王 猛
（中南安全环境技术研究院股份有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230001） 摘要：现阶段喷涂废气治理工作取得了一定进展，能够减少废气中（VOCs）气体对于周边环境的负面影响。本文主要介绍了微纳米气泡技术，并且对于喷涂废气治理工艺简要介绍，提出了微纳米气泡技术在喷涂废气治理中的应用，结合相应实验作出验证。
关键词：微纳米气泡技术；喷涂废气治理；漆雾捕捉；废气净化
微纳米气泡主要是指一些直径为数百纳米至五十微米之间的微小气泡，这种气泡具有优异的化学与物理特性，在不同领域有着广泛的应用。现阶段喷涂废气治理工作中，借助该技术，能够有效降低废气中污染物的含量。
1 微纳米气泡技术概述
微纳米气泡技术主要是通过一些旋回剪切、微孔加压等方式产生的微小气泡，这种气泡能够在气泡溃灭时发生空化效应，从而在极小范围内产生高温高压环境，为一些在常温常压下难以开展的化学反应提供可靠的物理化学反应。
这种技术在使用阶段，会产生瞬间高压高温的环境，尤其是在喷涂废气治理过程中，能够发挥自身重要作用，简化废气治理工作流程，从而降低当前废气中含有的污染物含量[1]。
在喷涂废气治理工作中，主要通过微小气泡溃灭时产生的空化效应，从而改变周边环境，从而达到分解废气中含有的VOCs成分。在该反应中主要是围绕机械剪切、热解、自由基氧化以及超临界水氧化来实现对VOCs气体的分解。
机械剪切主要是利用空化效应中产生的瞬时加速度与瞬时速度，造成大分子主链出现碳链的断裂，从而实现对高分子化合物的降解。不仅如此，在热解反应中，由于微小气泡在溃灭阶段产生局部瞬时高温，从而实现对气泡中的水蒸气以及其他气态化合物的裂解，并且与这些高分子化合物发生解链反应，将其转化成为自由基以及自由原子，最终完成对废气中含有的有机挥发性物质的降解。自由基氧化则是在发生溃灭效应后，周边产生的自由基与高压高速微射流产生一定的剪切力，整体化学性质较为活泼，能够直接对常规条件下的有机物起到降解作用。
而超临界水氧化技术在实施阶段，由于周边的瞬间极端环境，从而完成超临界水对氧和有机物的降解工作，大幅度提高了整体氧化反应的速度。
废气净化装置
2 喷涂废气治理工艺选择
喷涂废气治理工作中，由于市场需求巨大，在实际应用中，对于喷涂废气治理的方法较多。现阶段我国在VOCs废气治理过程中，主要使用的方法有活性炭吸附以及生物氧化法等技术。在以往VOCs 废气治理过程中，这种有机挥发性气体能够通过多种多样的处理方法来实现对VOCs气体的降解，而喷涂废气治理工作中，由于喷涂废气中不仅含有VOCs气体，还含有一些喷雾颗粒。
这种喷雾颗粒的存在，容易造成以往废气治理过程中一些异常现象，从而引发物质表面出现堵塞等现象，失去了原有的性能，一方面会造成废气治理工作效率降低，另一方面还会造成现有设备出现异常，出现不可逆的损失。因此，在喷涂废气治理工作中，技术人员选择微纳米气泡技术，能够减少当前废气资源，从而降低风阻，克服当前设备使用中存在的爆炸风险[2]。
3 微纳米气泡技术在喷涂废气治理中的应用
3.1 工艺流程
现阶段喷涂废气主要出现在汽车零部件制造企业、钣金制造企业等，通过喷涂油漆，一方面产品表面美观，另一方面防止表面被空气氧化，造成不必要的损失。目前这些企业主要集中在一些城市边缘地带，产生的喷涂废气会对周边环境产生较大的负面影响，因此，现阶段企业应该重视废气治理，确保企业生产经营活动符合环保部门的要求。
在设备使用中，主要是将喷涂废气通过物化系统，借助水循环系统，为微纳米气泡系统提供该物理化学反应需要的反应物，借助轴流风机，从而实现对废气中含有的VOCs气体净化。
