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微納米氣泡引起的羥基自由基還原性高，給飲用水消毒和液體表面清潔帶來很大潛力。許多使用案例也證實了該技術的有效殺菌和成本低廉。Sumikura等24研究了活性氧微納米氣泡對大腸埃菌的消毒殺菌作用，獲得了活性氧的消毒殺菌效果。微微納米氣泡產(chǎn)生的振波是導致?大腸埃希菌降解的主要因素。Chen等25產(chǎn)品開發(fā)了一套活性氧微納米氣泡發(fā)生裝置，用于淋浴消毒，避免病原菌生長，應用效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)超聲波振動法。Broekman等26研究發(fā)現(xiàn)，微納米氣泡在高頻節(jié)能超音波應用中可以有效消除附著在固體化學物質表面的細菌和藻類。Tian等27科學研究了微納米氣泡對陶氏反滲透膜積垢的清洗效果，發(fā)現(xiàn)回轉曝氣清洗效果優(yōu)于空隙式。
我國水源明顯不足，水環(huán)境污染問題極為。為了更好地實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展觀，完成人與自然的和諧發(fā)展趨勢，破壞水質恢復的分析和實踐活動成為當今的熱門話題。目前，鑒于湖長制環(huán)境污染日益嚴重，水質曝氣作為一種投資少、效果好的項目，被廣泛采用。
現(xiàn)階段，我國一般?選用的曝氣機設備，不能引起微納米級細微氣泡，溶氧率低，能耗高。微納米氣泡發(fā)生裝置可生產(chǎn)直徑在50|mm和數(shù)十納米(nm)之間的細微氣泡，可快速溶解在水中，進一步提高溶解氧的率。該技術作為一種新型水質曝氣技術，在水環(huán)境中具有極其廣闊的市場潛力。
微納米氣泡發(fā)生裝置主要由發(fā)生裝置、微納米曝氣頭和連接管組成。由曝氣頭根據(jù)循環(huán)泵充壓。在離心作用下，使其內(nèi)部產(chǎn)生負壓區(qū)，氣體根據(jù)進氣口進入負壓區(qū)，在罐體內(nèi)部分為附近的液體帶和核心汽體帶，由高速運行的氣石排氣部下氣體勻稱切成直徑5~30|^m的微納米氣泡。由于氣泡微妙，不會受到水中氣體溶解的危害，不會受到溫度、工作壓力等外部標準的限制，可長期停留在污水處理中，具有的氣浮機實際效果。
微納米曝氣改善水體的主要作用。
溶解氧是清潔水質的主要原因之一。高溶解氧有利于溶解水環(huán)境中的各種污染源，使水質迅速凈化；相反，溶解氧低，水質中的污染物溶解緩慢。微納米曝氣技術對改善水體有以下幾個方面。
(1)去除有機化合物的破壞和黑臭:由于微納米氣泡停留性強，可以帶來更充分的O2。在豐富多彩的好氧細菌標準下，有機化合物的環(huán)境污染指標值COD和BOD顯著降低，黑臭消退。同時，去除了水質底部有機化合物溶解引起的甲烷氣體、氯化氫等有害有害物質。
（2）降低水質營養(yǎng)鹽成分：由于微納米氣泡具有較強的氣浮機性、停留性和擴散性，其升果較弱。水質加氧后，可合理抑制河底綠膿桿菌有機溶解的全過程，減少水下氮和磷營養(yǎng)鹽的釋放。
(3)去除藻類藍藻水華:微納米曝氣具有很強的復氧作用，可以改善水生生物的生活條件，進而控制藻類的生長發(fā)育。
（4）提高水綠化和清晰度：環(huán)境污染水質中的各種無機物和有機化學懸浮固體、活浮植物和死亡遺骸、大中型水生花渣、溶解生物渣是危害水綠化和透明度的關鍵化學物質。微納米曝氣能更合理地促進水生生物的生長發(fā)育，進而降低水土有機質，顯著提高水質清晰度，改善水綠色。
