微纳米曝气机选型特性

微纳米气泡通常是指直径在 50μm 以下的气泡，其中直径在 1μm 以上的微小气泡被称为微气泡 (micro—bubble)，直径小于1μm 且大于1nm 的超微小气泡被进一步称为纳米气泡(nano—bubble)。微纳米气泡不仅体积比普通气泡要小很多，而且具有如下不同于普通气泡的一些性质：

①比表面积大

气泡的体积和表面积的关系可以通过公式表示。气泡的体积公式为 V=4π/3r3，气泡的表面积公式为 A=4πr2，两公式合并可得 A=3V/r，即 V 总=n?A=3V 总/r。也就是说，在总体积不变（V 不变）的情况下，气泡总的表面积与单个气泡的直径成反比。根据公式，10 微米的气泡与 1 毫米的气泡相比较，在体积下前者的比表面积理论上是后者的 100 倍。空气

和水的接触面积就增加了 100 倍，各种反应速度也增加了 100 倍。

②上升速度慢 根据斯托克斯定律，气泡在水中的上升速度与气泡直径的平方成正比。气泡直径越小则

气泡的上升速度越慢。从气泡上升速度与气泡直径的关系图可知，气泡直径 1mm 的气泡在水中上升的速度为 6m/min，而直径 10μm 的气泡在水中的上升速度为 3mm/min，后者是前者的1/2000。如果考虑到比表面积的增加，微纳米气泡的溶解能力比一般空气增加 20 万倍。

③自身增压溶解 水中的气泡四周存有气液界面，而气液界面的存在使得气泡会受到水的表面张力的作用。

对于具有球形界面的气泡，表面张力能压缩气泡内的气体，从而使更多的气泡内的气体溶解到水中。

微纳米气泡曝气技术与传统的曝气技术相比较优势：

气泡直径小，气液传质的比表面积大、效率也高；气泡上升速度慢，水中停留时间长，有利于增加水中溶解氧的浓度；微纳米曝气可实现底泥的削减。

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。

 微纳米气泡快速增氧技术是近年来出现的一种水处理技术，与普通曝气技术相比，微纳米气泡曝气技术产生的气泡直径小，具有更大的比表面积、更高的传氧效率和更长的停留时间。微纳米气泡曝气技术能够在水体中快速大量的产生微纳米气泡，用于河道治理和修复中时通过吸附去除悬浮物、氧化分解难降解有机污染物、向水体复氧促进生物活性以及减少底泥内源污染等作用，改善水质和水体生态环境，从而快速消除水体黑臭现象。