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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。
用微纳米曝气法进行的植物浮床处理河道支溪水氮化试验表明，微纳米级曝气浮床技术对河道底泥进行了脱氮试验，结果表明：微纳米级曝气浮床技术对河道底泥进行了脱氮试验。通过对攻.NH4+-N去除率分别达到70.31%.63.25%o洪涛及其他利用微纳米曝气技术处理黑臭水体的研究结果，微纳米曝气技术对黑臭水体中TP.NHZ-N和COD&去除率分别达21.4%.40.3%和39.1%。我国对微纳米曝气技术的研究并不多见，研究的是微纳米粒曝气在黑臭水体的修复效果，对于微纳米曝气过程中氧传质的变化鲜见报道。
除用于湖泊.河道的治理外，国内外很多学者也将微纳米曝气在其它领域进行相关研究。通过对一静态旋流微气泡浮选柱的使用条件的优化，并对含含水的废水进行了处理，结果表明，微泡悬浮柱对含油废水的去除率达到90%以上。对于生物净化作用，米歇森等网对用微生物与微纳米曝气法混合后，注入土壤间隙，以降解土壤中二甲苯。试验结果表明，微纳米粒曝气可以提高微生物的活性，经处理后二甲苯浓度基本被去除，微纳米泡在土壤中维持较长时间，菌株的作用也更加持久。Hotta等利用微米级曝气法在海洋环境中进行了海体底泥污染试验。研究结果表明，微纳米泡不仅能有效地消除底泥中的污染物，而且能增强污泥中的细菌活性，提高污泥的持续污染能力。将微泡气浮与普通气浮工艺相比较，采用微泡气浮和普通气浮工艺，对含油餐饮废水进行预处理，在相似条件下，微泡气浮技术具有较好的气浮性能和较高的去除率。可见，微纳米粒曝气在曝气技术上有一定的性，但微纳米曝气技术在实际应用中要把水体和气体混在一起才能曝气，怎样才能更好地推广微纳曝气技术，也是当前研究的热点。
新开发的微纳米曝气充氧设备是指比较其他微纳米曝气充氧设备的优点。科学研究新型微纳米曝气充氧设备的功能测试，获得新型微纳米曝气充氧设备的性能参数，并与市场上曝气设备的技术指标进行比较。对新型微纳米曝气充氧设备的河段进行模拟计算，获得内部河段的工作压力、流速、相同的实际标值变化，并分析其原因，为事后的改进提供基本的理论支持点。模拟计算可以降低经济成本，节约原材料，稳定性大。利用新型微纳米曝气充氧设备和曝气盘曝气设备，对水污染控制进行实验科学研究，比较两种设备对污染物的污泥负荷，分析水质中细菌的变化。后，根据基本建设示范项目，分析示范项目中设备系统软件的建设成本，比较其他水污染处理方法的成本，确保新型微纳米曝气充氧设备的优势。后对试验探究的效果进行总结分析，对下一步的分析进行展望。新型微纳米曝气设备与SBR系统软件紧密结合仿真模拟解决水污染控制，不仅充分发挥微纳米曝气设备激光切割优化和高溶解氧优势，还具有SBR系统软件间歇曝气降低运行成本，实验效果，为曝气设备的应用和推广提供基本理论支持。
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。
