超微米气泡技术应用于黑臭河水质处理试验研究.
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超微米气泡技术应用于黑臭河水质处理试验研究张奎兴罗建中（广东工业大学环境科学与工程学院，广州510006）摘要：以珠江水系某一支涌为研究对象，采用AH 型超微米气泡发生水处理装置，研究试验其治理污水能力。
试验结果表明：该方法能显著降低BOD 和总磷及氨氮含量，处理后，溶解氧大幅度提高，水质明显改善。
对超劣质水（ρ（COD ）＞500mg /L ），COD 和BOD 去除率达70%以上，同时氨氮和总磷也得到大幅度去除，对色度也有较好去除，大大缓解了该支涌的水质污染压力。
通过运行成本的分析，其每吨水成本为0.277元，处理费用较低。
该技术为河涌水质改善和治理提供新的参考。
关键词：超微米气泡；黑臭河；水质DOI ：10.13205/j．hjgc．201402007STUDY ON APPLICATION OF SUBMICＲON BUBBLE TECHNOLOGY INTＲEATMENT OF WATEＲFＲOM BLACK-ODOＲＲIVEＲSZhang KuixingLuo Jianzhong（Faculty of Environmental Science and Engineering ，Guangdong University of Technology ，Guangzhou 510006，China ）Abstract ：Taking a surge in the Pearl Ｒiver water system as the research object ，the AH super micro bubble water treatment device was used its to study sewage treatment capacity．The experimental results show that this method can significantly reduce the content of BOD ，total phosphorus and ammonia nitrogen ，after the treatment ，DO is greatly improved ，the water quality is improved obviously ；the removal rate of COD amd BOD in the ultra poor water （COD above about 500mg /L ）is more than 70%，at the same time ，ammonia nitrogen and total phosphorus have been greatly decreased．The decoloring and deodorising effects are good ，thus greatly easing the pressure of the river water pollution．Through the analysis of the running cost ，the cost per ton of water is 0.277￥，the processing cost is very low ，which provides new experience for river water quality improvement and management．Keywords ：submicron bubble ；black-odor river ；water quality收稿日期：2013－05－090引言近年来城市化进程加快使得城市污水排放量不断增加。
作为重要资源和污水载体的城市河流已受到严重污染，许多河流黑臭问题严重。
城市化的扩张也使很多村镇的河涌遭受同样的问题，农村河涌变黑变臭的现象也越来越普遍，如何治理河涌黑臭，是当前重要的环境问题。
珠江三角洲，经济高度发达，人口也高度密集。
据报道，珠三角城乡有近1000条河涌水体发黑发臭，近2000万m 3/d 的污水亟待处理。
曝气复氧作为处理河道水体技术在国内外已有许多研究和应用［1-5］。
曝气复氧对消除水体黑臭的良好效果已被国内一些实验室试验及河流曝气中试所证实［6-8］。
其原理是通过进入水体的溶解氧与黑臭物质（H 2S 、FeS 等还原物质）之间发生了氧化还原反应，有效地改善或缓解黑臭现象。
由于河道曝气复氧具有效果好、见效快的特点，已成为一些发达国家如美国、德国、法国、英国及中等发达国家与地区如韩国、香港等在中小型污染河流污染治理经常采用的方法［9-11］。
超微气泡（micro bubble ）指的是50μm以下气泡。
污水处理技术中，超微气泡技术实际上是超微泡增氧技术，是在传统气浮曝气方法基础上发展而来。
这此领域中，人们采用各种曝气方法，最大可3环境工程Environmental Engineering能地满足污水中好氧微生物在新陈代谢过程中需要的氧气量，达到水质处理的目的。
因此，曝气技术设备及曝气质量成为这种处理方法最主要的部分。
1试验部分1.1珠江水系某支涌简介该支涌属于珠江水系的一条支涌，总长约600m，宽1 2.5m，深0.5 1m，根据相关调查，该涌每天150 900m3量直接排入支涌。
排入河涌的废水来源主要为沿线企业的工业废水、农业生产废水、生活污水、鱼塘水及地表径流。
