（1）概述

城市河流受到耗氧有機物污染后，水體溶解氧被耗氧有機物消耗，水體出現(xiàn)缺氧，危害水生生態(tài)系統(tǒng)，嚴(yán)重時河水黑臭。

人工曝氣技術(shù)是針對這類城市河道的特點，采用各種強化曝氣技術(shù)，人工向水體中充入空氣（或氧氣），加速水體復(fù)氧，以提高水體的溶解氧水平，恢復(fù)和增強水體中好氧微生物的活力，使水體中的污染物質(zhì)得以凈化，從而改善河流水質(zhì)。人工曝氣充氧的具體作用如下：

①加速水體復(fù)氧過程，使水體的自凈過程始終處于好氧狀態(tài)，提高好氧微生物的活力，同時在河底沉積物表層形成一個以兼氧菌為主，且具備好氧菌群生長潛能的環(huán)境，從而能夠在較短的時間內(nèi)降解水體中有機污染物。

②充入的溶解氧可以氧化有機物厭氧降解時產(chǎn)生的H₂O、CH₄S及FeS等致黑、致臭物質(zhì)，有限改善水體黑臭的狀況。例如，美國圣克魯斯港曝氣研究顯示曝氣后的H₂S濃度只是曝氣前的1/2~1/3.

③增強河流水體的紊動，有利于氧的傳遞、擴散以及水體的混合。

④減緩底泥釋放磷的速度，當(dāng)溶解氧水平較高時，Fe²⁺易被氧化成Fe³⁺，Fe³⁺與磷酸鹽結(jié)合形成難溶的FePO₄，使得在好氧狀態(tài)下底泥釋放磷的過程減弱，而且在中性或者堿性條件下，Fe³⁺生成的Fe（OH）₃膠體，吸附上覆水中的游離態(tài)磷，并且在水底沉積物表面形成一個較密實的保護(hù)層，在一定程度上減弱了上層底泥的再懸浮，減少底泥中污染物向水體的擴散釋放。

（2）河流曝氣充氧設(shè)備形式

根據(jù)需曝氣河流水質(zhì)改善的要求（如消除黑臭、改善水質(zhì)、恢復(fù)生態(tài)環(huán)境）、河流條件（包括水深、流速、河流斷面形狀、周邊環(huán)境等）、河段功能要求（如航運功能、景觀功能等）、污染源特征（如長期污染負(fù)荷，沖擊式污染負(fù)荷等）的不同，河流人工曝氣可采用固定式充氧和移動式充氧不同形式。

①固定式充氧技術(shù)：即在需要曝氣曾氧的河段上安裝固定的曝氣裝置。固定式充氧站可以采用不同的曝氣形式。

②移動式曝氣充氧技術(shù)：移動式充氧平臺可以根據(jù)需要自有移動，這種曝氣形式的突出優(yōu)點是可以根據(jù)曝氣河流污染狀況、水質(zhì)改善程度，機動靈活地調(diào)整曝氣設(shè)備的位置和運行，從而到達(dá)經(jīng)濟、高效的目的。

（3）曝氣充氧設(shè)備分類與特征

當(dāng)前國內(nèi)外已經(jīng)工程應(yīng)用的曝氣充氧設(shè)備種類比較多。從充氧所需的氧源來分，有純氧曝氣與空氣曝氣。按工作原理來分，有鼓風(fēng)機-微孔布?xì)夤芷貧庀到y(tǒng)、葉輪吸氣推流式曝氣器、曝氣復(fù)氧船、太陽能曝氣機、納米曝氣裝置等。

這些曝氣裝置中，納米曝氣裝置是較為實用的，青藤環(huán)境科技的納米曝氣裝置，利用納米曝氣裝置產(chǎn)生的納米氣泡直徑為10-200nm，與水分子有較大的接觸面積，使得納米氣泡能夠快速增加水中溶解氧的含量。納米氣泡的體積小，在范德華力和表面張力等作用下，能夠在水中長時間停留，持續(xù)補充水中消耗的溶解氧，提升氧的轉(zhuǎn)移和利用效率。采用納米曝氣專利技術(shù)，迅速且持續(xù)提升水中的溶解氧，突顯了該處理工藝的先進(jìn)性，具有運行費用低，處理效果穩(wěn)定，易于操作和管理等特點。