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臭氧在水处理中的方法和污水处理技术
栏目:环保知识 发布时间:2018-04-19
利用光催化臭氧化法处理难降解有机物废水时,部分难降解有机物在紫外光照射下,提高了能级,处于激发状态,与OH基发生羟基化反应,生成易于生物降解的新物质。

  利用光催化臭氧化法处理难降解有机物废水时,部分难降解有机物在紫外光照射下,提高了能级,处于激发状态,与OH基发生羟基化反应,生成易于生物降解的新物质。


  臭氧(O3)水处理工艺类型很多,主要有以下几种类型:①臭氧(O3)+生物活性炭法,②臭氧(O3)+混凝法,③臭氧(O3)+活性炭吸附法,④臭氧(O3)+活性污泥法,⑤臭氧(O3)+膜处理法,⑥臭氧(O3)+超声波法。


  臭氧(O3)+生物活性炭法主要过程是:先往水中投加臭氧,其强氧化性使复杂有机物分子断链成小分子,从而易于生物降解,同时提高了水中溶解氧浓度。然后再进入生物活性炭装置,易降解有机物被活性炭富集,经好氧微生物氧化分解为CO2和H2O等。该工艺的特点是臭氧预处理提高了废水的可生化性,有机物的富集和富氧提高了生化反应速度;活性炭上的有机物生物降解又可恢复活性炭吸附性能。

  臭氧(O3)+混凝法基于臭氧(O3)对亲水性物质强烈的破坏力,当亲水性物质转变成疏水性时,混凝沉淀效果将大大改善。


  臭氧(O3)+活性炭吸附法是指:由于活性炭微孔孔隙小,限制了对大分子物质的吸附,臭氧(O3)可破坏物质分子结构,形成小分子,增大活性炭吸附容量。臭氧(O3)+活性污泥法的作用如同生物活性炭法,目的在于提高废水的可生化性。臭氧(O3)+膜处理法,臭氧(O3)常用在超滤(UF)的后处理上。臭氧(O3)+超声波处理法,超声功率的增大可增加反应速度,臭氧(O3)通入量增大可加深生物反应程度,提高复杂有机物去除率。


  臭氧单元处理主要是催化氧化法,如碱催化氧化、光催化氧化和多相催化氧化等,具体处理方法有:①臭氧(O3)/H2O2,②臭氧(O3)/UV(紫外光),③臭氧(O3)/固体催化剂(金属及其氧化物,活性炭等)。从反应机理看:①属于碱催化臭氧化,②属于光催化臭氧化,③属于多相催化臭氧化。


    碱催化臭氧化反应的途径是:通过OH-催化,生成-OH自由基,再氧化分解有机物,-OH基产生过程如下:

O3+OH→O2+HO2,O3+O2→O3+O2,O3+H+→HO3→OH+O2


    光催化氧化是以紫外线为能源,以臭氧为氧化剂,利用臭氧在紫外线照射下生成的活泼次生氧化剂来氧化有机物,Gary,-Peyton等认为臭氧光解先产生H2O2,H2O2在紫外光的照射下又产生-OH基,进入OH自由基循环:O2-+O3→O3+O2,O3+H+→HO3→OH+O2


    多相催化臭氧化是近几年发展起来的新技术,其金属催化的目的是促进臭氧(O3)的分解,以产生活泼的-OH自由基强化其氧化作用,常用的催化剂有CuO、Fe2O3、NiO、TiO2、Mn等。


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