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。城市河道黑臭現象不僅破壞了河流生態系統，損害城市景觀，還嚴重影響周邊居民的生活和衛生健康。隨著水環境治理的深入，黑臭水體的整治成為改善城市人居環境工作的重要內容。

     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，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；同時厭氧環境還會抑制水生根區周圍微生物的吸附 和降解污染物的能力，將最終導致生態凈化能力的喪失。

     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系統遭到嚴重破壞，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境，恢復生態自凈功能。

     三、超微細氣泡與傳統曝氣的區別

     傳統曝氣有多種形式，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修復的目的。

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     五、案例介紹

     如圖所示，織里鎮棲梧港河，河寬約30m，長度約1km，存在大量淤泥，導致水體常年發黑發臭，水體自凈能力弱。2021年開始應用“超微細氣泡”生態修復技術，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環境。

     “超微細氣泡”生態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。