搜索
搜索
我国水源明显不足，水环境污染问题极为。为了更好地实现人类社会的可持续发展观，完成人与自然的和谐发展趋势，破坏水质恢复的分析和实践活动成为当今的热门话题。目前，鉴于湖长制环境污染日益严重，水质曝气作为一种投资少、效果好的项目，被广泛采用。
现阶段，我国一般 选用的曝气机设备，不能引起微纳米级细微气泡，溶氧率低，能耗高。微纳米气泡发生装置可生产直径在50|mm和数十纳米(nm)之间的细微气泡，可快速溶解在水中，进一步提高溶解氧的率。该技术作为一种新型水质曝气技术，在水环境中具有极其广阔的市场潜力。
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。
新开发的微纳米曝气充氧设备是指比较其他微纳米曝气充氧设备的优点。科学研究新型微纳米曝气充氧设备的功能测试，获得新型微纳米曝气充氧设备的性能参数，并与市场上曝气设备的技术指标进行比较。对新型微纳米曝气充氧设备的河段进行模拟计算，获得内部河段的工作压力、流速、相同的实际标值变化，并分析其原因，为事后的改进提供基本的理论支持点。模拟计算可以降低经济成本，节约原材料，稳定性大。利用新型微纳米曝气充氧设备和曝气盘曝气设备，对水污染控制进行实验科学研究，比较两种设备对污染物的污泥负荷，分析水质中细菌的变化。后，根据基本建设示范项目，分析示范项目中设备系统软件的建设成本，比较其他水污染处理方法的成本，确保新型微纳米曝气充氧设备的优势。后对试验探究的效果进行总结分析，对下一步的分析进行展望。新型微纳米曝气设备与SBR系统软件紧密结合仿真模拟解决水污染控制，不仅充分发挥微纳米曝气设备激光切割优化和高溶解氧优势，还具有SBR系统软件间歇曝气降低运行成本，实验效果，为曝气设备的应用和推广提供基本理论支持。
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%。
微纳米曝气组成微生物菌种技术改善水利枢纽水质。科学研究结果表明，在实施微纳米曝气的几年内，曝气区表面溶氧平均值为9.5mg/L，而非曝气区为8.7mg/L。在底层水质中，曝气区平均值为8.8mg/L，非曝气区平均值为7.8mg/Lo。2018年溶氧平均值为8.9mg/L，2019年升至9.6mg/L。水利枢纽pH值变化区域为7.04~8.61o，水质清晰度从上下游水质清晰度不到1m，再到曝气区域为1m1.5m。2018年清晰度平均值为1m，2019年清晰度平均值提高到1.1m。水利枢纽上下游非曝气区高锰酸盐指数均为1.06mg/L；曝气区二期和中下游高锰酸盐指数均为0.92mg/L；2018年曝气区一、三期高锰酸盐指数均为0.88mg/Lo，2019年降至0.94mg/L。水利枢纽上下游非曝气区总磷值为0.57mg/L，曝气区二期和中下游总磷值为0.039mg/L；曝气区一、三期总磷值为0.033mg/L。2018年总磷浓度值平均值为0.044mg/L，2019年总磷浓度值平均值降至0.042mg/Lo水利枢纽上下游非曝气区可溶活力磷平均值为0.010mg/L；曝气区二期和中下游可溶活力磷平均值为0.008mg/L；2018年曝气区一、三期可溶活力磷平均值为0.007mg/L，2019年SRP平均值为0.008mg/L。水利枢纽上下游非曝气区叶绿素a均值为8.27ugL；曝气区二期和中下游叶绿素a均值为6.17ug/L；曝气区一、三期叶绿素a均值为4.30ug/L。2018年叶绿素a总平均值为6.45ug/L，2019年总平均值降至6.04ug/L。曝气区二期藻类总产量减少率为22.1%；曝气区一、三期藻类总产量减少率为34.5%，春季藻类总产量减少率为27.1%；夏季藻类总产量减少率为31.9%；冬季藻类总产量减少率为25.9%。夏季藻类植物总产量较高，因此减少率也较高，其次是春季和冬季。藻类总产量的平均减少率为28.3%，蓝藻的平均减少率为33.9%，藻类的平均减少率为34.4%，硅藻泥的平均减少率为18.7%o微纳米曝气成分。微生物菌种技术对不同类型的藻类有一定的减少作用。2018年藻类总进化率平均为7.2x106cels/L，2019年藻类总进化率平均降至7.1*106cels/L。
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。
