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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。
微纳米气泡发生装置主要由发生装置、微纳米曝气头和连接管组成。由曝气头根据循环泵充压。在离心作用下，使其内部产生负压区，气体根据进气口进入负压区，在罐体内部分为附近的液体带和核心汽体带，由高速运行的气石排气部下气体匀称切成直径5~30|^m的微纳米气泡。由于气泡微妙，不会受到水中气体溶解的危害，不会受到温度、工作压力等外部标准的限制，可长期停留在污水处理中，具有的气浮机实际效果。
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。
微纳米曝气改善水体的主要作用。
溶解氧是清洁水质的主要原因之一。高溶解氧有利于溶解水环境中的各种污染源，使水质迅速净化；相反，溶解氧低，水质中的污染物溶解缓慢。微纳米曝气技术对改善水体有以下几个方面。
(1)去除有机化合物的破坏和黑臭:由于微纳米气泡停留性强，可以带来更充分的O2。在丰富多彩的好氧细菌标准下，有机化合物的环境污染指标值COD和BOD显著降低，黑臭消退。同时，去除了水质底部有机化合物溶解引起的甲烷气体、氯化氢等有害有害物质。
（2）降低水质营养盐成分：由于微纳米气泡具有较强的气浮机性、停留性和扩散性，其升果较弱。水质加氧后，可合理抑制河底绿脓杆菌有机溶解的全过程，减少水下氮和磷营养盐的释放。
(3)去除藻类蓝藻水华:微纳米曝气具有很强的复氧作用，可以改善水生生物的生活条件，进而控制藻类的生长发育。
（4）提高水绿化和清晰度：环境污染水质中的各种无机物和有机化学悬浮固体、活浮植物和死亡遗骸、大中型水生花渣、溶解生物渣是危害水绿化和透明度的关键化学物质。微纳米曝气能更合理地促进水生生物的生长发育，进而降低水土有机质，显著提高水质清晰度，改善水绿色。
减少污泥内源性环境污染:微纳米曝气充氧后，湖长制(5)底泥表面氧含量增加，好氧微生物菌种主题活动加强。根据生物排泄的全过程，促进污泥有机化学污染物的溶解，逐步完善无机物化底泥土壤层，阻隔内源性环境污染。
改变微纳米曝气器的通气量，随空气流量的增加，氧传质系数(Km)逐渐增大。标准氧传质效率(SOTE)随曝气量的增大而降低。结果表明，水温度对KLa和SOTE均有显著影响，随温度升高，PH升高先降后升，在pH=7.2时达到小。随着NHQ的增加，曝气组比例降低，且随浊度增加而增加。SOTE值随温度的升高而增大，与微孔曝气组的趋势一致，但其值小于微纳米曝气组。与SOTE相比，微纳米曝气比SOTE对通气量的变化更为敏感。
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。
