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。微微納米氣泡產生的振波是導致?大腸埃希菌降解的主要因素。Chen等25產品開發(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。
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。
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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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。