減少污泥內(nèi)源性環(huán)境污染:微納米曝氣充氧后，湖長制(5)底泥表面氧含量增加，好氧微生物菌種主題活動加強。根據(jù)生物排泄的全過程，促進污泥有機化學污染物的溶解，逐步完善無機物化底泥土壤層，阻隔內(nèi)源性環(huán)境污染。
微納米曝氣組成微生物菌種技術改善水利樞紐水質?？茖W研究結果表明，在實施微納米曝氣的幾年內(nèi)，曝氣區(qū)表面溶氧平均值為9.5mg/L，而非曝氣區(qū)為8.7mg/L。在底層水質中，曝氣區(qū)平均值為8.8mg/L，非曝氣區(qū)平均值為7.8mg/Lo。2018年溶氧平均值為8.9mg/L，2019年升至9.6mg/L。水利樞紐pH值變化區(qū)域為7.04~8.61o，水質清晰度從上下游水質清晰度不到1m，再到曝氣區(qū)域為1m1.5m。2018年清晰度平均值為1m，2019年清晰度平均值提高到1.1m。水利樞紐上下游非曝氣區(qū)高錳酸鹽指數(shù)均為1.06mg/L；曝氣區(qū)二期和中下游高錳酸鹽指數(shù)均為0.92mg/L；2018年曝氣區(qū)一、三期高錳酸鹽指數(shù)均為0.88mg/Lo，2019年降至0.94mg/L。水利樞紐上下游非曝氣區(qū)總磷值為0.57mg/L，曝氣區(qū)二期和中下游總磷值為0.039mg/L；曝氣區(qū)一、三期總磷值為0.033mg/L。2018年總磷濃度值平均值為0.044mg/L，2019年總磷濃度值平均值降至0.042mg/Lo水利樞紐上下游非曝氣區(qū)可溶活力磷平均值為0.010mg/L；曝氣區(qū)二期和中下游可溶活力磷平均值為0.008mg/L；2018年曝氣區(qū)一、三期可溶活力磷平均值為0.007mg/L，2019年SRP平均值為0.008mg/L。水利樞紐上下游非曝氣區(qū)葉綠素a均值為8.27ugL；曝氣區(qū)二期和中下游葉綠素a均值為6.17ug/L；曝氣區(qū)一、三期葉綠素a均值為4.30ug/L。2018年葉綠素a總平均值為6.45ug/L，2019年總平均值降至6.04ug/L。曝氣區(qū)二期藻類總產(chǎn)量減少率為22.1%；曝氣區(qū)一、三期藻類總產(chǎn)量減少率為34.5%，春季藻類總產(chǎn)量減少率為27.1%；夏季藻類總產(chǎn)量減少率為31.9%；冬季藻類總產(chǎn)量減少率為25.9%。夏季藻類植物總產(chǎn)量較高，因此減少率也較高，其次是春季和冬季。藻類總產(chǎn)量的平均減少率為28.3%，藍藻的平均減少率為33.9%，藻類的平均減少率為34.4%，硅藻泥的平均減少率為18.7%o微納米曝氣成分。微生物菌種技術對不同類型的藻類有一定的減少作用。2018年藻類總進化率平均為7.2x106cels/L，2019年藻類總進化率平均降至7.1*106cels/L。
還原性強
微納米泡破裂后，由更高濃度的正離子氣-水分子聚集的機械能在一瞬間釋放出來，使H2O溶解形成具有強氧化性的羥基自由基(·0H)I3"]。Zhang等四在衰減系數(shù)全反射傅里葉變換紅外光譜技術(ATR-IR)的基礎上發(fā)現(xiàn)，一旦破裂，高能的納米氣泡破裂，在水中生成大量的羥基自由基(2.07V)，具有很強的氧化能力(2.07V)，能夠氧化分解有機物，凈化處理水體。
(VI)的氧對流換熱。
隨著微納米泡直徑的減小，氣泡的比表面積繼續(xù)增大，界面張力促使內(nèi)部標準壓力不斷增大，使得大量的O2按照氣-水相界面融入水相培土壤。由于氣泡存在于水中的時間較長，氣體與藥液接觸的時間越長，而且氣泡堆積密度越大，促使氣體接觸液面的距離也隨之擴大，O2的使用率因此提升"I。