主要排污企业有两家饮料企业、豆腐作坊、电池厂及一个养鸭场。
由于沿线的工业废水和农业生产废水和生活污水没有经过处理直接排入河涌，河涌严重淤塞导致其河涌污染严重，常年黑臭，生态环境恶化，严重影响附近居民的生产生活及下游河涌的水生态环境。
水质状况见表1。
表1水质现状Table1Water quality statuspH值ρ（SS）/（mg·L－1）色度ρ（DO）/（mg·L－1）ρ（LAS）/（mg·L－1）ρ（动植物油）/（mg·L－1）ρ（COD）/（mg·L－1）ρ（BOD）/（mg·L－1）ρ（TP）/（mg·L－1）ρ（NH3-N）/（mg·L－1）6.37.820 25010 1280.16 3 1.4 3.40.22 1.5662 256019 7550.9 14.18 1471.2试验方案本次试验段发气装置产生的气泡平均粒径在200 4000μm，称为纳米微泡（nano bubble）。
纳米气泡是指粒径在1μm以下的气泡。
含有纳米气泡的水，气化后会兼具氧气或臭氧特性，表面带电－30 50mV，可加压到数十个大气压以上。
可改善水质项目有：BOD、COD、pH、SS、氮、磷等。
根据佛山市环保局提供的普查数据，相应配置的水处理发泡装置为AH型。
AH型装置配置2个发泡释放器，每个释放器每小时出水3m3，可满足试验段需要。
保持河涌截面积、自然河床结构及两岸景观不改变。
截取一段河道，试验段前置格栅，试验段尾做一简单浮渣收集池即完成。
但在本试验段实施过程中，河涌流水时断时续，考虑到目前是枯水季节，采用全封闭水泥结构贮水处理。
前段做一个小水坝蓄水，保证水流的持续。
试验河段设置在支涌汇入主涌70m 处，与主涌间有西堤坝，最近处离支涌堤坝涵洞20m。
整体工程截取河断约10m，按原有涌道宽度建造，不影响河道原有功能。
在一般流量情况下，涌水得到100%处理；在短暂丰水（强降水或鱼塘水）时，涌水自然流过试验段，涌水处理率为30% 80%。
工程目标：保持河涌截面积、自然河床结构不改变，保持河涌两岸景观不破坏。
但在实际设计过程中，考虑到目前是枯水季节，采用全封闭水泥结构贮水处理，气浮氧化后河床淤泥减少的功能不在此试验范围内。
1.3试验工艺流程及简介工艺流程如图1所示。
格栅栅条间隙为20mm、栅宽为1.5m，在处理前可阻隔杂物进入；前置混合池，对进水进行简单沉淀，并注入絮凝剂；释放器，每个喷头每小时喷出3m3气泡，按照平均水量计算，采用2个喷头完全可以满足该支涌日常水质处理需要。
在反应处理池中，气泡与絮凝剂产生作用。
图1工艺流程Fig．1The flow chart of the process2试验结果与分析2.1监测结果本监测结果含两部分，包括日常水质监测和破坏性监测试验，日常的监测包括上午2次和下午2次，分进水出水共4次进行监测，监测结果如表2所示。
各污染物的去除情况如图2所示。
图2试验去除效果Fig．2The removal effect of the test由表2可以看出：微孔曝气的复氧效果比较理13水污染防治Water Pollution Control表2日常监测结果Table2The daily monitoring results试验次数采样pH ρ（COD）/（mg·L－1）ρ（DO）/（mg·L－1）ρ（BOD）/（mg·L－1）ρ（动物油）/（mg·L－1）ρ（悬浮物）/（mg·L－1）色度ρ（LAS）/（mg·L－1）ρ（总磷）/（mg·L－1）ρ（氨氮）/（mg·L－1）1处理前7.61890.4135.10.4655400.51 2.64132处理后7.69468.518.960.06480.450.689.62 2处理前7.64850.4436.10.5933400.56 2.57129处理后7.71468.489.40.14680.420.7215.4 3处理前7.741240.5844.20.8556400.590.4142处理后7.73439.078.590.13580.320.520.2 4处理前7.701300.6245.8 1.53116400.54 3.7120处理后7.70449.018.810.07680.30.4822.9想，均达到7.5mg/L，达一类水质标准。
从图2可以看出：由于该日取样的COD值本身并不高，前两次取样COD的去除效果一般，后两次取样去除效果接近于70%；BOD去除效果较好，达70% 80%；动物油、悬浮物和氨氮去除率，达80%以上；总磷去除效果，除第3次监测出现异常，基本达80%。
2.2破坏性试验为验证本装置的承受负荷，对AH型超微米气泡发生装置进行破坏性试验。
将附近豆腐厂残液作为试验对象，处理结果如表3所示。
表3破坏性试验结果Table3Destructive test results项目pH值ρ（SS）/（mg·L－1）色度ρ（DO）/（mg·L－1）ρ（LAS）/（mg·L－1）ρ（动植物油）/（mg·L－1）ρ（COD）/（mg·L－1）ρ（BOD）/（mg·L－1）ρ（TP）/（mg·L－1）ρ（NH3-N）/（mg·L－1）处理前 6.1297160.8 2.56 1.361380422 6.3291.23处理后 6.85274 4.20.960.163351020.6825.26去除率/%—7275—638876768972从表3可知：主要项目去除率较理想，均达到70%以上，其中污水中的ρ（COD）进水达1380mg/L，出水达335mg/L，去除效果达76%。
