微纳米臭氧气泡治理VOCS技术

  微纳米臭氧气泡治理VOCs技术主要利用水、电和少量药剂，结合微纳米气泡停留时间长、传质效率高、溶气能力强、氧化能力强等特点，在高效的水气固非均相传质接触系统内实现水、气的充分混合和传质，利用臭氧与催化剂和反应药剂生产羟基自由基的深度氧化反应，将废气中的有机成分矿化分解的目的，从而实现有机废气的达标排放。

   技术原理

    高效传质的非均相反应系统

     充分借鉴和利用填料塔、吸收塔、湍流塔、板式塔等化工原理，实现气液之间的充分接触和传质。

      微纳米气泡技术
   

  液体中存在微小气泡，当气泡直径在100μm以下称作微米气泡，直径为100nm以下的气泡称为纳米气泡。由于气泡的体积已经达到分子级别，因而具备了常规宏观大气泡所没有的物理与化学特性，比表面积增加数万倍，体积小上升速度慢，可自动增压溶解，能够极大地提高气体（空气、氧气、臭氧、二氧化碳等）在水中的溶解度，表面带电荷可吸附水中有机物等特性。

       微纳米气泡停留时间长（持续几十秒甚至几分钟才会破裂溶解至水中），比表面积大，在液质中缓慢上升时体积不断缩小的同时，气泡所处的气液表面受到的表面张力也会越来越大，当所受压力增加到一定限值时，气泡会破裂消失。上述自增压效应使得气泡能够不断地进行气液传质交换，从而获得较高的传质效率。

  羟基自由基（•OH）有较强的氧化特性，微纳米气泡收缩破裂造成微纳米气泡界面电荷和离子浓度的急剧升高而产生•OH，将VOCs降解去除，同时，使用催化剂还会使得微纳米气泡体系中的羟基自由基增多。微纳米气泡在水介质中的VOCs去除率和吸收量显著高于传统气泡（采用微孔曝气头产生的气泡）。

     微纳米臭氧气泡技术
  尽管微纳米氮气气泡对VOCs具有吸收及氧化矿化的作用，但其氧化矿化能力不足使得水介质中VOCs吸收量持续上升，难以长时间保持VOCs的高效去除效果，因此，需要利用氧化活性强的臭氧气体，以增强对所吸收VOCs的氧化矿化作用。

  单独使用臭氧时存在臭氧传质效率低、氧化具有选择性的问题，而微纳米气泡技术具有气泡停留时间长、气液传质效率高、氧化能力强等特点，采用微纳米臭氧气泡会提高臭氧的传质效率，增大臭氧的利用率，促进臭氧分子分解产生•OH，且分解产生的•OH具有的氧化能力，大大强化气液传质和臭氧氧化能力。在催化剂的作用下，微纳米臭氧气泡中•OH生成量进一步提升。可利用微纳米气泡技术产生臭氧/VOCs混合气体微纳米气泡，在液相反应介质中进行快速吸收和快速氧化矿化反应，从而有效处理高浓度VOCs气体。微纳米臭氧/甲苯气泡处理浓度达11500mmg/m3的甲苯气体，甲苯平均去除率为97.08%，甲苯可被*矿化而无中间产物积累，其平均矿化率为88.56%。

  *的臭氧氧化催化剂，催化产生更多的羟基自由基；*的臭氧氧化促进剂，提升深度氧化反应效率和速率；多级深度氧化单元级联，达到达标排放的处理效果。

     技术对比

  ★安全性高。系统内常温常压，且系统内一直进行水循环，*起火、爆炸风险。
  ★寿命周期成本低。微纳米臭氧气泡治理技术每万风量投资费用为活性炭+RCO工艺的60%-70%，为沸石转轮+RTO工艺的30-40%；RCO/RTO每万风量年运行费用5-10万元，微纳米臭氧气泡治理技术每万风量年运行费用2-3万元（均不含主风机能耗）。
  ★前处理要求低。RCO/RTO工艺颗粒物前处理需达到1mg/m3，微纳米臭氧气泡治理技术则只要去除大部分颗粒物即可。
  ★适用范围广。除一般VOCs成分外，还适用于油烟、高沸点类、自聚合类、低闪点类、含硫/氯成分废气等。