印本原文,标注期刊与 DOI;新闻稿转述单独说明。
微米 + 纳米双尺度气泡耦合加压溶气气浮,微塑料去除超过 90%
皇家墨尔本理工大学(RMIT)WETT 研究中心把两种尺度的气泡同时引入加压溶气气浮(DAF):微米气泡负责浮升力,把粘上塑料颗粒的絮体快速托到水面;纳米气泡负责「撮合」,靠极大的比表面积增加颗粒间碰撞,让分散的微塑料先团聚成更大的团块。两者一起用,去除率高于任一单独使用。
更值得注意的是抗干扰能力。溶解性有机物、油脂这类通常被视为「干扰项」的成分,没有让效果变差;在配合常规混凝剂时,油脂反而像胶水一样把微塑料粘成更大更重的团块,更容易被气泡矩阵带上去。因为拦截发生在处理工艺的前段,微塑料不会富集进污泥,也就减少了随污泥资源化回到农田的可能。
臭氧纳米气泡不是去氧化 PFAS,而是把 PFAS「扫」进活性炭
莫纳什大学(Monash)在 IWN 支持下做了一组四柱对照中试:两根柱直接过煤基颗粒活性炭,另两根柱先经过纳米气泡发生段再过同样的活性炭。原水是实际回用水,没有人为投加 PFAS。
进水总 PFAS 约 400~434 ng/L。煤基活性炭单用降到 47~49 ng/L;前面加氧气纳米气泡降到约 35 ng/L;加臭氧纳米气泡降到约 28 ng/L,相对活性炭单用改善约 34%~35%。研究负责人 Arash Zamyadi 特别强调,通臭氧不是为了氧化破坏 PFAS,而是利用气泡界面把 PFAS 富集、搬运到吸附位点。后续换用增强型活性炭,即便不加纳米气泡也降到 14~17 ng/L;再叠加约 1.8 mg/L 的臭氧纳米气泡,总 PFAS 可降到 8 ng/L 以下,且结果可重复。
综述:微纳气泡把臭氧传质效率抬高,但溴酸盐风险要单独算
一篇发在 ScienceDirect 的综述系统梳理了微纳气泡处理新兴污染物(抗生素、内分泌干扰物、PFAS、微塑料、PPCPs)的机理与耦合工艺。文中汇总的代表性结果:微纳气泡强化泡沫分离对 PFOA、PFOS 的去除分别为 98.73% 和 99.21%;微纳气泡辅助臭氧化对四环素、布洛芬降解率超过 99%;微纳气泡强化的电-过臭氧工艺把布洛芬去除率从常规曝气的 47.3% 提到 98.4%。
综述同时点出制约:微纳气泡表征方法尚未统一、复杂基质下稳定运行困难、PFAS 深度脱氟仍是难题、发生器放大与能耗是规模化瓶颈。文中还提到一个具体风险——溴离子会被臭氧氧化生成溴酸盐,实测最高可达 27.5 μg/L,需要按水质单独校核。
抛物线飞行实验:没有浮力,纳米气泡依然能生成并稳住
npj Microgravity 刊出的一项研究用抛物线飞行制造微重力环境,考察空气、氧气、二氧化碳三种纳米气泡的生成与稳定性。结论有两条:地面生成的纳米气泡带到微重力下,浓度与粒径分布几乎不变;在微重力下直接生成,纳米颗粒跟踪分析显示浓度显著高于背景信号,说明没有浮力也能形成并稳定存在。
研究由 NASA 飞行机会计划支持,同时测试了 0~1.8 g 的动态重力条件,观察到浓度持续上升。
二 · 标准与政策
国家标准、团体标准的发布与实施节点。归口单位均为全国微细气泡技术标准化技术委员会(SAC/TC 584)。
GB/T 42842.3-2026:微细气泡清洗第一次有了对比试验方法
《微细气泡技术 清洗应用 第 3 部分:硬地面清洗的试验方法》由中科院提出、国家市场监督管理总局与国家标准化管理委员会发布,修改采用 ISO 21256-3:2021。适用范围写得很克制:用于比较微细气泡溶液与替代清洗溶液(另一种微细气泡溶液、市政自来水或符合制造商标准的市售清洗液)去除表面污染物的清洗性能;污染物过度附着于表面的场合不适用。
起草单位里既有航空、电子工程设计院,也有西安建筑科技大学、同济大学、无锡工源环境、宁波海伯等。引用的基础标准是 GB/T 41914.1。
GB/Z 42842.4-2026:聚酯基织物除油的试验方法
同系列第 4 部分为指导性技术文件,规定微细气泡去除聚酯基织物表面油脂的原理与试验方法,修改采用 ISO/TS 21256-4:2023。起草单位以家电企业为主——美的洗涤电器、长虹美菱、海信冰箱、无锡小天鹅,加上南京天祺超氧、同济大学、中科院过程工程研究所、国家纳米科学中心等。
起草阵容本身说明了一件事:微细气泡的标准化推力有很大一部分来自家电(洗衣机、洗碗机),而不是工业水处理。
T/FDSA 0149-2026《纳米气泡富氢饮用水》团体标准落地
中国食品药品企业质量安全促进会批准的团体标准,适用于以水为原料、采用纳米气泡物理溶氢技术制备的富氢饮用水。核心指标写明:纳米气泡粒径 ≤200 nm,氢气纯度 ≥99.99%,并对溶氢量、稳定性提出技术要求。提出单位为泓氢(上海)科技,起草单位以饮用水企业为主,浙江大学参与。
