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摘要：本文以微纳米气泡技术为研究对象，探索其在环保领域中的积极作用，分别从污水治理、水土保持、废水净化等方面，逐一阐述微纳米气泡技术的应用优势。
关键词：污水治理；水土保持；废水净化
引言：19世纪初期设定了微纳米气泡的研究课题，于上世纪90年代此技术获得应用。在日本，首次完成微纳米气泡技术运行条件的研究，在水产养殖领域予以应用。在研究课题的深入发展进程中，逐渐发现其具有多重应用潜质，表现在其具有的流体动力学、生物性能等方面。
1在污水治理领域中使用微纳米气泡技术的具体表现
1.1微纳米气泡融合在曝气程序中
曝气在污水处理工艺作为较为基础的程序，能够在污染物生物降解程序中完成溶解氧的输送。在曝气单元内部，其实际完成输送的溶解氧浓度，将会直接影响着有机污染物的处理效果。微纳米气泡技术融合在曝气程序中，作为新型节能技术，具有高效运行能力，环保性极佳，有助于改善水质。其功能具体表现为：
（1）减少有机污染物中的特殊成分，比如黑臭。
（2）减少水资源中营养盐占比。
（3）有效去除藻类水华，降低水污染暴发次数。
（4）增强水体透明性，提升水质。
（5）处理水体内源污染。
（6）加强底泥污染元素的氧化效果，优化水体厌氧环境，增强水体生活力。
1.2应用表现
部分学者完成了微纳米气泡应用在污水处理的效果。比如在等同条件的溶解氧条件时，微纳米气泡能够有效抑制90%以上的厌氧菌生长，相比一般曝气抑制效果，微纳米气泡融合在曝气程序中，形成了较高的好氧菌生命活性，改善了好氧菌的生存能力，提升有机污染物的处理效果[1]。
某工业大学联合环境工程院，共同开展了微纳米气泡在曝气程序应用效果的研究。研究发现：微纳米气泡应用曝气程序中，有效完成多种污染物的去除，相比鼓风曝气去除率至少提升了10%。去除的污染物有COD、氨氮等。在去除污染物的过程中，相比鼓风曝气节省至少15%的电能消耗。其他学者针对微米气泡完成尼龙膜污染开展了研究。研究发现：微米气泡能够高效完成大多数杂质的去除，杂质包括固化微生物、蛋白质等，提升了对膜清洗效果，科学规避了二次污染问题。
此外，微纳米气泡在灭菌方面应用效果尚不显著，微纳米气泡自身不携带灭杀细菌的功能。然而，在气泡发生破裂时，将会产生羟基自由基，能够完成细菌灭杀程序。此种判断的依据为：在微纳米气泡曝气完成时，水中菌落发生了较为明显的变化，表现在菌落数量减少、好氧物质占比降低。因此，在一般情况下，微纳米气泡尚未表现出较为明显的杀菌能力。由此发现：微纳米气泡应用集中在除菌，并非在于杀菌，微纳米气泡液体在吸附作用下，能够完成更多细菌的吸附，如若将其用于物质清洗，将会获取优异的除菌效果，清洗作用优于一般自来水。
张奎兴等人将研究对象设定为珠江水系工程，探索微米气泡在水处理程序中污水去除效果。研究发现：微纳米曝气程序在运行期间，有效提升了水体中溶解氧的效率，切实改善水质，COD、BOD5两类污染物的去除率高达70%，氨氮、总磷相应获得了较大程度的去除，且具有优异的去除色度。
2011年各环境工程学院，针对微米气泡曝气技术的应用，探索了黑臭河水治理效果。研究结果发现：微米气泡曝气的运行程序，具有优异的黑臭水体治理效果，黑臭污水处理效率的优先级为：微米气泡、普通曝气、无曝气。张天柱借助微纳米好氧曝气产生的积极作用，加强了生物净化污水系统的研究，在其研究中发现：微纳米气泡完成的溶解氧，相比普通曝气高出2mg/L，水质透明度至少提高30厘米，COD、SS等污染物去除效率，最低为25%。
由此发现：在污水处理程序中，微纳米气泡能够协同联合于生物净化工程；借助微纳米气泡工艺改善了河道中溶解氧效果，增强其内在的生活活性，有效去除河道中的污染物，提升水质透明度。
2在水土保持领域中使用微纳米气泡技术的具体表现
2.1微纳米气泡技术在水土修复工程的应用
微纳米气泡在水土修复工程中的应用，具体表现为：
（1）联合使用抽出处理工艺，借助注水与抽水两个井系统，完成人工水流场的建设。
（2）借助微纳米泡具有较长周期、影响面积较大、传质能力优异等性能，在各类气体中完成污染物去除机制。
