超微细气泡用于黑臭河道治理

     城市河流“黑臭”现象是一种生物化学现象，是水中有机质在分解过程中将消耗大量氧气致使水域呈缺氧状态。城市河道黑臭现象不仅破坏了河流生态系统，损害城市景观，还严重影响周边居民的生活和卫生健康。随着水环境治理的深入，黑臭水体的整治成为改善城市人居环境工作的重要内容。

     一、黑臭水体又是怎样形成的

     当水中有大量有机污染物及含磷化合物时，其降解过程会使水中的溶解氧（DO）迅速下降，甚至消耗殆尽而出现无氧状态，有机物的分解便从有氧分解转为厌氧分解。 细菌厌氧分解产生的二价硫（S2-）和铁（Fe2+）会形成硫化亚铁（FeS），硫化亚铁的沉淀造成黑色沉积。

     厌氧菌作用下，底泥中的沉积物产生 CH4、N2、H2S 等气体在上升过程携带污泥进入水面，使水体发黑；并同时产生有臭味的胺类、硫化氢以及具有特殊恶臭的硫醇和异茨醇类物质，导致黑臭现象。 

     厌氧环境会引起水生植物的枯萎，使水生根传输氧气的能力大大减弱，进一步加重了水体的缺氧程度；同时厌氧环境还会抑制水生根区周围微生物的吸附 和降解污染物的能力，将最终导致生态净化能力的丧失。

     二、怎么改善黑臭水体

     黑臭水体是水中溶解氧长期得不到有效补充导致的，天然水体依靠大气复氧与水生生物光合作用复氧来维持水中溶氧量；黑臭水体的水生生态系统遭到严重破坏，无法自行恢复。 

我们可以通过人工曝气增氧，加速水体的复氧过程，迅速氧化有机物厌氧降解时产生的 H2S，阻止FeS等致黑致臭物质的产生，可有效地改善或缓解黑臭现象。

     在溶解氧充足的情况下，水中污染物分解不会产生H2S，也不会使底泥上浮，减少内源污染，解决黑臭问题。并且可以构建各类微生物和水生生物生存的环境，恢复生态自净功能。

     三、超微细气泡与传统曝气的区别

     传统曝气有多种形式，但由于气泡大小的限制，其本质是一样的，均存在氧气利用率低，传质效率低，能耗高等缺点。而且曝气系统管路复杂，水下设备安装复杂，需要考虑水深、水体、水体底质、流速等诸多参数。对自然水体有较大扰动。

     而使用“超微细气泡”生态修复技术，则可以避免这些缺点。超微细气泡直径在0至1000纳米之间，该种气泡具有密度高、均质提升溶解氧、强氧化分解污染物（气泡压坏效应，生成大量·OH）等特点。相比传统曝气，超微细气泡具有独特的物理和化学性能，它的气泡内压达3~30 bar，ζ电位达-40~-100 mV，浓度高，有效的提高水体溶氧量及氧化还原电位；它上浮速度慢，在水中存在时间超过90天，能均质提升溶解氧；气泡会自己缩小，并在缩小过程中产生压坏效应，生成大量·OH，强氧化分解污染物。且超微细气泡设备占地小，设备主体安装在陆地，水下只有出水口。对水深、水体、水体低质、流速没有特殊要求，对水体表面无干扰。

     除了消除黑臭，“超微细气泡”生态修复技术还可实现以下效果：抑制绿藻，分解淤泥，激活微生物和动植物，强氧化分解污染物（COD、氨氮、总磷等）。在不添加任何药剂的情况下，恢复河道自净能力，实现河道生态修复，做到真正的“以水治水”。该技术目前在日本、美国等国家快速推广应用，是一种前沿的超高效水质净化技术。

     四、长净原位水质提升一体机

     长净原位水质提升一体机是专为河湖原位水质提升而开发设计的设备，依托超微细气泡存留时间长、均质提升溶解氧、强氧化分解污染物（COD、氨氮、总磷等）特性，以水治水，恢复河湖自净能力，实现水质达标和生态修复的目的。

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     五、案例介绍

     如图所示，织里镇栖梧港河，河宽约30m，长度约1km，存在大量淤泥，导致水体常年发黑发臭，水体自净能力弱。2021年开始应用“超微细气泡”生态修复技术，15天后，水质情况明显变好，淤泥大量消解，黑臭消除，该河道逐步恢复生态环境。

     “超微细气泡”生态修复技术的日渐成熟，给城市河湖流域带来了新的生机，城市居民的健康和生活也日益有了保障。