臭氧与双氧水脱硝比较
腐植酸臭氧氧化和过氧化氢催化氧化处理特性比较
第24卷 第5期2005年 9月环 境 化 学ENV I RONME NT AL CHE M I ST RY Vol .24,No .5Sep te mber 2005 2004年12月13日收稿. 3国家高技术研究发展计划项目(863),编号:2002AA601140.腐植酸臭氧氧化和过氧化氢催化氧化处理特性比较3金鹏康 王晓昌 白 帆(西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安,710055)摘 要 以T OC 和UV 254为指标,比较了不同条件下腐植酸的臭氧氧化和过氧化氢催化氧化效果,运用HP LC 和热裂解2GC 2MS 分析考察了氧化前后有机物分子量分布和官能团构造的变化情况.研究结果表明:过氧化氢和臭氧单独作为氧化剂对水中T OC 基本上没有去除作用,但均能导致水中UV 254浓度的降低;在几种催化剂的作用下,过氧化氢对T OC 和UV 254的去除效果明显提高,其中以O 3作为催化剂的效果最好,Fe 2+次之,而M n 2+和Cu 2+的催化效果较差;过氧化氢催化氧化和臭氧化均导致有机物分子量分布向小分子的方向转移,氧化后水中以羧酸、醇、胺、酯、醚、烷烃为代表的含氧基团和饱和构造基团明显增多;过氧化氢催化氧化和臭氧氧化均有助于改善混凝处理和活性炭吸附处理的效果.关键词 腐植酸,臭氧,过氧化氢,催化氧化. 预氧化处理技术目前在许多国家和地区是用于去除水中异臭味和水中有机污染物,控制消毒副产物(DBPs )的重要方法.天然水体中消毒副产物的前驱物质主要是一些具有丰富官能团的大分子腐殖质,这些官能团不仅影响着消毒副产物的形成,而且在水处理过程中也影响腐殖质的去除[1,2].因此,氧化剂如何与腐殖质作用并影响其官能团结构成为饮用水处理所关注的问题之一. 本文运用热裂解2GC 2MS 方法,研究了臭氧和过氧化氢对腐植酸结构的影响,评价了预氧化处理直接去除水中有机物的效果以及对混凝常规处理工艺和活性炭吸附深度处理工艺的影响.1 实验部分111 实验方法 将底泥通过011mol ・l -1的Na OH 溶液溶解24h,取上清液置于HCl 溶液(调节pH 值<1)中沉淀,所得沉淀物即为腐植酸[3].将提取的腐植酸溶入去离子水中,配成所需浓度的水样.水样经0145μm 微孔滤膜过滤去除悬浮性成分,以保证所研究的对象为溶解性有机物(DOC ). 对水样分别进行臭氧氧化和过氧化氢催化氧化实验(反应温度控制在20±1℃),取样测定总有机碳(T OC )(日本岛津公司,T OC 25000A 总有机碳分析仪)和紫外消光度(UV 254)(日本岛津公司,UV1680型分光光度计). 分子量采用高效液相色谱法(HP LC )分析,色谱分离柱为日立W 520柱(15mm ×350mm ),分子量界限约为6000Da,柱子空隙体积约为12m l,试样用0145μm Cellul ose N itrate 滤膜过滤,注入体积为20μl .流动相为0102mol ・l -1Na 2HP O 4和0102mol ・l -1KH 2P O 4,流量为014m l ・m in -1[4]. 采用美国Finnigan 公司Trace2000型气相色谱质谱联用仪进行腐植酸的热裂解2GC 2MS 分析.热裂解温度为900℃,裂解时间20m s .采用电子轰击源(E I )的四极杆质谱检测,色谱柱为S UPELCO 公司PTE T M 25毛细管柱(30m ×0125mm ×0125μm ).采用无分流进样,载气(氦气)流量为018m l ・m in -1,进样口温度为280℃,柱温升温程序为:起始温度40℃,以3℃・m in -1的速度上升至200℃并保持2m in,最后以5℃・m in -1的速度上升至280℃并保持5m in .112 混凝和活性炭吸附实验 混凝采用杯罐实验,以硫酸铝(A l 2(S O 4)3・18H 2O )作为混凝剂,pH 值为510.水样体积为1000m l,采用上海实验仪器厂产DC 2506型智能六联搅拌机,混凝条件为:快速搅拌(200r ・m in -1)534 环 境 化 学24卷1m in;慢速搅拌(20r ・m in -1)30m in;静沉60m in 后取样测定相关水质指标. 活性炭吸附柱高1m ,柱径011m ,活性炭装填高度015m ,在不同滤速下进行吸附过滤实验.2 结果与讨论211 腐植酸的去除 图1为臭氧和过氧化氢单独氧化,以及过氧化氢在以Mn2+(218mg ・l -1),Cu 2+(312mg ・l -1),Fe2+(218mg ・l -1),O 3(015mg ・l -1)为催化剂时对水中总有机碳(T OC )和紫外消光度(UV 254)的去除情况.