一、技術背景

    2020年底前，地級以上城市建成區黑臭水體均控制在10%以內；到2030年，全國城市建成區黑臭水體總體得到消除。

  河長制的推出進一步顯示出國家對水污染治理、河湖生態環境治理和保護的決心。

二、黑臭水體的治理方式

1、黑臭水體的形成

1.1、外源有機物和氨氮對水中氧的消耗

1.2、內源底泥中污染物的釋放

1.3、水體不流動和水溫升高

結論：水體黑臭主要是水體缺氧造成的

2、黑臭水體的治理方法

2.1、外源阻斷

2.2、內源控制

2.3、水質凈化

2.4、補水活水

2.5、生態修復

3、人工曝氣充氧

水中的溶解氧含量是水生生物的生存環境中的重要的限制因子，決定著水體的生態平衡。

溶解氧在河水自凈過程中起著非常重要的作用， 并且水體的自凈能力直接與水體溶解氧含量有關。

據調查，在治理城市內河污染工作中，人工曝氣由于操作簡單且成效顯著，是人們普遍采用的方法。

三、微納米曝氣技術介紹

微納米氣泡技術產生于 20 世紀 90 年代后期，21 世紀初在日本得到蓬勃發展。其通過旋回剪切、加壓溶解、電化學、微孔加壓等方式，均可在一定條件下產生微納米級的氣泡。

微納米氣泡，是指氣泡發生時直徑在數十微米到數百納米之間的氣泡，具有常規氣泡所不具備的物理及化學性質；

技術核心:利用“超溶解釋氣技術”及“納米分散技術”協同作用，將空氣初步壓縮成大量的0.25mm的氣泡，然后利用釋放系統在半真空的情況下通過氣相和液相高度分散，產生直徑小于3μm的微米級氣泡及納米級氣泡，釋放到水體中，達到迅速充氧的效果。

 五、微納米曝氣技術優勢

1、氣泡直徑小

2、比表面積大，溶解率高

3、自身增壓溶解

微納米氣泡在水中的溶解是一個氣泡逐漸縮小的過程，壓力的上升會增加氣體的溶解速度，伴隨著比表面積的增加，氣泡縮小的速度會變的越來越快，理論上氣泡即將消失時的所受壓力為無限大

與傳統的曝氣技術相比在達到同等的曝氣效果情況下效率高、能耗低

COD、NH3-N、TN及底泥的去除凈化機理

在缺氧段對有機物進行酸化水解，在溶解氧充足的情況下利用好氧微生物對水體中的有機物進行降解。

在溶解氧充足的情況下利用硝化細菌的硝化作用將氨氮進行氧化，之后反硝化菌再將亞硝態氮還原為氮氣，達到對水體中氮的去除。

充足的溶解氧有利于好氧微生物的生長，在低的F/M條件下，堆積在河道中的有機物及腐殖質在微生物代謝的作用下轉化為CO2 和H2O，實現對水體底泥的減量。

微納米曝氣機技術特性分析

水體中氧的傳遞是利用空氣和污水中氧氣的濃度梯度.使氧氣由高密度的空氣向低密度的污水中轉移，因此氧氣濃度梯度和接觸面積決定了曝氣效果在氧氣濃度梯度不變的條件下，空氣與水體接觸面積是決定降氣效果好壞的關鍵因素。


    微納米氣泡曝氣機技術有效解決了氣泡在水體中的接觸面積問題，其原因是由于微納米氣泡的表面積能有效增大，如0.1cm的大氣泡分散成100nm微氣i泡，其表面積可增大10 000倍、因此可以大大提高溶氧效率同時由于氣泡的細小且具有良好的氣浮性.可以在污水中長時間停留.從而能夠達到實現較好曝氣效果的目的。


