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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(shù)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(yīng)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(yīng)用中可以有效消除附著在固體化學物質(zhì)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(zhuǎn)曝氣清洗效果優(yōu)于空隙式。
微納米曝氣改善水體的主要作用。
溶解氧是清潔水質(zhì)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(zhì)迅速凈化；相反，溶解氧低，水質(zhì)中的污染物溶解緩慢。微納米曝氣技術(shù)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(zhì)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(zhì)。
（2）降低水質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(guān)鍵化學物質(zhì)。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(zhì)，顯著提高水質(zhì)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。
改變微納米曝氣器的通氣量，隨空氣流量的增加，氧傳質(zhì)系數(shù)(Km)逐漸增大。標準氧傳質(zhì)效率(SOTE)隨曝氣量的增大而降低。結(jié)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。
新開發(fā)的微納米曝氣充氧設(shè)備是指比較其他微納米曝氣充氧設(shè)備的優(yōu)點?？茖W研究新型微納米曝氣充氧設(shè)備的功能測試，獲得新型微納米曝氣充氧設(shè)備的性能參數(shù)，并與市場上曝氣設(shè)備的技術(shù)指標進行比較。對新型微納米曝氣充氧設(shè)備的河段進行模擬計算，獲得內(nèi)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(jīng)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(shè)備和曝氣盤曝氣設(shè)備，對水污染控制進行實驗科學研究，比較兩種設(shè)備對污染物的污泥負荷，分析水質(zhì)中細菌的變化。后，根據(jù)基本建設(shè)示范項目，分析示范項目中設(shè)備系統(tǒng)軟件的建設(shè)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(shè)備的優(yōu)勢。后對試驗探究的效果進行總結(jié)分析，對下一步的分析進行展望。新型微納米曝氣設(shè)備與SBR系統(tǒng)軟件緊密結(jié)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(shè)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(shè)備的應(yīng)用和推廣提供基本理論支持。
微納米氣泡的關(guān)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(xiàn)時間(關(guān)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(shù)據(jù)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(chǎn)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(chǎn)生正電荷，這也是微納米氣泡頁面的雙電層結(jié)構(gòu)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(jié)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。
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(shù)(ATR-IR)的基礎(chǔ)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。
