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氧在水质中的传递是通过气体和废水中的O2浓度梯度将O2从致密气体迁移到低密度废水中，因此O2浓度梯度和接触范围确定了曝气的实际效果。在O2浓度梯度不变的标准下，气水接触总面积是决定曝气实际效果的主要因素。
微纳米气泡技术合理解决了水质中气泡接触总面积的问题。根本原因是微纳米气泡的面积可以合理扩大。例如，0.1cm的大气泡可以分散成100nm的微气泡，其面积可以扩大1万倍，从而进一步提高溶解氧的率。同时，由于气泡细小，气浮机性能，可长期停留在污水处理中，从而达到良好曝气实际效果的目的。
由于微纳米气泡发生装置的原理和气泡尺寸与基本曝气设备有很大不同，因此该设备形成的微纳米气泡具有以下特性。
水解状况:水中汽体的溶解性受压力危害大于(1)，但电解质溶液的离子化水可以在融入的微纳米气泡表面产生两层电离子，并随着面积的不断减小而大幅收拢，可以抑制气泡中汽体的释放，进一步提高溶解度。
(2)超声波:微纳米气泡因能量高而开裂，具有很强的作用。
(3)通电性:微纳米气泡表面含有负电，很难将气泡融为一体，在水质中会产生非常茂密细致的气泡，不容易像基本气泡一样结合膨胀开裂。微纳米气泡的表面电位差一般为-30~-50mV，能吸收水质中含有正电荷的化学物质。利用表面正电荷对水质颗粒的吸附，可以固定和分离水质中的有机化学悬浮固体。因此，该技术在提高溶氧的同时，也具有一定的水处理实际效果。
(4)停留性:微纳米气泡在水质上升得很慢，像香烟一样弥漫在水中。比如10prn气泡以100m/s的速度升高，在水质上升高1m需要3小时，所以微纳米气泡会在水中停留很长时间。这一特点也是其融解效率相对较高的关键。这种停留的形成不仅与气泡细水的浮力降低有关，还与其电荷有关。如果选择电极进行观察，随着电级的变化，可以看到小气泡的正负极健身运动和Z型的缓慢上升。
改变微纳米曝气器的通气量，随空气流量的增加，氧传质系数(Km)逐渐增大。标准氧传质效率(SOTE)随曝气量的增大而降低。结果表明，水温度对KLa和SOTE均有显著影响，随温度升高，PH升高先降后升，在pH=7.2时达到小。随着NHQ的增加，曝气组比例降低，且随浊度增加而增加。SOTE值随温度的升高而增大，与微孔曝气组的趋势一致，但其值小于微纳米曝气组。与SOTE相比，微纳米曝气比SOTE对通气量的变化更为敏感。
用微纳米曝气法进行的植物浮床处理河道支溪水氮化试验表明，微纳米级曝气浮床技术对河道底泥进行了脱氮试验，结果表明：微纳米级曝气浮床技术对河道底泥进行了脱氮试验。通过对攻.NH4+-N去除率分别达到70.31%.63.25%o洪涛及其他利用微纳米曝气技术处理黑臭水体的研究结果，微纳米曝气技术对黑臭水体中TP.NHZ-N和COD&去除率分别达21.4%.40.3%和39.1%。我国对微纳米曝气技术的研究并不多见，研究的是微纳米粒曝气在黑臭水体的修复效果，对于微纳米曝气过程中氧传质的变化鲜见报道。
除用于湖泊.河道的治理外，国内外很多学者也将微纳米曝气在其它领域进行相关研究。通过对一静态旋流微气泡浮选柱的使用条件的优化，并对含含水的废水进行了处理，结果表明，微泡悬浮柱对含油废水的去除率达到90%以上。对于生物净化作用，米歇森等网对用微生物与微纳米曝气法混合后，注入土壤间隙，以降解土壤中二甲苯。试验结果表明，微纳米粒曝气可以提高微生物的活性，经处理后二甲苯浓度基本被去除，微纳米泡在土壤中维持较长时间，菌株的作用也更加持久。Hotta等利用微米级曝气法在海洋环境中进行了海体底泥污染试验。研究结果表明，微纳米泡不仅能有效地消除底泥中的污染物，而且能增强污泥中的细菌活性，提高污泥的持续污染能力。将微泡气浮与普通气浮工艺相比较，采用微泡气浮和普通气浮工艺，对含油餐饮废水进行预处理，在相似条件下，微泡气浮技术具有较好的气浮性能和较高的去除率。可见，微纳米粒曝气在曝气技术上有一定的性，但微纳米曝气技术在实际应用中要把水体和气体混在一起才能曝气，怎样才能更好地推广微纳曝气技术，也是当前研究的热点。
