微納米氣泡VOCs治理技術
米氣泡指氣泡的粒徑在數百納米至數微米之間的納米及微米粒徑氣泡集合體。目前獲得微納米氣泡的方式主要有空氣水流高速旋回切割、高壓溶氣釋放、電解、超聲空化、化學藥劑法等方式。
微納米氣泡的特點:
1.比表面積大
由于微納米氣泡的粒徑非常小,同樣體積的氣體量,微氣泡的比表面積非常大,是單一氣泡體積的數百至數千倍。
2.上升速度慢
氣泡直徑1mm的氣泡在水中上升的速度為6m/min,而直徑10μm的氣泡在水中的上升速度為3mm/min,后者是前者的1/2000。
3.自身增壓溶解
通常微納米氣泡內部的壓力遠遠大于外界液體的壓力,可以將更多的氣泡內的氣體溶解到水中,并伴隨有自身溶解消失的現象。直徑10微米的氣泡同直徑1mm的氣泡相比,考慮氣泡內部壓力及比表面積的效果,前者的氣體溶解能力為后者的100倍,如果考慮氣泡的上升速度的影響,理論上有20萬倍的氣體溶解能力。
4.表面帶電
微納米氣泡的表面帶有負電荷,對水中污染物或懸浮物的吸附效果顯著。
5.產生大量自由基
微納米氣泡破裂時具有打碎聚合分子團,形成小分子團活性水的效果,并能夠將小部分水分子電離分解,可以在微納米氣泡空間中產生活性氧、氧離子、氫離子和氫氧離子等自由基離子,尤其氫氧自由基有超高的還原電位,具有超強氧化效果可以分解水中正常條件下也難以分解的污染物,實現水質的凈化。
微納米氣泡處理VOCs機理:
1.由于微納米氣泡受到環境中的物理的刺激后,會因瞬間(約10的-9次方秒)絕熱壓縮而產生約10個大氣壓的超高壓和在分子間達4400℃超高溫的極限反應場,高壓和高溫會將氣泡周邊的VOCs分子裂解和氧化。
2.電離現象特有的超氧化物(super oxide)和活性氫氧基(hydroxyl radical)直接將VOCs分子氧化。
3.由壓壞效應產生大量直徑更小的微氣泡,并呈現出超聲波、帶電性、滯留性、自我加壓性、擴散性、強氧化性等特性,將有機物(VOCs)分解消滅(化學反應)。
4.氣泡在上浮過程中將臟污成分破壞分離而懸浮水面,可直接撈除。
5.一部分有機物顆粒物被礦化形成不燃燒、不溶解、不含毒性顆粒狀沉入水中分離。
處理后達到以下排放標準:
《大氣污染物綜合排放標準(GB 16297-1996)》
《廣東大氣污染物排放標準(DB44 27-2001)》
處理有機廢氣(VOCs)的過程:
微納米氣泡治理VOCs技術特點:
1.運行中所使用載體只有水、而且是一般水體,不許經過任何處理的。
2.電能消耗特別低,只有低功率的電機耗能及排風設備.
3.調整特殊的氣霧捕捉裝置,可從低濃度到高濃度的有機廢氣處理率達90%以上的凈化率。
4.理有機廢氣的水體可循環再使用。
5.對于噴涂廢氣后的廢漆料可100%礦化處理,沒有二次污染。經工程應用測試,對甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、丙酮、異丙醇、四氯乙烯等有機物(VOCs)能達到90%以上的去除率,也可以實現更高的去除率要求。
6.占地面積極小。
7.運行成本及維護費用非常低廉。
8.設備可重新拆解組合,部件使用率可達95%以上。
9.維護費用低廉。
工藝技術應用領域:
微納米VOCs治理工藝適用范圍非常廣,用于各類濃度的有機廢氣處理,可處理苯類、酮類、醇類、醚類、烷類及其混合類有機廢氣,主要用于化工、機械、電子、電器、涂裝、制鞋、橡膠、塑料、印刷、污水除臭、污泥烘干及各種工業生產車間產生的有害廢氣處理。
同時微納米氣泡技術還適用于農業種植,水體凈化,水體增氧,水體增溫,工件清洗,美容洗浴,富氫水的制備等領域。