由于微納米氣泡曝氣機工作原理及所產生的氣泡大小與常規曝氣裝置有很大的不同因此該裝置產生的微納米氣泡具有以下獨有特點。


    〔1)電離現象;氣體在水中的溶解度受氣壓影響較大、但電解質的離子化水可以讓溶入的微納米氣泡表面形成雙層電離子.并隨著表面積的不斷減少而急劇收縮，可以讓氣飽內的氣體散逸得以抑制，從而大大提高了溶解度。
〔2)超聲波性:微納米氣飽由于高能破裂而產生超聲波.這種超聲波具有較強的殺菌作用。
    （3 )帶電性:微納米氣泡表面帶有負電荷，所以氣i泡間很難合為一體，在水體中能產生非常濃密而細膩的氣泡、不會像常規氣泡一樣會融合增大而破裂通常微納米氣泡的表而電位為-30~-50mV，可以吸附水體中帶正電的物質利用表面電荷對水體微粒的吸附性，可以把水體中的有機懸浮物固定而分離因此該技術在提高溶解氧的同時，也具有一定的水質凈化效果。
    (4)滯留性:微納米氣飽在水體中上升速度非常緩慢.似香煙霧在水中彌漫.如10μm的氣泡以100μm/s的速度上升、在水體中上升1m需花3h的時間，所以微納米氣泡會在水中逗留很長時間該特性也是其具有高度溶解效率的核心所在這種滯留性的產生除與氣泡微小浮力減少有關外，更重要是由它的電性所致如果采用極板進行觀察，隨著電極的轉換，可以看到小氣泡的極性運動和Z字形緩慢上升的現象。

適用范圍：
煉油油田開采-----污水凈化、油類去除
造紙行業-----污水凈化、纖維去除
乳品加工業-----油脂去除
皮革、屠宰工業-----油脂、毛皮、固體懸浮物的去除和硫化物的氧化
紡織工業-----漿、棉花纖維、固體和染料的去除
食品工業-----油脂、毛皮和固體的去除
化學工業-----油脂、固體懸浮物的去除
其它包含固體懸浮物、油脂、染料、油漆等特殊場合

微納米曝氣改善水質的主要作用

消除有機物污染和黑臭:由于微納米氣泡具有很強的滯留性，能夠提供更加充足的氧氣，在豐富好氧微生物的條件下，有機物污染指標COD和BOD明顯下降.黑臭現象消失同時.水體底部的有機物降解所產生的甲烷硫化氫等有毒和有害氣體被去除。
    減少水體營養鹽含量;由于微納米氣泡具有很強的氣浮性、滯留性和擴散性，其上升作用弱，水體充氧后可有效抑制湖底厭氧菌的有機質分解過程.減少水底氮、磷營養鹽的釋放量
    消除藻類水華:微納米曝氣具有較強的復氧功能.可提高水生動物的生存環境從而抑制藻類的生長。
     改善水色及透明度:被污染水體中的多種無機和有機懸浮物、活的浮游植物及死亡的殘骸、大型水生植物碎屑、分解的有機體碎屑等是影響水色和透明度的主要物質微納米曝氣能夠更加有效地促進水生生物的生長，從而減少了水中有機質，使水體透明度明顯提高，改善水色。
     減少底泥內源污染:微納米曝氣增氧后，河湖底質表層含氧量增加.好氧微生物活動趨強，通過微生物的代謝過程促進底泥有機污染物的降解，逐步形成無機化底質覆蓋層.阻斷內源污染。

微納米氣泡氣浮機溶氣水與來水混合后，在分離池中能夠產生10μm～300nm的微小氣泡，氣泡具有很高的氧化電荷活性、能有效使膠體凝聚，能有效去除粒徑小于10μm的分散油，分離出的油類可有效回收。


    微納米氣泡氣浮機設備氣水比僅1%即可產生的高密度微氣泡，氣泡擴散滲透性強、延續時間長，使污水中的油類、懸浮物能夠有足夠的上浮動力。加藥量及種類少且單一，因而產生的污泥量少，避免了污泥的二次污染?；厥盏奈塾涂梢曰厥绽?，減少原油的損失。

 微納米氣泡氣浮機采用標準化、模塊化的設計?？筛鶕煌膽脠龊隙ㄖ颇K化或撬裝結構。溶氣的氣源具有多元性，根據不同的需求可采用空氣、氮氣、臭氧等。