曝气技术的相关科学研究在已经进行了40多年，投资小，效果好。5o曝气技术广泛应用于的水污染治理中，作为水质原点的修复技术。根据缺乏自净能力的水污染治理，曝气加氧可以修复生态系统和水质净化6o溶氧进入水质，可以氧化发臭化学物质，合理缓解或减少黑臭。水质中溶解氧水平的提高可以钝化处理污泥，抑制污泥中高锰酸盐指数和磷的释放，空气氧化或溶解表面污泥中的恢复化合物，从而在表面堆积物表面产生以兼性细菌为主导的自然环境，促进好氧细菌的繁殖，抑制厌氧发酵微生物菌种和好氧溶解水环境中的有机化合物。曝气复氧了水环境中有氧的自然环境，提高了水质中细菌的数量和活力，从而促进了微生物菌种对受损成分的摄入，减轻了环境污染负荷，有利于建立细菌和藻类相互依存管理体系7o。
采用微纳米气泡曝气技术项目进行藻类控制，项目分三期基本建设，总曝气面积14.5hm2。微纳米技术工程吨污水处理费用约为0.02元/m3，合理性优良。围隔实验期内，围隔内的温度范围为21.5。26.1。隔离试验结束时，三个微纳米曝气组的溶解氧浓度值在12.4mg/L左右，而空缺对照试验的溶解氧浓度值为8.7mg/L，与曝气组误差较大，达到3.7mg/L，显示了微纳米曝气的实际充氧效果。曝气组高锰酸盐指数的大污泥负荷来自曝气生物菌种组，达到50%，比立曝气组高19.8%。总磷和可溶活力磷的大污泥负荷来自曝气+锁磷剂组，各达70.3%和50%。曝气生物菌种组对叶绿素A的大污泥负荷为70.2%，比立曝气组增加33.5%，藻类总进化率的大污泥负荷为78.9%，比立曝气组增加13.9%，蓝藻减少率为86.8%。
纳米气泡是指孔径为0.1.50微m的气泡，在10微m中称为micro-bubble，在20世界90时代，日本生物学家开始为水产养殖领域开发微纳米气泡35。1991年，Ketkar等36对沉淀气泡技术进行了科学研究，丰富多彩，提高了微纳米气泡的出现方式 ，如电解盐水、充压融化、切割等37o。
科研人员发现，由于微纳米气泡规格小的特点，表现出与一般气泡不同的多种特点，使气泡在水质中的溶解氧更，对浮颗粒的剥离有更好的实际效果，对污染源的分解力。
微纳米气泡的关键特点如下：
(I)
微纳米气泡体积比一般气泡小很多，水的浮力也小，所以上升缓慢，纳米气泡在上升过程中会继续收拢，终在水中融化消退。汪敏刚等I38对微纳米气泡为人眼所见的乳白色出现时间(关键以微米气泡为主)进行了反复准确测量求平均值的科学研究，测量数据显示微纳米气泡在水中的悬浮时间为5分钟左右。
(I)
微纳米气泡页面会吸引带负电的正离子(如OH-)，产生表面正电荷的正离子层；空气负离子会吸引带正电的正离子(如H+)，在表面正电荷的正离子层周围产生正电荷，这也是微纳米气泡页面的双电层结构39，如图0-2所示。双电层促进气泡之间的排斥，使气泡无法相互结合，气泡在溶液中的均匀分布40o双电层正电荷引起的电位差。Z电位差越高，吸附功能越高。
还原性强
微纳米泡破裂后，由更高浓度的正离子气-水分子聚集的机械能在一瞬间释放出来，使H2O溶解形成具有强氧化性的羟基自由基(·0H)I3"]。Zhang等四在衰减系数全反射傅里叶变换红外光谱技术(ATR-IR)的基础上发现，一旦破裂，高能的纳米气泡破裂，在水中生成大量的羟基自由基(2.07V)，具有很强的氧化能力(2.07V)，能够氧化分解有机物，净化处理水体。
(VI)的氧对流换热。
随着微纳米泡直径的减小，气泡的比表面积继续增大，界面张力促使内部标准压力不断增大，使得大量的O2按照气-水相界面融入水相培土壤。由于气泡存在于水中的时间较长，气体与药液接触的时间越长，而且气泡堆积密度越大，促使气体接触液面的距离也随之扩大，O2的使用率因此提升"I。
