納米氣泡氧化技術在印染廢水脫色與COD去除中的應用
一、引言
印染廢水具有色度深、成分復雜、可生化性差等特點,傳統芬頓氧化、臭氧氧化等方法雖有一定效果,但存在反應慢、能耗高等問題。納米氣泡氧化(Nano-bubble Oxidation)通過產生大量高活性微小氣泡,增強氧化劑與污染物接觸面積,顯著提升脫色與COD去除效率。
二、技術原理與氧化機制
納米氣泡直徑小于1 μm,具有以下特性:
表面電荷穩定,不易破裂;
比表面積大,傳質效率高;
可攜帶O?、ClO?等氧化劑深入廢水內部;
在水中停留時間長,提高反應概率。
其作用機制包括:
氣泡破裂釋放能量,促進·OH生成;
氧化劑與污染物充分接觸,加速反應;
改善傳質邊界層,提高氧化效率。
三、工藝流程
調節pH至酸性;
注入臭氧或過氧化氫;
生成納米氣泡并注入反應池;
沉淀分離絮體;
出水進入后續處理或直接回用。
四、關鍵操作參數
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;
處理時間:通常10–30分鐘即可完成高效去除。
五、應用實例分析
某印染廠采用納米氣泡+臭氧系統處理分散藍79廢水,在最佳條件下(pH=3.0、O? 60 mg/L、處理時間20分鐘),色度去除率達98%,COD去除率為87%,出水可直接進入生化系統。
六、未來發展方向
探索非均相催化劑替代傳統試劑;
結合UV或等離子體構建聯合氧化體系;
開發智能化控制系統實現精準投加;
推動工程化設備研發與節能優化;
構建模塊化裝置便于中小企業部署。