微污染水具有所含污染物种类较多、污染物性质较复杂,污染物浓度较低等特点,常规水处理工艺对微污染水中的污染物去除效果较差。在我国水资源问题日渐严重的形势下,微污染水处理越来越受到重视。目前,针对微污染水的处理方法主要有强化传统处理工艺、预处理技术、深度处理工艺以及一些组合工艺。微纳米气泡具有比常规气泡更加优越的特性,如在水中停留时间长、比表面积大、氧化性强等,近年来微纳米气泡受到越来越多的关注。本研究采用微纳米气泡对微污染水进行处理,研究了空气微纳米气泡和氧气微纳米气泡在不同温度和pH下的溶解氧浓度。并在此基础上,使用氧气微纳米气泡和活性污泥-氧气微纳米气泡对微污染水进行处理,主要研究内容及结果如下:(1)研究了微纳米气泡在水中的停留时间和气液混合比,最终结果为气泡在水中的平均停留时间为282s,平均气液混合比为1.8%。对比氧气微纳米气泡和空气微纳米气泡在不同温度和pH下的溶解氧浓度。结果表明,在30℃下溶解氧浓度最高,空气微纳米气泡和氧气微纳米气泡的溶解氧浓度分别为8.68mg/L和14.96mg/L,pH值为7时溶解氧浓度最高,空气微纳米气泡和氧气微纳米气泡的溶解氧浓度分别为8.79mg/L和14.65mg/L。(2)使用氧气微纳米气泡对微污染水进行处理,研究了时间、温度和pH对污染物去除效果的影响。结果表明,延长处理时间污染物去除率也随之提高;温度为30℃时,污染物去除率最高;pH为7时,COD的去除效果最好,色度去除效果差异不明显。当水温为30℃,初始pH为7时,色度和COD的去除率分别为44.77%和71.59%。通过投加羟基自由基淬灭剂的实验研究表明,在氧气微纳米气泡处理微污染水的过程中,色度的去除主要是微纳米气泡中氧气的直接氧化,COD的去除与自由基氧化有关。对氧气微纳米气泡处理微污染水进行动力学分析,结果表明反应属于一级反应,并得到反应动力学方程:y=-0.0092x-0.009。在最佳工艺条件下对自配水、雨水、湖水三种水体进行单独氧气微纳米气泡处理,实验发现三种水体COD去除率分别为70.29%、59.31%和50.94%(3)在污泥浓度较低时,采用活性污泥-氧气微纳米气泡对微污染水进行处理,研究了时间、温度和pH对污染物去除效果的影响。结果表明,延长处理时间污染物去除率也随之提高;当温度为30℃时,COD去除效果最好为69.68%,温度为35℃时,氨氮去除效果最好为55.01%。pH为7时,氨氮和COD的去除效果最好,去除率分别为47.83%和70.98%。在最佳工艺条件下分别使用氧气和空气作为气源,在低污泥浓度下使用微纳米气泡对微污染水进行处理。实验结果表明,在最佳工艺条件下,氧气微纳米气泡和空气微纳米气泡对污染物的去除效果有差异,氨氮的去除率分别为61.39%和54.27%,COD的去除率分别为67.43%和32.03%。无论是氨氮还是COD,氧气微纳米气泡处理效果均比空气微纳米气泡效果好。这一结果说明微纳米气泡采用不同的气体作为载体,对微纳米气泡在水中的氧化能力和处理效果具有一定的影响。