超微細氣泡用于黑臭河道治理

     城市河流“黑臭”現象是一種生物化學現象，是水中有機質在分解過程中將消耗大量氧氣致使水域呈缺氧狀態(tài)。城市河道黑臭現象不僅破壞了河流生態(tài)系統(tǒng)，損害城市景觀，還嚴重影響周邊居民的生活和衛(wèi)生健康。隨著水環(huán)境治理的深入，黑臭水體的整治成為改善城市人居環(huán)境工作的重要內容。

     一、黑臭水體又是怎樣形成的

     當水中有大量有機污染物及含磷化合物時，其降解過程會使水中的溶解氧（DO）迅速下降，甚至消耗殆盡而出現無氧狀態(tài)，有機物的分解便從有氧分解轉為厭氧分解。 細菌厭氧分解產生的二價硫（S2-）和鐵（Fe2+）會形成硫化亞鐵（FeS），硫化亞鐵的沉淀造成黑色沉積。

     厭氧菌作用下，底泥中的沉積物產生 CH4、N2、H2S 等氣體在上升過程攜帶污泥進入水面，使水體發(fā)黑；并同時產生有臭味的胺類、硫化氫以及具有特殊惡臭的硫醇和異茨醇類物質，導致黑臭現象。 

     厭氧環(huán)境會引起水生植物的枯萎，使水生根傳輸氧氣的能力大大減弱，進一步加重了水體的缺氧程度；同時厭氧環(huán)境還會抑制水生根區(qū)周圍微生物的吸附 和降解污染物的能力，將最終導致生態(tài)凈化能力的喪失。

     二、怎么改善黑臭水體

     黑臭水體是水中溶解氧長期得不到有效補充導致的，天然水體依靠大氣復氧與水生生物光合作用復氧來維持水中溶氧量；黑臭水體的水生生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重破壞，無法自行恢復。 

我們可以通過人工曝氣增氧，加速水體的復氧過程，迅速氧化有機物厭氧降解時產生的 H2S，阻止FeS等致黑致臭物質的產生，可有效地改善或緩解黑臭現象。

     在溶解氧充足的情況下，水中污染物分解不會產生H2S，也不會使底泥上浮，減少內源污染，解決黑臭問題。并且可以構建各類微生物和水生生物生存的環(huán)境，恢復生態(tài)自凈功能。

     三、超微細氣泡與傳統(tǒng)曝氣的區(qū)別

     傳統(tǒng)曝氣有多種形式，但由于氣泡大小的限制，其本質是一樣的，均存在氧氣利用率低，傳質效率低，能耗高等缺點。而且曝氣系統(tǒng)管路復雜，水下設備安裝復雜，需要考慮水深、水體、水體底質、流速等諸多參數。對自然水體有較大擾動。

     而使用“超微細氣泡”生態(tài)修復技術，則可以避免這些缺點。超微細氣泡直徑在0至1000納米之間，該種氣泡具有密度高、均質提升溶解氧、強氧化分解污染物（氣泡壓壞效應，生成大量·OH）等特點。相比傳統(tǒng)曝氣，超微細氣泡具有獨特的物理和化學性能，它的氣泡內壓達3~30 bar，ζ電位達-40~-100 mV，濃度高，有效的提高水體溶氧量及氧化還原電位；它上浮速度慢，在水中存在時間超過90天，能均質提升溶解氧；氣泡會自己縮小，并在縮小過程中產生壓壞效應，生成大量·OH，強氧化分解污染物。且超微細氣泡設備占地小，設備主體安裝在陸地，水下只有出水口。對水深、水體、水體低質、流速沒有特殊要求，對水體表面無干擾。

     除了消除黑臭，“超微細氣泡”生態(tài)修復技術還可實現以下效果：抑制綠藻，分解淤泥，激活微生物和動植物，強氧化分解污染物（COD、氨氮、總磷等）。在不添加任何藥劑的情況下，恢復河道自凈能力，實現河道生態(tài)修復，做到真正的“以水治水”。該技術目前在日本、美國等國家快速推廣應用，是一種前沿的超高效水質凈化技術。

     四、長凈原位水質提升一體機

     長凈原位水質提升一體機是專為河湖原位水質提升而開發(fā)設計的設備，依托超微細氣泡存留時間長、均質提升溶解氧、強氧化分解污染物（COD、氨氮、總磷等）特性，以水治水，恢復河湖自凈能力，實現水質達標和生態(tài)修復的目的。

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     五、案例介紹

     如圖所示，織里鎮(zhèn)棲梧港河，河寬約30m，長度約1km，存在大量淤泥，導致水體常年發(fā)黑發(fā)臭，水體自凈能力弱。2021年開始應用“超微細氣泡”生態(tài)修復技術，15天后，水質情況明顯變好，淤泥大量消解，黑臭消除，該河道逐步恢復生態(tài)環(huán)境。

     “超微細氣泡”生態(tài)修復技術的日漸成熟，給城市河湖流域帶來了新的生機，城市居民的健康和生活也日益有了保障。