微納米氣泡越來越多地應(yīng)用于小微水體的治理與生態(tài)修復(fù),并取得了良好的效果。在相同溶解氧濃度下,探究了微納米氣泡和普通氣泡兩種曝氣體系下水體和底泥內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)的差異。結(jié)果表明,微納米氣泡組的溶解氧水平維持周期長(zhǎng)于普通氣泡組,微納米氣泡的緩釋性和高效復(fù)氧性可使水體內(nèi)的溶解氧濃度長(zhǎng)期保持在較高水平;同時(shí),微納米氣泡曝氣對(duì)污染物降解的促進(jìn)作用更優(yōu)。對(duì)屬水平微生物的分析結(jié)果表明,微納米氣泡曝氣組的微生物幾乎全部為好氧微生物,前18種微生物占比為67.90%;而普通氣泡曝氣組的微生物群落內(nèi)好氧微生物和厭氧微生物占比無明顯差異,前18種微生物占比為41.36%。微納米氣泡曝氣使好氧微生物成為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌種,顯著提高了水體的可生化性,從而加速了水體內(nèi)污染物的降解。在沒有對(duì)底床造成直接沖擊的條件下,微納米氣泡的作用范圍主要在水體,短期內(nèi)對(duì)底泥中的微生物群落并無顯著作用。 

【文章來源】：中國(guó)給水排水. 2020,36(15)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)裝置

微納米氣泡曝氣5 min后，迅速通過靜態(tài)光散射和動(dòng)態(tài)光散射兩種方法對(duì)微納米氣泡在純水中的粒度分布進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，微米級(jí)氣泡在1 min內(nèi)不斷收縮，平均粒徑從43.89μm(CV=19.44%)下降至31.86μm(CV=44.18%)，最終達(dá)到了8.36μm(CV=101.67%)。微氣泡在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)收縮破裂，并溶解于水中，水體也隨之由乳白色變?yōu)橥该�。靜置1 h后，依然可以測(cè)定到水體內(nèi)存在的納米氣泡，89%的納米氣泡粒徑在200 nm以下�？梢姡{米氣泡可以長(zhǎng)期穩(wěn)定地存在于水體中，這對(duì)水體高效、持久復(fù)氧具有重要作用。

為消除溶解氧差異對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的影響，更好地探究微納米氣泡對(duì)水體復(fù)氧的高效性及對(duì)好氧微生物群落的促進(jìn)作用，采取溶解氧同步法進(jìn)行曝氣，即在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組處于同一溶解氧水平的時(shí)間相等。每次通過曝氣使兩實(shí)驗(yàn)組溶解氧濃度均達(dá)到8.5 mg/L，當(dāng)其消耗至1 mg/L以下時(shí)再次曝氣。圖3為兩種曝氣方式下第1、5和10天水體中溶解氧濃度的變化情況(B組代表普通氣泡組，下同)。由圖3可知，在實(shí)驗(yàn)初期，微納米氣泡組內(nèi)的溶解氧在24 h內(nèi)消耗至1 mg/L，而普通氣泡組卻在12 h內(nèi)便已消耗至1 mg/L。隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，水體內(nèi)污染物濃度不斷下降，其生化需氧量也不斷下降，普通氣泡組的溶解氧濃度下降速率不斷降低，曝氣間隔也由12 h不斷增加至24 h，而微納米氣泡組的溶解氧濃度下降速率則一直保持穩(wěn)定�？梢姡谙嗤娜芙庋鯒l件下，微納米氣泡具有更高效的復(fù)氧能力和緩釋性，納米氣泡長(zhǎng)期存在于水中，不斷地為水體補(bǔ)充氧氣，水體內(nèi)的溶解氧濃度可長(zhǎng)期保持在較高水平。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微納米氣泡改善杭州城市河道水生態(tài)環(huán)境的工程應(yīng)用研究[J]. 楊強(qiáng),沈旭,唐偉,劉明亮,何劍波.  環(huán)境科學(xué)與管理. 2014(09)



本文編號(hào)：3121716