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。
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。
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實施三年后,改善了水利樞紐的各項水質指標,對碳、氮、磷的環(huán)境污染有很強的減少作用。水質總磷遠低于高錳酸鹽指數,促進了水氮/磷比的提高,有利于藍藻的減少。微納米曝氣融合微生物菌種強化技術有效應用于恢復水利樞紐水體富營養(yǎng)化水質,本實驗科學研究結果為水體富營養(yǎng)化水利樞紐水體改善提供參考。
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。