微细气泡对环境的影响和作用


微细气泡技术起源于日本,最初应用于水产养殖产业,随着技术日益发展逐渐被应用在更广阔的领域。近年来,环保领域中微细气泡技术的应用也越来越多,并表现出一定的技术优势。[1]
微细气泡顾名思义是体积微小的气泡,相对于普通气泡,微细气泡因自身体积小所以在水中的浮力小,上升速度慢,在水中存在时间长。体积小意味着微细气泡气泡有很大的比表面积,气泡和水的界面处有很大的界面张力,在压差作用下气泡体积缩小,表现出微细气泡气泡的自增压效应,当气泡内部压力达到设定值时导致气泡界面破裂。气泡比表面积大,表面能够更好地吸附介质中的离子在气泡表面形成离子层。随着微细气泡气泡在水中的体积不断缩小,气泡表面双电层电荷密度逐渐升高,气泡破裂后能量释放,促使水分解产生大量自由基。
目前我国河流湖泊均存在不同程度的污染,引起污染的主要原因是排入水环境中的污染物过高,超过了水体环境自身纳污能力。水体环境中的微生物具有一定的污染物分解作用,但是这一过程需要消耗水体环境中的溶解氧,随着微生物分解效率的提升,水体环境中的溶解氧量不断下降,最终加重了水体环境污染程度,呈现出水质更加恶化的情况。在河流湖泊的水环境污染治理中通常采用的方式是对水体进行曝气,促进水环境中溶解氧量的恢复,使水质得到改善。这种曝气方式不产生二次污染,投入较低,因此是一种较好的污水处理方法。[2-3]
在实际应用中,曝气气泡可采用微细气泡技术,利用微细气泡的特性增强水环境中溶解氧并增强氧传质作用,更好地发挥曝气工艺的功能,恢复水体环境溶解氧浓度,促进水环境中微生物氧化作用。微细气泡在污水环境中本身不具有杀菌功能,但在气泡破裂的过程中会促进水中自由基的产生,如羟基自由基可氧化水中的有机物。另外,微细气泡比表面积大,能够吸附水中的细菌,使水中细菌浓度降低。[2-3]
由于土壤环境以及地下水环境具有更高的隐藏性,因此在污染治理方面难度更高。利用微细气泡技术对土壤环境和地下水环境进行治理主要表现在以下方面:一是利用微细气泡技术的特点制造特定的气体环境,去除土壤及地下水环境中的污染物;二是联合使用抽水方式和注水方式,同时利用微细气泡参与到地下水流场,去除土壤及地下水中的污染物。例如石油类污染对地下水环境带来的破坏是一类十分普遍的污染问题,在治理这类问题时采用微细气泡技术能够比普通的曝气方式更有效。[4]
未来随着技术理论的深入研究,技术设备的不断涌现,微细气泡技术将在环保领域有更多的应用并发挥出积极的应用效力。
以上文章内容引用相关领域的参考文献,文章内容并不全部代表本公司观点。
参考文献:
[1]孙茹,薛红俊 . 微纳米气泡技术在环保领域中的应用
[2]翟伟哲,王永刚 . 微纳米气泡的特性及在水处理技术行的应用研究 [J]. 环境科学与管理,2018(7):95-98.
[3] 徐睿枫 . 微纳米曝气技术处理黑臭河道废水的探析 [J]. 绿色环保建材,2020(5):47;49.
[4] 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.
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