值得注意的是标准前言的标准表述:「请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。」
三 · 专利动态
只看权利要求写的是什么,不看宣传页怎么讲。专利号与法律状态以公开文本为准。
中南大学:水力空化 + 超声空化塞进同一根发泡管,配超微浮选柱
CN121534861B,申请日 2026-01-15,发明人彭建、武俊杰、孙伟、韩海生、张洪亮。结构上是管体内装锥形喷嘴,喷嘴外壁与管体内壁之间形成负压吸气区,管体上多个高压进气口与负压区连通;喷嘴下方沿轴向排布多组空化装置,每组由多个超声换能器绕中心轴均布,工作端伸入管内。
权利要求把换能器工作端朝向管体出口,并限定了两个角度:与内壁交点圆周切线的夹角 α2 为 40~50°,与水平面夹角 β2 为 40~50°。要保护的效果是增大负压区面积与压强、减小气泡尺寸、强化湍流扰动,提高微细粒矿物与气泡的碰撞几率。
西安交大:气动增压 + 浆体混合,把气泡直接做进浆料里
CN122252057A,申请日 2026-04-02。系统分三个子系统:气液增压动力子系统用气动增压装置给液体加压后送入微纳米气泡发生子系统,压力由气动增压装置设定,使气泡溶解得到溶气液体;浆体混合调节子系统接收溶气液体,与固体原料混合形成混合浆液。
法律状态为 2026-07-10 实质审查生效。该方案用气动增压替代电动泵增压,在防爆、无电场合有现实意义。
天赐高新:用微纳米气泡破水油界面,从废旧电解液里回收碳酸锂
CN115692909B(申请号 CN202211554781.X,申请日 2022-12-06)。方法把含六氟磷酸锂的电解液加入含可溶性碳酸盐的水溶液反应系统,持续搅拌使油水两相混合,同时从反应系统底部注入微纳米气泡,反应中或结束后分离沉淀,再分离水相与油相。
权利要求依赖的机理写得很清楚:微纳米气泡倾向稳定分布在水油界面,爆裂产生的能量破坏水油界面,在水油微界面上实现高速混合,让碳酸根与锂离子结合生成碳酸锂沉淀,从而提高收率。
昆明理工:微纳米气泡 + 微波 + 微流体,处理酿酒黄水并提有效成分
CN202510604356.4,申请日 2025-05-12,发明人周娴、巨少华、张正富、陈满骄。工艺步骤为:黄水预处理 → 微纳米气泡处理 → 微波处理 → 微纳米气泡二次处理 → 微流体萃取 → 产品回收 → 废液处理。
两次气泡处理分别放在微波前后,说明书主张结合三者优势,实现高效处理与有用成分回收,适合工业化应用。
四 · 产业与工程
企业官方披露、政府公告与政府采购结果。价格类信息只引公开成交公告。
台积电:纳米气泡超纯水洗 CMP 供液管路,微粒减少 70%、药剂减半
台积电公开的 CSR 案例显示,其双闭环智慧洗净机制分两阶段推广:第一阶段在既有 12 吋厂区的化学机械研磨液(CMP)供应系统导入纳米气泡超纯水清除管路残留微粒,晶圆防缺陷能力提升 62%;第二阶段延伸到新建厂区量产设备与预洗桶槽,验机时程提前 35 天达标。整体效果为管路微粒杂质减少 70%、化学药剂用量减半。
配套自研的是「气泡品质即时监测与操作参数自动调校机制」——即气泡本身要被在线量测,参数随水质自动调。技术已推广至供应链伙伴,协助桶槽供应商从源头提升洁净度。
中石化石勘院:纳米气泡水驱在江苏油田见到产量响应
中国石化报报道,石勘院团队在 2026 年实现纳米气泡高压检测突破——在 200 个大气压下散射光点清晰可辨,首次呈现纳米气泡的布朗运动图像。在此基础上完成微观可视化与二维、三维纳米气泡水驱油物理模拟,并研制工业级橇装气泡制备装置,称解决了发泡难、长期保存难的问题。
现场数据:2025 年 9 月在江苏油田堡 1 块开展试注,截至目前试验单元日产油由实施前的 13 吨升至 22.1 吨,综合含水率由 92% 降至 89.3%。中原油田卫 58 块先导试验于 2026 年 4 月实施,也已见成效。
同济大学牵头、工源环境参与的纳米气泡项目获中国颗粒学会科技进步奖一等奖
2026 年度中国颗粒学会科学技术奖评选结果于 9 月 23 日公布。由同济大学主导,工源环境、宝武水务、南京天祺、中科院上海高研院、中科院上海应物所等联合申报的《面向工业废水深度处理的纳米气泡技术及产业应用》获科技进步奖一等奖,也是该年度科技进步奖所有获奖项目中唯一的一等奖。
项目涉及纳米气泡稳定生成与精准表征、低压高效发生、高级氧化与复杂水质智慧调控等关键技术,定位是「关键装备国产替代」。工源环境同时是微纳气泡相关国标起草主导单位。
政府采购公开成交价:微纳米气浮装置 6 套,单价 17,050 元
