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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。由曝氣頭根據循環(huán)泵充壓。在離心作用下，使其內部產生負壓區(qū)，氣體根據進氣口進入負壓區(qū)，在罐體內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，阻隔內源性環(huán)境污染。
改變微納米曝氣器的通氣量，隨空氣流量的增加，氧傳質系數(Km)逐漸增大。標準氧傳質效率(SOTE)隨曝氣量的增大而降低。結果表明，水溫度對KLa和SOTE均有顯著影響，隨溫度升高，PH升高先降后升，在pH=7.2時達到小。隨著NHQ的增加，曝氣組比例降低，且隨濁度增加而增加。SOTE值隨溫度的升高而增大，與微孔曝氣組的趨勢一致，但其值小于微納米曝氣組。與SOTE相比，微納米曝氣比SOTE對通氣量的變化更為敏感。
微米級曝氣在日本的應用較早，不僅用于工業(yè)廢水、河流治理，還用于養(yǎng)殖.畜牧.食品工業(yè)等行業(yè)，在河道及湖泊凈化等方面的研究與應用，已有70多個研究和應用案例。2008年，Shaip公司將微納米曝氣技術與微生物技術相結合，處理一家日流量在200m3左右的污水廠，取得了良好的效果，使TN去除率達到90%以上。
我國對微納米曝氣技術的研究起步較晚，但隨著其技術交流和應用的不斷開放，微納米級曝氣已逐漸應用于國內一些項目，并取得了良好的治理效果。
用微納米曝氣法進行的植物浮床處理河道支溪水氮化試驗表明，微納米級曝氣浮床技術對河道底泥進行了脫氮試驗，結果表明：微納米級曝氣浮床技術對河道底泥進行了脫氮試驗。通過對攻.NH4+-N去除率分別達到70.31%.63.25%o洪濤及其他利用微納米曝氣技術處理黑臭水體的研究結果，微納米曝氣技術對黑臭水體中TP.NHZ-N和COD&去除率分別達21.4%.40.3%和39.1%。我國對微納米曝氣技術的研究并不多見，研究的是微納米粒曝氣在黑臭水體的修復效果，對于微納米曝氣過程中氧傳質的變化鮮見報道。
新開發(fā)的微納米曝氣充氧設備是指比較其他微納米曝氣充氧設備的優(yōu)點?？茖W研究新型微納米曝氣充氧設備的功能測試，獲得新型微納米曝氣充氧設備的性能參數，并與市場上曝氣設備的技術指標進行比較。對新型微納米曝氣充氧設備的河段進行模擬計算，獲得內部河段的工作壓力、流速、相同的實際標值變化，并分析其原因，為事后的改進提供基本的理論支持點。模擬計算可以降低經濟成本，節(jié)約原材料，穩(wěn)定性大。利用新型微納米曝氣充氧設備和曝氣盤曝氣設備，對水污染控制進行實驗科學研究，比較兩種設備對污染物的污泥負荷，分析水質中細菌的變化。后，根據基本建設示范項目，分析示范項目中設備系統軟件的建設成本，比較其他水污染處理方法的成本，確保新型微納米曝氣充氧設備的優(yōu)勢。后對試驗探究的效果進行總結分析，對下一步的分析進行展望。新型微納米曝氣設備與SBR系統軟件緊密結合仿真模擬解決水污染控制，不僅充分發(fā)揮微納米曝氣設備激光切割優(yōu)化和高溶解氧優(yōu)勢，還具有SBR系統軟件間歇曝氣降低運行成本，實驗效果，為曝氣設備的應用和推廣提供基本理論支持。
微納米曝氣組成微生物菌種技術對水利樞紐堆積物的改善作用?？茖W研究結果表明，曝氣區(qū)S3的相對性比附近非曝氣區(qū)S2和S4的TP降低了11.6%和2.7%，曝氣區(qū)S5的相對性比非曝氣區(qū)S4的TP降低了32%。S3.S5和S6在曝氣危害地區(qū)的相對性分別為23.0%.18.0%.10.3%。S3.S5和S6在曝氣危害地區(qū)的相對性分別為22.4%.5.5%.3.8%。積聚物微生物菌種共檢測22.113屬，曝氣前后對比，積聚物中有益菌變菌門成分增加26.42%，厚壁菌門成分增加5.25%，而標有水體富營養(yǎng)化的綠彎菌門成分減少9.51%，酸鏈球菌門成分減少5.82%，球菌門成分減少8.16%，其他類別成分彈性系數較低。
微納米曝氣組成微生物菌種技術改善水利樞紐水質。科學研究結果表明，在實施微納米曝氣的幾年內，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)高錳酸鹽指數均為1.06mg/L；曝氣區(qū)二期和中下游高錳酸鹽指數均為0.92mg/L；2018年曝氣區(qū)一、三期高錳酸鹽指數均為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)二期藻類總產量減少率為22.1%；曝氣區(qū)一、三期藻類總產量減少率為34.5%，春季藻類總產量減少率為27.1%；夏季藻類總產量減少率為31.9%；冬季藻類總產量減少率為25.9%。夏季藻類植物總產量較高，因此減少率也較高，其次是春季和冬季。藻類總產量的平均減少率為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。
微納米氣泡的關鍵特點如下：
(I)
微納米氣泡體積比一般氣泡小很多，水的浮力也小，所以上升緩慢，納米氣泡在上升過程中會繼續(xù)收攏，終在水中融化消退。汪敏剛等I38對微納米氣泡為人眼所見的乳白色出現時間(關鍵以微米氣泡為主)進行了反復準確測量求平均值的科學研究，測量數據顯示微納米氣泡在水中的懸浮時間為5分鐘左右。
(I)
微納米氣泡頁面會吸引帶負電的正離子(如OH-)，產生表面正電荷的正離子層；空氣負離子會吸引帶正電的正離子(如H+)，在表面正電荷的正離子層周圍產生正電荷，這也是微納米氣泡頁面的雙電層結構39，如圖0-2所示。雙電層促進氣泡之間的排斥，使氣泡無法相互結合，氣泡在溶液中的均勻分布40o雙電層正電荷引起的電位差。Z電位差越高，吸附功能越高。
