1、引言
河湖污水治理方案一般是在控源截污的措施下進行內(nèi)源治理，但是河湖水體是一個開放性水體，不可避免的有污染物流入，加之控源截污建設和運行費用極高，可以轉(zhuǎn)變思想進行原位就地治理，其中界面納米水技術(shù)具有原位修復底泥、減少或避免清淤、不投加化學藥劑、維護簡單、高效改善水質(zhì)、可維持長效等優(yōu)勢。
2、界面納米水技術(shù)
界面納米水技術(shù)治理污染的關(guān)鍵是界面納米水的三方面：懸浮污染物界面納米水、底泥界面納米水、微生物界面納米水。中科院上海應用物理研究所胡鈞研究員和同濟大學李攀教授研究提出，超小粒徑納米氣泡是調(diào)控界面納米水有效方法之一，由納米尺度的界面行為決定了污染物的賦存形態(tài)，影響其源匯機制和遷移轉(zhuǎn)化等環(huán)境過程，并影響其生物效應和環(huán)境風險。納米尺度界面行為調(diào)控是環(huán)境污染控制與生態(tài)修復的重要基礎，也是環(huán)境科學研究的前沿技術(shù)。通過超小粒徑納米氣泡調(diào)節(jié)污染物相關(guān)的固—液—氣界面的納米水結(jié)構(gòu)，可以有效地調(diào)控污染物界面行為，達到污染物的高效控制與修復。
3、污染物控制原理
3.1 降低氨氮
作為水體環(huán)境，上覆水和底泥中生存著大量細菌。當中有一類硝化細菌，可以將氨氮轉(zhuǎn)化，也就是降低氨氮。但硝化細菌需要合適的生存環(huán)境，如充足的氧氣、弱堿性水體、合適的多孔材料，等等。對于受污染或自凈能力差的水體很難滿足上述條件。界面納米水技術(shù)就是通過為硝化細菌提供優(yōu)質(zhì)的生存環(huán)境，來激活硝化細菌降低氨氮。具體來講，技術(shù)實施后產(chǎn)生的豐富的含有高純度氧的納米氣泡，可為底泥層和上覆水深度供氧;深度供氧后就會促進好氧反應的發(fā)生，特定的好氧反應將釋放氫氧根，從而創(chuàng)造出弱堿性環(huán)境;此外，再輔以提供小尺寸界面材料，為硝化細菌提供反應界面和促進細菌繁殖。這樣硝化細菌在創(chuàng)造出的適宜水環(huán)境中，將不斷消耗氨氮。
3.2 降低COD
COD指標的降低，主要是通過產(chǎn)生的納米氣泡在水體中會強制爆破，爆破過程產(chǎn)生羥基自由基。羥基自由基氧化能力非常強，可高效氧化水體中的有機污染物，直接降低COD指標。另外，微生物界面納米水激發(fā)水環(huán)境中固有好氧微生物活性。好氧微生物吸收水體中營養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì)、多糖、脂類等)，達到降解有機物、降低COD指標的效果。
3.3 降低總磷
厭氧條件將會造成底泥中磷向水體釋放，一般界面納米水設備產(chǎn)生的富含氧氣的納米氣泡由于其尺度極小且具有荷電效應，可以滲透到底泥當中，抑制厭氧反應，也就抑制了磷由泥向水的轉(zhuǎn)移，顯然可以控制總磷指標;此外，界面納米水環(huán)境還能激活聚磷菌在好氧條件下吸收磷酸鹽，既抑制底泥釋放，又直接從水里吸收、脫除，將有效控制總磷指標。
3.4 提升透明度
界面納米水設備產(chǎn)生的荷電微納米氣泡可粘連水中影響透明度的懸浮物、膠體、浮游生物(藻類、細菌)等，并將這些污染物集中攜帶至水面，然后由水力機械等裝置除去。通過這種途徑，界面納米水處理技術(shù)可有效改善水體透明度，使水更加清澈。
4、界面納米水技術(shù)優(yōu)勢
4.1 納米氣泡發(fā)生技術(shù)
超小粒徑納米氣泡是調(diào)控界面納米水的關(guān)鍵，“超小納米氣泡”的發(fā)生技術(shù)有旋流剪切發(fā)生技術(shù)、高壓溶解低壓釋放技術(shù)，但是其產(chǎn)生的氣泡濃度低、能耗高，現(xiàn)可采用“超小納米氣泡復合技術(shù)”，該發(fā)生技術(shù)由瀑布式氣液平衡部、迷宮式氣液破碎部和高速剪切噴射部組成，也可根據(jù)處理水域的情況因地制宜地設置河床式和岸邊式的界面納米水調(diào)控裝備。該設備具有能耗低、納米氣泡濃度高、擴散范圍廣的特點。
4.2 長效優(yōu)勢
適當調(diào)整界面納米水調(diào)控設備的型式、功率、數(shù)量、布局，同時適當補充輔助水力機械。通過設備產(chǎn)生的豐富的、高質(zhì)量的納米氣泡，為底泥層和水體進行深度供氧，激發(fā)生物過程降解有機質(zhì)，去除硫化氫、硫醚等使水體發(fā)臭的物質(zhì)，對氨氮、COD、磷等氧化分解或?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移。另外，納米氣泡強制爆破產(chǎn)生自由基，可直接高效氧化水體有機污染物。依靠界面納米水設備和輔助機械對影響透明度的物質(zhì)(如懸浮物、膠體、浮游生物等)的抑制、削減和轉(zhuǎn)移作用，來大幅提升水體的感官效果，如水色、透明度。工藝不添加化學藥劑，而是利用納米尺度的特殊效應(小尺寸效應、表面效應等)實現(xiàn)高效、長效的水體修復，從而建立強健的生態(tài)體系。解決了黑臭底泥對于水體的威脅，也證實了界面納米技術(shù)不清淤而原位修復底泥的顯著優(yōu)勢。簡而言之，界面納米技術(shù)安全性高，對周邊環(huán)境不造成安全隱患和環(huán)境影響，而且具有投資少、運行費用低、技術(shù)工藝先進、操作管理方便等優(yōu)勢。( >
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