設(shè)備名稱：微納米氣泡發(fā)生器HGNM-2

近些年來，微納米氣泡因其獨特的性質(zhì)而受到人們的重視，尤其是在環(huán)保行業(yè)，已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。由微納米氣泡發(fā)生器產(chǎn)生的微米、納米級的氣泡所表現(xiàn)出來的理化性質(zhì)與普通尺寸的氣泡有很大的差別。本文通過研究對比微納米氣泡曝氣狀態(tài)下和普通曝氣狀態(tài)時水中溶解氧的影響，發(fā)現(xiàn)微納米曝氣狀態(tài)下能將更多的氧氣溶解到水中，使水中的溶解氧更容易達(dá)到飽和甚至過飽和狀態(tài)，并且保持時間較長。本文還研究了微納米氣泡促進(jìn)挺水植物黃菖蒲的生長，發(fā)現(xiàn)在黃菖蒲的生長過程中，使用微納米氣泡發(fā)生器在水中曝氣要比普通的曝氣生長得更快。在相同生長周期內(nèi)，使用微納米氣泡曝氣的黃菖蒲在株高、根長等指標(biāo)上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。改良型 BFBR 工藝將微納米氣泡曝氣、挺水植物和生物填料集合成一個完整的系統(tǒng)，在處理生活污水方面顯示出良好的效果。

（1）經(jīng)過微納米氣泡機(jī)的曝氣使水中的溶解氧濃度在很短的時間內(nèi)由 0mg/L 上升到 11.3mg/L，并使水體中溶解氧的濃度達(dá)到了過飽和的狀態(tài)。與此同時，普通曝氣時水中的溶解氧濃度由 0mg/L 增加至 9.07mg/L，并沒有使水處于溶解氧的飽和狀態(tài)。原因在于微納米氣泡的直徑要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普通曝氣的氣泡直徑，在水中的停留時間要比普通曝氣的氣泡時間長，微納米氣泡所表現(xiàn)出來的尺寸效應(yīng)導(dǎo)致氣相和液相之間的傳質(zhì)速率增高，同時微納米氣泡的表面張力會將微納米氣泡撕裂，使溶解氧飽和狀態(tài)下的水體依然有很高的氣液傳質(zhì)速率，最終導(dǎo)致水體中溶解氧濃度的過飽和狀態(tài)出現(xiàn)。在停止曝氣之后的三個小時內(nèi)，經(jīng)過微納米氣泡發(fā)生器曝氣的水體中溶解氧濃度從 11.3mg/L 下降到10.8mg/L，依舊處于溶解氧濃度的過飽和狀態(tài)。證明了使用微納米曝氣不僅能使更多的氧溶解到水中，還能使水中的溶解氧存在很長的時間，為后續(xù)實驗的展開打下了堅實的基礎(chǔ)。

（2）通過實驗發(fā)現(xiàn)，在微納米氣泡曝氣和普通曝氣兩種環(huán)境下挺水植物黃菖蒲的生長有著較大差別。實驗結(jié)果表明，在微納米氣泡曝氣的環(huán)境中生長 30 天的黃菖蒲的根長在 4~8cm 范圍內(nèi)的達(dá)到了 46 根，占比為 76.6%，大多發(fā)育良好，整體偏向成熟，而經(jīng)過普通曝氣的黃菖蒲的根長則主要在 1~6cm 范圍內(nèi)，占比為 85%，整體偏向新長出的幼根。在微納米氣泡曝氣的環(huán)境中生長的黃菖蒲株高集中在 18~26cm，占黃菖蒲總數(shù)的 85%，只有 10%的黃菖蒲株高小于 18cm，相比之下，在普通曝氣環(huán)境中生長的黃菖蒲的株高集中在 14~22cm，除此之外還有 15%的黃菖蒲在 14cm 以下。由此可見，在微納米曝氣環(huán)境中植株高度和根系長度方面要比普通曝氣環(huán)境中生長的黃菖蒲更具優(yōu)勢，生長得更快、發(fā)育得更好。而挺水植物在 BFBR 工藝中承擔(dān)著去除水中 N、P 等元素的重任，其生長狀況的好壞，會直接影響到該工藝處理污水的效果。

（3）改良后的 BFBR 工藝在處理生活污水方面顯示出很好的效果，其中 CODcr（化學(xué)需氧量）、TN（總氮）和 NH3-N（氨氮）三個指標(biāo)均達(dá)到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級 A 標(biāo)準(zhǔn)，去除率分別達(dá)到了 91.12%、82.21%和 89.10%，TP（總磷）、SS（懸浮物）兩個指標(biāo)也都達(dá)到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級B 標(biāo)準(zhǔn)。相比于使用普通曝氣的 BFBR 工藝，出水水質(zhì)有了明顯的提高，生活污水經(jīng)過改良型 BFBR 工藝處理之后，可以直接排放。

參數(shù)

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