从图1可以看出,臭氧对UV 254的去除效果明显,去除率达70%左右,而过氧化氢单独氧化对UV 254的去除率为45%—50%.在几种催化剂的作用下,过氧化氢对UV 254的去除效果明显改善,其中臭氧催化(臭氧投量015mg ・l -1)的效果最好,去除率为82%,其次为Fe 2+,Cu 2+和Mn 2+,去除率分别为8015%,75%,6817%.从T OC 的去除情况来看,臭氧和过氧化氢单独氧化均无明显效果,而过氧化氢在几种催化剂的作用下能明显提高T OC 的去除率.由于T OC 代表水中有机物的总量,而UV 254反映的是水中芳香族或具有不饱和构造有机物的多寡[5,6],所以上述结果表明,臭氧和过氧化氢单独氧化均难以将腐植酸这样的有机物彻底氧化,而主要是在一定程度上改变了有机物的构造.在各种催化剂的作用下,过氧化氢催化氧化一方面起到改变有机物构造的作用,另一方面起到了直接去除有机物的功效.图1 臭氧氧化和过氧化氢催化氧化对腐植酸的去除F i g 11 Effect of ozonati on and hydr ogen per oxide oxidati on on the removal of hu m ic acids212 臭氧化和过氧化氢催化氧化对水中有机物结构的影响 图2为臭氧和过氧化氢在几种催化剂作用下,氧化前后水样的HP LC 分析结果.从图2可以看出,腐植酸原水的表观分子量主要集中在1000—6000Dalt on 的范围内.经臭氧或过氧化氢催化氧化后,大分子有机物的含量明显相对减少,而分子量小的有机物含量相对增加,尤其臭氧氧化和以Fe 2+和O 3作为催化剂时的过氧化氢催化氧化后分子量大于3000Dalt on 的物质基本消失,而分子量小于1000Dalt on 的物质明显增多. 选择臭氧氧化和以臭氧作为催化剂的过氧化氢催化氧化两种条件,通过热裂解2GC 2MS 分析考察了氧化前后水中有机物结构的变化情况.结果如图3所示,原水中GC 2MS 谱图中峰数最多,且以苯环为主结构的峰最多,其成分主要是以苯环结构为主的芳香类有机物,苯环上的主要官能团包括酮、酯、羧酸、醛、酚等,经臭氧化和过氧化氢催化氧化后,水中有机物以羧酸、醇、胺、酯、醚、酰、烷烃类有机物为主,说明经过臭氧氧化和过氧化氢催化氧化水中有机物的结构发生了较大变化,一些复杂的芳香族有机物被氧化分解为简单的含氧链状类有机物,使有机物发生开环和断链.在以臭氧为催化剂的过氧化氢催化氧化的条件下,氧化产物中羧酸类更多,说明过氧化氢催化氧化对有机物的氧化更为彻底. 5期金鹏康等:腐植酸臭氧氧化和过氧化氢催化氧化处理特性比较535图2 臭氧氧化以及过氧化氢催化氧化对水中有机物分子量分布的影响F i g12 Effect of ozonati on and hydr ogen per oxide oxidati on on the molecular weight distributi on图3 过氧化氢的催化氧化与臭氧氧化热裂解2GC2MS分析结果F i g13 Pyr olysis2GC2MS analysis results 环 境 化 学24卷536213 预氧化处理对混凝和活性炭吸附效果的影响 将各种条件下预氧化后的水样分别进行混凝和活性炭吸附处理,图4为处理过程中T OC和UV254去除率的比较.从图4可以看到,预氧化能在很大程度上改善混凝和活性炭处理对T OC和UV的去254除效果,尤其是对活性炭吸附效果的改善更为明显.比较几种预氧化方案的效果,可知臭氧单独氧化就能起到大幅度改善混凝和活性碳处理效果的作用,特别是对T OC去除的促进作用.过氧化氢单独氧化的作用不明显,但配用催化剂后,其对混凝和活性炭处理的促进作用得到改善.尤其是在以O3和Fe2+作为催化剂的情况下,过氧化氢对活性炭处理的促进作用非常明显. 由图2和图3的结果可知,腐植酸经过预氧化处理后,一是大分子的有机物会转化成小分子有机物,二是具有不饱和构造的有机物(环状或多键构造)会转化为饱和构造的有机物(单键构造),从而导致羧基、羟基等脂肪族基团的增加.一般来说,含有羧基、羟基的脂肪类有机物易于与铝盐作用形成铝盐络合物[7,8],因此,预氧化有利于改善后续混凝效果的原因主要在于有机物分子结构的改变.对于活性炭吸附而言,分子量小,构造简单的有机物更容易得到吸附去除[9],这是预氧化有利于改善活性炭处理效果的主要原因.