（3）在抽水与注水两个程序中，地下水能够完成土颗粒污染物的净化与去除。
如表1所示是微纳米气泡应用与一般曝气法的指标对比。
表 1 微纳米气泡应用与一般曝气法的指标对比
如表1对比情况可知：微纳米气包修复工程，相比一般曝气法，能够完成多种气体净化、各类有机物去除，具有较长的气泡应用周期，较为优异的传质能力，在处理完成时，对周边环境产生一定积极影响[2]。
2.2应用案例分析
以Choi为代表的学者，在研究中发现：浓度为15%的过氧化氢，用于处理遭受石油污染的表层土壤，处理时长为2小时，石油去除均值为25.9%。以Li为代表的学者，在研究中发现：微纳米气泡在完成水土修复工程时，能够有效增强生物修复效果。相关研究中发现：纳米气泡结合于臭氧氧化技术中，获得的复合型技术，能够有效完成地下水修复工程，尤其在有机污染物较为严重的水资源中，具有较为优异的修复能力。现阶段，微纳米气泡修复工程处于发展时期，各研究项目发现：地下水原位修复工程结合于微纳米气泡时，能够完成土壤的有效修复，实现了石油类、重金属等污染的处理。
3在气浮领域中使用微纳米气泡技术的具体表现
3.1微纳米气泡技术在气浮领域中的应用表现
微纳米气泡中含有一定量的负电荷，使其在水体中能够获得较高密度的气泡，且气泡质量均匀无破裂可能性。负电荷能够有效吸附水体微粒，有效固定与分离水体中的悬浮物质，乳液在改变形态时粉体堆积密度不大于水，将会漂浮于水面。微纳颗粒具有较大比重，将会产生沉底现象，微纳颗粒与微气泡相结合形成的粉体，将会高效浮在水面。为此，微纳米气泡拥有较为优异的气浮能力，借助微纳米气泡此种优势，将其放置在废水中，同时在废水中添加絮凝剂，使其借助自身表面张力，有效吸附废水液体含有的颗粒物，获得的絮凝体密度不大于1，能够漂浮在水面。在有效收集水面污染过程中，完成固液分离程序，有效改善废水水质。
3.2应用分析
有学者针对微米气泡气浮领域应用，开展了应用性能分析，将其与传统气泡气浮工艺相对比。其他学者完成了微纳米气泡气浮处理污水中藻类物质，达成了蓝藻与水有效分离的实验结果。此外，微纳米气浮结合于臭氧时，借助气浮功能，结合臭氧具有的较强氧化能力，科学分离氧化有机物，提升了有机物的降解效果[3]。现阶段，环保领域中已然开展运行微纳米气泡气浮设备，比如遥控气浮船，借助微纳米气浮理论，加强对多种污染物气浮处理，达成水体杂物的去除目标，良好完成固液分离操作，结合相关处理工艺，完成水质净化。
4在废水净化领域中使用微纳米气泡技术的具体表现
微纳米气泡应用在废水净化相关工程时，具有优异的应用效果。例如，城市环境中，开展汽车表面喷漆时，将会产生一定量的废气，对周边区域人们的生活环境造成污染，应加强喷漆废气浓度的控制，减少其对环境产生的影响。在喷漆废气排放机制中予以添加微纳米气泡技术，以此有效降低废气浓度，达成环境保护的目标。相关科研单位以微纳米气泡为研究对象，针对其喷涂废气处理项目开展了试验，试验项目包括：漆雾捕捉、废气净化两个程序。试验发现：废气去除效果不大于60%。
为此，在后续微纳米气泡相关研究中，应加强废气治理的相关研究，采取与其他工艺相结合的方式，提升废气净化效果，发挥微纳米气泡应用效果，保障废气处理效果，维护人们生活环境的健康性。比如，将微纳米气泡结合于其他废气处理工艺，采取对比试验、工艺优化等措施，获取废气处理效果优异的工序，尝试全面改善微纳米气泡处理废气的效果，从工艺组成、处理效果等方面逐一落实。
结论：综上所述，在诸多环保项目中应用了微纳米气泡，污水处理应用较为集中，在其他领域中尚未有效应用与发展。因此，在后续微纳米气泡工程研究中，应加强废水净化、水土保持等项目的研究，以此改善生态环境，降低生态环境保护所需成本，加强微纳米气泡技术的推广与使用，借助生物特性、流动力学等优势，改善生态环境，具有重要意义。
参考文献：
[1]吴娜,薛晓莉,张志立.微纳米气泡技术在环保领域的应用研究进展[J].现代农业科技,2020(17):154-155+160.
[2]廖正浩,李攀.微纳米气泡技术在清洗领域的研究进展[J].化工管理,2020(17):98-100.
[3]苏立峰.微纳米气泡技术在景观水处理中的应用初探[J].城乡建设,2020(11):72-74.