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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。
微米级曝气在日本的应用较早，不仅用于工业废水、河流治理，还用于养殖.畜牧.食品工业等行业，在河道及湖泊净化等方面的研究与应用，已有70多个研究和应用案例。2008年，Shaip公司将微纳米曝气技术与微生物技术相结合，处理一家日流量在200m3左右的污水厂，取得了良好的效果，使TN去除率达到90%以上。
我国对微纳米曝气技术的研究起步较晚，但随着其技术交流和应用的不断开放，微纳米级曝气已逐渐应用于国内一些项目，并取得了良好的治理效果。
微纳米曝气组成微生物菌种技术实施三年后，改善了水利枢纽的各项水质指标，对碳、氮、磷的环境污染有很强的减少作用。水质总磷远低于高锰酸盐指数，促进了水氮/磷比的提高，有利于蓝藻的减少。微纳米曝气融合微生物菌种强化技术有效应用于恢复水利枢纽水体富营养化水质，本实验科学研究结果为水体富营养化水利枢纽水体改善提供参考。