图4 预氧化处理对混凝和活性碳吸附的影响F i g14 Effect of p reoxidati on on coagulati on andG AC ads or p ti on3 结论 (1)过氧化氢和臭氧单独作为氧化剂对水中以T OC为代表的有机物总量基本上没有去除作用,浓度的降低,表明两种氧化剂的功能均在于改变有机物的构造特征,而臭氧单但均能导致水中UV254独作用的效果要优于过氧化氢. (2)在几种催化剂的作用下,过氧化氢的氧化效果能得到很大改善,对T OC和UV的去除效254果都明显提高.其中O(投量015mg・l-1)作为催化剂的效果最好,Fe2+次之,而Mn2+和Cu2+的3催化效果较差.与臭氧单独氧化相比,过氧化氢催化氧化的特点在于达到较好UV去除的同时,对254T OC也有明显的去除效果. (3)HP LC分析表明,过氧化氢催化氧化和臭氧氧化均导致有机物分子量的分布向小分子方向转移,说明预氧化的一个重要作用是将水中大分子有机物转化为小分子有机物.热裂解2GC2MS分析结果进一步表明,预氧化后水中以羧酸、醇、胺、酯、醚、烷烃为代表的含氧基团和饱和构造基团明显增多,且过氧化氢催化氧化对有机物的作用比臭氧氧化更强. (4)过氧化氢催化氧化和臭氧氧化均有助于改善混凝处理和活性炭吸附处理的效果. 5期金鹏康等:腐植酸臭氧氧化和过氧化氢催化氧化处理特性比较537参 考 文 献[1] H ildeshei m M E,Cant or K P,Lynch C F et al.,D rinking W ater Source and Chl orinati on Byp r oducts:R isk of Col on and RectalCancers.Epide m iology,1998,9(1)∶29—35[2] A r ora H,LeChevallierM W and D ixon K L,DBP Occurrence Survey[J].J.AWWA,1997,89(6)∶60—68[3] Amy G L,CollinsM R,Kuo C J et al,Comparing Gel Per meati on Chr omat ography and U ltra Filtrati on f or the MolecularW eight Charac2terizati on of Aquatic O rganic Matter[J].J.AWWA,1987,79(1)∶43—49[4] Ta mbo N and Ka mei T Treatability Evaluati on of General O rganic Matter.Matrix Concep ti on and Its App licati on for a Regi onalW ater andW aste W ater Syste m[J].W ater R esearch,1978,12(11),931—950[5] 金鹏康,王晓昌,水中天然有机物的臭氧化处理特性.环境化学,2002,21(3)∶259—263[6] Griffini O,I ozzelli P,The I nfluence of H2O2in Oz onati on Treat m ent:the Experience of the W ater Supp ly Service of Fl orence[J].O zone Sci.Engng.,1996,18(2)∶117—126[7] SchnitzerM and Khan S U,Hum ic Substances in the Envir onment[M].Ne w York:1972[8] Plankey B J and Patters on H H,Kinetics of A lum inum-Fulvic acid Comp lexati on in Acidic W aters[J].Environm ental Science andTechnology,1987,21(6)∶595—601[9] Ca mel V,Ber mond A,The U se of Oz one and A ss ociated Oxidati on Pr ocesses in D rinking W ater Treat m ent[J].W ater Research,1998,32(11)∶3208—3222COM PAR I S O N O F THE CHARACTER I ST I CS