摘要：【目的】 目前水资源的安全与质量问题日益突出,尤其是在城市化进程加快的背景下,保障饮用水的安全显得尤为重要。 微纳米气泡(micro-nano bubbles, MNBs)技术(直径为0.001～100.000 μm 的气泡被称为MNBs)凭借独特的物理化学特性与多机制协同效应,展现出显著的污染控制与系统优化的潜力,逐渐成为饮用水安全保障的重要手段。 【方法】 水中MNBs 可通过多种方法生成,如机械剪切、超声空化等,这些方法能够有效地产生大量的MNBs。 MNBs 的独特之处在于其在水中具有极大的比表面积(可达到3 000 m2/m3)、超长的寿命(存在时间可长达数周),以及高传质效率。 此外,MNBs 在水中能够产生大量的自由基,尤其是羟基自由基(·OH)的生成量是臭氧的5～10 倍,这使得它们在氧化分解有机污染物方面具有显著优势。 这种强大的氧化能力使得MNBs 技术在水质提升方面展现出独特的应用价值。 【结果】 在水质提升的实际应用中,MNBs 技术并不是孤立存在的,它常常与传统的氯消毒、紫外消毒、膜过滤等技术相结合,形成协同效应。 这种组合不仅能够重构水厂的处理流程,还能有效抑制管网中的生物膜生成,从而提高供水系统的整体效率。 此外,MNBs 还具备动态水质调控的能力,能够根据水质变化及时调整处理策略,确保水质的安全与健康。 【结论】 在推动供水系统向低碳化、绿色化转型的过程中,MNBs 技术有望成为饮用水安全的核心解决方案。 通过减少对传统化学药剂的依赖,降低水处理过程中的能耗,这项技术不仅提升了水处理的效率,也对环境保护产生积极影响,为实现安全、健康、可持续的饮用水供应作出重要贡献。

关键词：微纳米气泡(MNBs)；饮用水与健康；供水系统；消毒技术；高级氧化(AOP)

基金资助：天津大学科技创新领军人才“启明计划”(2024XQM-0038):微纳米气泡水中·OH 原位生成及其对生物膜控制机制

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