中国政府采购网公布「2026 年略阳县黑河镇黑河坝村渔业绿色发展项目(二次)」成交结果。主要标的里包含:微纳米气浮装置 6 套(渔研科技 WNM100T),单价 17,050 元,合计 102,300 元;配套微滤机 4 套单价 27,780 元、液氧罐 1 套 149,900 元、氧气混合罐 5 套 14,470 元、生物填料 120 立方米单价 894 元。合同包金额 935,140 元。
五 · 需要打问号的说法
本周检索到的内容里,有三类说法我们建议不要直接引用或转发。不是否认其可能性,而是目前拿不到可核查的依据。
附 · 来源台账
每条都标明类型。A 级可直接引用;B 级建议核对原文;C 级在对外材料里不要当数据用。
| # | 级别 | 标题 | 出处 | 日期 | 链接 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | A | Micro-Nanobubble Integrated Dissolved Air Flotation: A High-Efficiency Strategy for Microplastic Mitigation in Wastewater | ACS ES&T Water 6(5):3153-3161 | 2026-04-06 | 原文 |
| 2 | A | New approach boosts microplastic removal from wastewater(RMIT 新闻稿) | EurekAlert / RMIT University | 2026-07-06 | 原文 |
| 3 | A | Ozone nanobubbles strengthen PFAS removal in pilot trial | Inside Water(IWN) | 2026 | 原文 |
| 4 | A | Advances in micro-nano bubbles technology for the removal of emerging contaminants in wastewater | ScienceDirect(综述) | 2026 | 原文 |
| 5 | A | Generation and stability of nanobubbles under microgravity conditions | npj Microgravity(Nature) | 2026-09-21 | 原文 |
| 6 | A | GB/T 42842.3-2026 微细气泡技术 清洗应用 第3部分:硬地面清洗的试验方法 | 国家市场监督管理总局 / 国家标准化管理委员会 | 2026-04-30 | 原文 |
| 7 | A | GB/Z 42842.4-2026 微细气泡技术 清洗应用 第4部分:聚酯基织物除油试验方法 | 全国标准信息公共服务平台 | 2026-08-27 | 原文 |
| 8 | A | T/FDSA 0149-2026 纳米气泡富氢饮用水(发布公告) | 中国食品药品企业质量安全促进会 | 2026-04-23 | 原文 |
| 9 | B | 一种水力超声协同空化的微纳米气泡发泡管及超微浮选柱(CN121534861B) | 中南大学 / 万方数据 | 2026-05-29 | 原文 |
| 10 | B | 一种基于气动增压的微纳米气泡与浆体发生系统(CN122252057A) | 西安交通大学 / 万方数据 | 2026-06-23 | 原文 |
| 11 | B | 一种废旧锂离子电池电解液中回收碳酸锂的方法(CN115692909B 授权) | 广州天赐高新材料 / 新浪财经 | 2026-09-01 | 原文 |
| 12 | B | 一种微纳米气泡微波微流体萃取联合处理酿酒黄水并提取有效成分的方法(CN202510604356.4) | 昆明理工大学 / 微流控信息网 | 2026-07-21 | 原文 |
| 13 | A | 台積公司導入奈米氣泡洗淨技術,環保與營運雙贏 | 台积电企业社会责任 | — | 原文 |
| 14 | A | 石勘院构建新型低成本水驱体系,助力提升水驱油藏采收率 | 中国石化报 | 2026-08-24 | 原文 |
| 15 | A | 工源环境荣获2026年度中国颗粒学会科学技术奖科技进步奖一等奖 | 无锡市锡山区人民政府 | 2026-10-14 | 原文 |
| 16 | A | 2026年略阳县黑河镇黑河坝村渔业绿色发展项目(二次)中标(成交)结果公告 | 中国政府采购网 | 2026-09-14 | 原文 |
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