O F O ZO NAT I O N AND HYD RO GEN PERO X I D E CATALY T I C O X I DAT I O NO N THE TREAT M ENT O F HU M I C AC I D SJ I N Peng2kang WAN G X iao2chang BA I Fan(School of Envir onmental and Munici pal Engineering,Xi’an University of A rchitecture and Technol ogy,Xi’a n,710055)ABSTRACT This paper mainly studied the characteristics of oz onati on and hydr ogen per oxide(HO2)catalytic oxida22ti on on the treat m ent of hum ic acids.The effects of oz onati on and hydr ogen per oxide catalytic oxidati on on the treat m ent of hum ic acids were evaluated by T OC and UV254,and the structure and molecular weight before and after oxidati on were analyzed by Pyr olysis2GC2MS and HP LC.The results showed that oz one(O3)and H2O2 can be effective t o re move UV254but less effective t o re move T OC.The re moval of UV254and T OC by H2O2 could be i m p r oved as s ome catalysts wre app lied.O3a mong the catalysts was the best,and Fe2+was better, and then Mn2+and Cu2+were worse.Both the ozonati on and hydr ogen per oxide catalytic oxidati on resulted in the frag mentati on of the macr o molecules t o s maller ones,and the organic matterswith functi onal gr oup s of car2 boxyl,hydr oxyl,ket one,ether,ester and s ome chain hydr ocarbon were increased after oxidati on.The result of this study als o indicated that oz onati on and hydr ogen per oxide oxidati on can i m p r ove the treatability of coa2 gulati on and activated ads or p ti on. Keywords:hum ic acids,oz one,hydr ogen per oxide,catalytic oxidati on.。
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臭氧脱硝原理
臭氧脱硝原理臭氧脱硝是一种常用的工业废气处理方法，它通过臭氧氧化和还原反应，将废气中的氮氧化物（NOx）转化为氮气和水，从而达到净化废气的目的。
臭氧脱硝原理主要包括以下几个方面：1. 氮氧化物的生成和危害。
氮氧化物是工业废气中的主要污染物之一，它们对大气环境和人体健康都具有一定的危害。
氮氧化物的生成主要来源于工业生产过程中的高温燃烧和化学反应，如锅炉燃烧、汽车尾气排放等。
它们不仅会导致大气污染，还会造成酸雨的形成，对植物生长和土壤质量造成损害，同时还会对人体的呼吸系统和心血管系统产生不良影响。
2. 臭氧脱硝的原理。
臭氧脱硝是利用臭氧氧化氮氧化物，将其转化为无害的氮气和水。
臭氧在高能紫外线的作用下会分解成自由基氧原子，这些氧原子具有很强的氧化能力，能够与氮氧化物发生氧化反应，将其转化为氮气和水。
