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微纳气泡水发生器在河道污染治理的用途
发布时间:2018-11-30        浏览次数:137        返回列表
     一、设备的功能与原理
     微纳气泡水发生器由水泵、微纳米气泡水发生器、压力表、曝气头和一些管件组成,是专门针对河道治理开发的一套河道溶解氧修复设备。该系统核心技术是主要利用纳米分散技术将大量的空气初步压缩成大量的0.25mm直径的无压微泡,然后利用释放系统将0.25mm直径的无压微泡在半真空的情况下通过气相和液相的高度分散,产生直径小于3μm的微米级气泡和纳米级气泡,统称为微纳米气泡释放到水体以达到对水体迅速充氧的效果。微纳气泡不会增大,基本不上浮。具有存活时间长、可在水中维持长达72小时之久,比表面积大,高界面活性、带能带电等特殊的理化特性,与水的接触面积极大,溶氧率极高。系统在设定的水深处通过释放系统释放大量微纳气泡散布到水中每一角落,氧利用可达50%-80%以上。本设备应用纯物理方法产生气泡水,不添加任何化学物质,耗电量与国内最好的曝气装置电耗相比可以降至1/5,相对传统设备效率高得多,节能效果明显。
     微纳气泡水发生器向缺氧水域中微纳米气泡时,随着气泡内溶解氧的消耗,不断向水中补充活性氧,迅速增加水中含氧量,同时迅速分解水中的各种有机颗粒,使之变为更小的微粒,有利于进一步的生化分解,并可大量减少污泥的沉淀。同时微纳气泡又可以大幅度提高氧气的供应量,增强水中好氧微生物、浮游生物及水生动物的生物活性,加速其对水体基底泥中污染物的生物降解过程,实现水质净化目的。
     二、技术特点
     微纳气泡水发生器所采用技术特点如下:
      (1)产生大量具有强氧化性的自由基•OH,对有机污染物进行高强氧化,形成最终产物CO2、H2O;
      (2)将污染物从大分子结构破环(开环)降解成小分子结构,更容易被土著微生物摄食利用,提高生化降解效率;
      (3)除磷脱氮效率高,氨氮去除率达85%,总磷降低65%;
      (4)改善溶解氧、透明度,促进生态系统自主修复,提高水体自净能力;
      (5)减小水分子簇缔合物,活化水体;
      (6)活化“土著微生物”,提高生化降解效率;
      (7)快速杀灭蓝藻,通过降低氮磷等营养盐含量,抑制蓝藻;
      (8)降解浮泥层,促进底泥表层矿化,抑制底泥污染物向水体释放。
     三、净化机理
     通过该设备对水体生态自净功能缺失条件进行补偿和强化,恢复和激活水体中“土著”微生物的新陈代榭功能,使水体生态自净功能得到恢复和增强,加速水体中微生物降解、转化、转移水体中污染物的能力。
     1、COD去除净化机理
       a、在好氧、兼氧环境中(水体好氧区、兼氧区),利用兼氧、好氧微生物的新陈代榭作用,将有机物最终分解成CO2、H2O等,达到净化水质的目的。好氧、兼氧环境中微生物的代榭途径包括EMP途径、氧化、TCA循环等。糖类、脂类、蛋白质等三大有机物以及其它有机化合物的好氧分解与转化
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       b、在厌氧环境中(底泥内部及水体厌氧区),利用厌氧微生物的新陈代榭作用,将底泥和水体中的有机物最终被分解成CH4和CO2等气体,达到净化水质和消除底泥的目的。
 
     2、NH3-N去除净化机理
     水体中的含氮有机物,在一定的条件下,被异养型微生物氧化分解,转化为氨氮,然后由自养型硝化细菌将其转化为NO3-,最后再由反硝化细菌将NO3-还原为N2。
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     3、TP 去除净化机理
       a、在兼氧或厌氧环境中,自然水环境中的磷酸根或有机磷化合物在微生物作用下可以转化成磷化氢,气态的磷化氢从水中挥发到空气中,实现了“气化除磷”的效果。
       b、植物吸收完成磷的转化或转移。
     4、底泥去除消减机理
     该技术全部采用生物能提升和净化河道水质,在实现河道水质提升、净化的同时,亦可实现河道底泥的大幅度减量,成功解决了河道底泥处置难题。
     F/M( 有机负荷率)比是影响河道底泥增值的重要因素,低F/M比将使得河道生态自净系统中微生物处于高度内源呼吸相,进入河道中的有机基质及底泥中的腐殖质在兼性厌氧微生物的作用下一部分被分解为小分子有机物,最终被内源呼吸而代谢为CO2、H2O等无机物;另一部分被合成为新细胞(新陈代榭)。在低F/M条件下,超量新细胞又作为营养基质在兼性厌氧菌作用下一部分又被分解为小分子有机物,继而又被氧化分解为CO2、H2O等无机物;另一部分又被合成为新细胞。
     依此类推,在低F/M条件下,超量细胞作为营养基质在兼性厌氧菌的作用下不断被分解代谢,直至超量细胞最后全部被代谢为CO2、H2O等无机物(活性污泥微增长)。