◆工作原理：超微米气泡发生装置，其原理是使水与空气高度相溶混合，超声波空化弥散释放出高密度的、均匀的超微米气泡，形成“乳白色”的气液混合体。

◆性能参数：超微米气泡发生装置产生气泡平均粒径在200纳米（nm）—4微米（μm）之间，气泡含率84%—90%，气泡平均上升速度4 mm/s—8 mm/s，属国内首创。

◆产品特点（1）实现气、液两相高度混合并达到饱和。（2）可以用不同的气体（如：纯氧、臭氧、氮气、CO2等）作载体来满足不同的需要。（3）解决传统设备产生气泡大、上升速度快、停留时间短、容易汇聚、对水体扰动大、饱和溶氧状态时间长的问题。（4）解决传统设备体积大、效率低、成本高的问题。（5）解决传统设备达到易堵塞、噪音大、耗能高的问题。

微纳米气泡曝气技术在黑臭河道治理中改善水质的作用：（1）污水中悬浮物的吸附去除，由于微纳米气泡表面带电荷且ζ电位高，对污水中的油类以及悬浮物就有优越的吸附效果，对于COD、氨氮及TP也具有较好的去除效果，从而减少水中有机质，使水体透明度明显提高，改善水色。（2）促进生物净化功能，向污染的缺氧水域中进行微纳米气泡曝气时，随着气泡内溶解氧的消耗不断向水中补充活性氧，可增强水中好氧微生物、浮游生物以及水生动物的生物活性，加速其对水体及底泥中污染物的生物降解过程，实现水质净化目的。（3）难降解有机污染物的强化分解，微纳米气泡时能释放出的大量的羟基自由基，具有氧化性，可分解很多有机污染物，为了促使微气泡在水中能够产生更多的羟基自由基，常采用其它强氧化手段进行协同作用，如紫外线、纯氧以及臭氧等强氧化手段，以更好地发挥对废水中有机污染物的氧化分解作用。（4）减少底泥内源污染，微纳米气泡曝气使得河湖底质表层含氧量增加，好氧微生物代谢活动趋强，有效***湖底的有机质分解过程，减少水底氮、磷营养盐的释放量，阻断内源污染。

纳米曝气装置及其方法：装置下部为进气区,由进气管和缓冲室组成.进气管连接供气装置,缓冲室用于缓存气体.装置上部为气体切割区,由基座,顶盖,密封胶圈,紧固螺钉和纳米曝气膜组成.纳米曝气膜内部均匀排布定向排列碳纳米管,并贯穿膜片两侧.密封胶圈与纳米曝气膜连接为一体,边缘固定于基座和顶盖间的卡槽内,卡槽在紧固螺钉的作用下被密封.本发明可将气体切割为直径1~10nm的气泡,增加其与液相的接触,强化液相传质速率,提高曝气有效利用率,削减实际曝气量,节约设备***和运营成本.同时,也可降低气流对活性污泥的强烈冲刷作用,减少其机械流失的可能性,增加生物处理系统的稳定性,提高其运行效能.




微纳米气泡特性及其在地下水修复中的应用：地下水的有机污染问题日益严峻,修复工作势在必行.对污染地下水修复技术的研究具有重大的理论和实际意义.本文在综述有机污染地下水原位修复技术的基础上,对传统地下水曝气法的污染修复效果进行分析评价;提出将微纳米气泡应用于地下水原位修复,通过试验研究,理论分析和有限元数值模拟等手段,对微纳米气泡的基本物理特性,在多孔介质中的运移特性以及污染地下水修复过程进行了系统的研究. 采用离心模型试验,对地下水曝气法的影响区域,气体运动方式等进行研究.根据试验结果,完善了地下水曝气修复过程中两相渗流与溶质运移耦合分析的三维数值模型.数值模拟结果表明污染物的去除范围局限于曝气影响区域以内,溶质交换是主要的修复机理.曝气法增加地下水溶解氧的效果有限,生物降解效率较低. 针对地下水曝气法影响范围小,增氧效率低的局限性,提出使用微纳米气泡强化修复技术.微纳米气泡气体传质,存在时间长,可有效提高地下水溶解氧,促进污染地下水的原位修复.自主研制了微纳米气泡细观观测系统,包括相机,显微镜头,激光器,三维可调节支架与图像处理软件等部分.结合粒度分析仪和界面电位分析仪,研究微纳米气泡的基本物理特性和运移特性.