臭氧脱硝过程中的化学反应主要包括以下几个步骤，首先是臭氧的分解生成氧原子，然后氧原子与氮氧化物发生氧化反应，最终生成氮气和水，从而达到净化废气的目的。
3. 臭氧脱硝设备。
臭氧脱硝设备主要包括臭氧发生器、反应器和废气处理系统。
臭氧发生器是用来产生臭氧气体的装置，通常采用电解水或紫外线辐射的方式生成臭氧。
反应器是用来进行臭氧与废气中氮氧化物的氧化反应的装置，通常采用填料式或管式反应器。
废气处理系统则是用来收集和处理已经净化的废气，通常采用吸附剂或过滤器对废气进行进一步处理，以确保排放的废气达标排放。
4. 臭氧脱硝的优势和不足。
臭氧脱硝相比传统的化学吸收和催化还原等废气处理方法具有许多优势，如处理效率高、操作成本低、无二次污染等。
但是，臭氧脱硝也存在一些不足之处，比如臭氧的生成和使用成本较高，设备运行稳定性差，需要定期维护和更换等。
总之，臭氧脱硝是一种有效的工业废气处理方法，它通过臭氧氧化和还原反应，将废气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水，达到净化废气的目的。
随着环保意识的增强和环保政策的不断加强，臭氧脱硝技术将在工业废气治理中发挥越来越重要的作用。
次氯酸钠、二氧化氯和臭氧的比较
次氯酸钠、二氧化氯和臭氧的比较目前,从水体消毒的种类来说,有氯气、次氯酸钠、漂白粉、三氯异氰尿酸(二氯异氰尿酸钠)、二氧化氯、双氧水、臭氧等药剂和方式,此外还有紫外线消毒等一些手段。
氯气、次氯酸钠、二氧化氯和臭氧都是工农业生产和日常生活中比较容易见到的几种强氧化剂,除臭氧以外,它们均为非天然存在的化学物质。
一般都可以用作水体杀生剂。
它们不仅具有灭杀细菌和病毒的功能,还能够漂白纸张、纤维以及用作化学合成等。
广泛用于自来水消毒、游泳池水消毒、污水处理、循环水除藻、造纸工业、化学合成业、以及医药卫生和防疫等各个领域。
但是,不同的药剂具有不同的性能和特点,就如同不同厂家的产品具有并不相同的质量一样。
氯气、次氯酸钠、二氧化氯和臭氧在物理化学性能上,以及实际使用中都有很大的区别。
就这几种消毒剂的应用来讲,次氯酸钠最为安全有效,易于储存,使用最为方便。
在国外许多发达国家,如美国、德国、日本等对氯气的使用有严格的限制,氯气主要用于污水处理。
而公用场所和中小型自来水厂一般不再使用液氯,而多使用次氯酸钠液体进行消毒。
当然,也可根据用水量的情况,采用其它消毒方法。
如小量饮用水的消毒就可以采用诸如紫外线、臭氧、双氧水等手段进行灭菌杀毒。
有关氯气的性能和使用情况,我们已很熟悉了。
液氯的杀菌效果很好,且容易获得,经济廉价,而且投加方便,占用地方很小,但其安全性比较低,管理上容易疏忽。
在这里,不再对液氯的情况进行详细分析,具体探讨和比较一下次氯酸钠、二氧化氯和臭氧三种消毒剂的性能以及相关设备的使用特点。
次氯酸钠次氯酸钠的分子式是N aOC ,l属于强碱弱酸盐,它清澈透明,是一种能完全溶解于水的液体。
但由于次氯酸钠液不易久存,次氯酸钠多以电解低浓度食盐水现场制备。
次氯酸钠液体可通过电解食盐水制备,这种设备称为次氯酸钠发生器。
次氯酸钠的生成过程可以通过化学方程式表达如下: 其总反应表达如下:N aC l+ H2 O N aO C l+ H2电极反应:阳极:2Cl-- 2eCl2阴极:2H++ 2e H2溶液反应: 2N aOH + C l2N aC l+ N aOC l+ H2O当然,次氯酸钠消毒液体以次氯酸钠发生器生产为最佳。
臭氧 过氧化氢
臭氧过氧化氢臭氧和过氧化氢是两种常见的化学物质，它们在不同的领域中具有重要的应用价值。
本文将分别介绍臭氧和过氧化氢的性质、制备方法以及主要应用领域。
一、臭氧臭氧（O3）是一种具有强氧化性的无色气体。
它的分子由三个氧原子组成，相较于氧气（O2），臭氧的化学活性更强。
1. 性质臭氧具有较强的氧化能力和杀菌作用。
它能与许多物质发生反应，使其分解、氧化或脱色。
由于其活性极高，臭氧在空气中很快分解，因此无法长时间储存或运输。
2. 制备方法臭氧可通过电晕放电或紫外光照射氧气而制备。
电晕放电法是将氧气通入电晕放电装置中，通过高电压电晕放电使氧气分解生成臭氧。
紫外光照射法是利用高能紫外光照射氧气，使氧气分子发生裂解产生臭氧。
3. 应用领域臭氧具有强氧化性和杀菌作用，因此在水处理、污水处理和空气净化等领域具有广泛应用。
在水处理中，臭氧可用于去除水中的有机物、重金属和异味物质。
在污水处理中，臭氧可用于氧化分解有机污染物。
此外，臭氧还可以用于空气净化，去除空气中的有害气体和异味。
二、过氧化氢过氧化氢（H2O2）是一种无色液体。
