納米氣泡氧化技術(shù)在印染廢水脫色與COD去除中的應(yīng)用
一、引言
印染廢水具有色度深、成分復(fù)雜、可生化性差等特點(diǎn),傳統(tǒng)芬頓氧化、臭氧氧化等方法雖有一定效果,但存在反應(yīng)慢、能耗高等問題。納米氣泡氧化(Nano-bubble Oxidation)通過產(chǎn)生大量高活性微小氣泡,增強(qiáng)氧化劑與污染物接觸面積,顯著提升脫色與COD去除效率。
二、技術(shù)原理與氧化機(jī)制
納米氣泡直徑小于1 μm,具有以下特性:
表面電荷穩(wěn)定,不易破裂;
比表面積大,傳質(zhì)效率高;
可攜帶O?、ClO?等氧化劑深入廢水內(nèi)部;
在水中停留時(shí)間長(zhǎng),提高反應(yīng)概率。
其作用機(jī)制包括:
氣泡破裂釋放能量,促進(jìn)·OH生成;
氧化劑與污染物充分接觸,加速反應(yīng);
改善傳質(zhì)邊界層,提高氧化效率。
三、工藝流程
調(diào)節(jié)pH至酸性;
注入臭氧或過氧化氫;
生成納米氣泡并注入反應(yīng)池;
沉淀分離絮體;
出水進(jìn)入后續(xù)處理或直接回用。
四、關(guān)鍵操作參數(shù)
氣泡尺寸:控制在100–500 nm之間;
氧化劑種類與濃度:O? 20–80 mg/L,H?O? 0.5–2 g/L;
pH值:酸性條件更利于自由基生成;
處理時(shí)間:通常10–30分鐘即可完成高效去除。
五、應(yīng)用實(shí)例分析
某印染廠采用納米氣泡+臭氧系統(tǒng)處理分散藍(lán)79廢水,在最佳條件下(pH=3.0、O? 60 mg/L、處理時(shí)間20分鐘),色度去除率達(dá)98%,COD去除率為87%,出水可直接進(jìn)入生化系統(tǒng)。
六、未來發(fā)展方向
探索非均相催化劑替代傳統(tǒng)試劑;
結(jié)合UV或等離子體構(gòu)建聯(lián)合氧化體系;
開發(fā)智能化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)投加;
推動(dòng)工程化設(shè)備研發(fā)與節(jié)能優(yōu)化;
構(gòu)建模塊化裝置便于中小企業(yè)部署。