例如：某企业在生产加工环节，主要将喷涂废气经过水旋雾净化装置与喷淋塔预处理技术，从而实现对废气中含有的VOCs气体进行处理。这种设备在使用阶段，雾化系统借助高压水泵，从而形成大量水雾，从而完成对VOCs气体与其他成分的捕捉，在接下来设备使用环节，则是通过微纳米气泡系统，从而产生微纳米气泡，借助这些微纳米气泡产生的空化效应，从而实现对废气的处理。再借助轴流分级，便于将反应槽中气相与液相资源进行充分混合，从而提高废气处理工作质量，避免这些有机物成分对于周边大气造成二次污染，尽可能降低空气中有毒有害物质的成分。通常情况下，企业还需要借助水循环系统，从而完成对水资源的回收利用。
3.2 废气净化
微纳米气泡溃灭时生成的羟基自由基，可以氧化分解不同的有机污染物，从而在不同领域中有着广泛的应用，现阶段技术人员重视对现有设备的处理，适应当前空气治理工作的需求。在现阶段企业自身发展中，还应该重视对现有设备的改进，最大限度降低废气中含有的VOCs气体含量。在废气净化过程中，通常情况下，企业会使用紫外线设备以及臭氧增强氧化设备来完成对有机物的分解工作。
4 试验验证
某企业在微纳米气泡技术应用中，可以将整个试验分为两个不同的部分，第一是漆雾的捕捉，另一个是废气的净化。现阶段技术人员在日常工作中，主要是借助该设备，来完成对喷涂废气的治理工作。为了验证该方法的作用，在试验阶段，则是借助一些简单的设备，来完成微纳米气泡技术。
在试验阶段，主要是使用喷置于微纳米气泡进风口。并且使用阶段，先使用喷，按照一定的喷射速度来进行喷漆，确保整体废气浓度比较稳定，并且在接下来设备使用中，还需要使用微纳米气泡发生器，从而完成对废气的治理。
借助该设备的简单模拟，将喷漆废气通过进风口注入该设备中，通过储水槽，并且在微气泡发生器中产生相应的物理化学反应，再使用排风机，借助上反应槽，从而实现废气的治理工作。在设备后续使用环节，当前技术人员通过对检测设备的使用，对于现有设备使用阶段降解VOCs气体的效果进行记录。
表1 废气净化前后数据对比
VOCs气体净化前浓度（ppm）VOCs气体净化后浓度（ppm） 效率（%） 395 162 59
224 98 56
300 124 59
均值 58 通过对当前试验的对比分析，漆雾捕捉效果较为优异，能够降解喷涂废气中含有的VOCs气体。结合当前试验，可以发现在现有设备治理过程中，该净化效果仅能够达到58%，仍有较大的提升空间，在喷涂废气治理工作中，能够降低污染物排放。
目前，微纳米气泡技术在使用中，主要耗费的资源为水资源与电力资源，在该物理化学治理技术应用中，并不存在其他的损耗。现阶段技术人员通过对企业喷涂废气降解装置的价值分析，可以发现当前设备在处理废气时，每处理一万立方米处理风向的费用为7元左右。与其他废气治理方法相比，企业使用微纳米气泡技术的性价比较高，整体设备的运行费用较低，并且整体设备的管理控制主要是借助PLC控制单元，并不需要人力资源的消耗，对于现阶段企业综合效率的提升起着积极作用。
5 结语
总而言之，当前废气治理工作中，微纳米气泡技术仍有较大的提升空间，各部门应该重视对该技术的研究与应用，确保该技术能够有效治理喷涂废气，从而减少运行成本，便于发挥该技术的重要作用，从而达到保护周边气候环境的重要作用。
参考文献：
[1]谢永钦.微纳米气泡技术在喷漆废气治理中的应用[J].科技经济导刊,2017(33):81-82.
[2]彭芬.微纳米气泡技术在喷涂废气治理中的应用[J].中国环保产业, 2017(05):35-37.
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