它的分子由两个氧原子和两个氢原子组成，具有较强的氧化性。
1. 性质过氧化氢是一种稳定性较差的化合物，易于分解释放氧气。
它可以与许多物质发生反应，具有较强的氧化能力和杀菌作用。
2. 制备方法过氧化氢可通过电解水或氧化反应制备。
电解水法是将电流通入水中，使水分解产生过氧化氢和氧气。
氧化反应法是利用氧化剂氧化某些物质，使其产生过氧化氢。
3. 应用领域过氧化氢在医药、化工和环境等领域有重要应用。
在医药领域，过氧化氢可用作消毒剂和漂白剂。
在化工领域，过氧化氢可用于有机合成反应和废水处理等。
在环境领域，过氧化氢可用于土壤修复和环境污染治理等。
臭氧和过氧化氢是两种常见的化学物质，它们具有强氧化性和杀菌作用，在水处理、污水处理、空气净化、医药和化工等领域有重要应用。
我们可以通过合理利用臭氧和过氧化氢的性质和制备方法，发挥它们在不同领域的作用，为人类的生活和环境改善做出贡献。
主流的高级氧化技术原理及优缺点
主流的高级氧化技术原理及优缺点
主流的高级氧化技术包括光催化氧化、臭氧氧化和过氧化氢氧化等。
光催化氧化技术的原理是利用光催化剂（如钛酸锶、二氧化钛等）在光照条件下产生电子和空穴，通过电子和空穴的氧化还原反应来降解有机污染物。
光催化氧化技术具有处理效率高、无二次污染、操作简便等优点，但存在光催化剂寿命短、光吸收范围窄等缺点。
臭氧氧化技术的原理是利用臭氧（O3）的强氧化性，将有机污染物氧化为无害的物质。
臭氧氧化技术具有高效杀菌、去除异味等优点，但存在臭氧生成成本高、臭氧分解产生有害物质等缺点。
过氧化氢氧化技术的原理是利用过氧化氢（H2O2）的氧化性质，将有机污染物氧化为无害的物质。
过氧化氢氧化技术具有操作简便、无二次污染等优点，但存在过氧化氢生成成本高、处理效率低等缺点。
不同的高级氧化技术具有各自的原理和优缺点，选择适合的技术需要根据具体的污染物以及处理要求来确定。
次氯酸钠、二氧化氯和臭氧的比较
次氯酸钠、二氧化氯和臭氧的比较目前,从水体消毒的种类来说,有氯气、次氯酸钠、漂白粉、三氯异氰尿酸(二氯异氰尿酸钠)、二氧化氯、双氧水、臭氧等药剂和方式,此外还有紫外线消毒等一些手段。
氯气、次氯酸钠、二氧化氯和臭氧都是工农业生产和日常生活中比较容易见到的几种强氧化剂,除臭氧以外,它们均为非天然存在的化学物质。
一般都可以用作水体杀生剂。
它们不仅具有灭杀细菌和病毒的功能,还能够漂白纸张、纤维以及用作化学合成等。
广泛用于自来水消毒、游泳池水消毒、污水处理、循环水除藻、造纸工业、化学合成业、以及医药卫生和防疫等各个领域。
但是,不同的药剂具有不同的性能和特点,就如同不同厂家的产品具有并不相同的质量一样。
氯气、次氯酸钠、二氧化氯和臭氧在物理化学性能上,以及实际使用中都有很大的区别。
就这几种消毒剂的应用来讲,次氯酸钠最为安全有效,易于储存,使用最为方便。
在国外许多发达国家,如美国、德国、日本等对氯气的使用有严格的限制,氯气主要用于污水处理。
而公用场所和中小型自来水厂一般不再使用液氯,而多使用次氯酸钠液体进行消毒。
当然,也可根据用水量的情况,采用其它消毒方法。
如小量饮用水的消毒就可以采用诸如紫外线、臭氧、双氧水等手段进行灭菌杀毒。
有关氯气的性能和使用情况,我们已很熟悉了。
液氯的杀菌效果很好,且容易获得,经济廉价,而且投加方便,占用地方很小,但其安全性比较低,管理上容易疏忽。
在这里,不再对液氯的情况进行详细分析,具体探讨和比较一下次氯酸钠、二氧化氯和臭氧三种消毒剂的性能以及相关设备的使用特点。
次氯酸钠次氯酸钠的分子式是N aOC ,l属于强碱弱酸盐,它清澈透明,是一种能完全溶解于水的液体。
但由于次氯酸钠液不易久存,次氯酸钠多以电解低浓度食盐水现场制备。
次氯酸钠液体可通过电解食盐水制备,这种设备称为次氯酸钠发生器。
次氯酸钠的生成过程可以通过化学方程式表达如下: 其总反应表达如下:N aC l+ H2 O N aO C l+ H2电极反应:阳极:2Cl-- 2eCl2阴极:2H++ 2e H2溶液反应: 2N aOH + C l2N aC l+ N aOC l+ H2O当然,次氯酸钠消毒液体以次氯酸钠发生器生产为最佳。
臭氧脱硝的介绍
臭氧脱硝的介绍一.前言目前成熟的脱硝工艺有低氮燃烧系统、选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）、臭氧脱硝等各种工艺。
每种工艺都有个人的优缺点和适用的条件。
对于大型的燃煤锅炉最佳的技术手段是选择性催化还原法（SCR），对于垃圾焚烧、水泥窑炉和循环流化床锅炉（CFB），选择性非催化还原法（SNCR）是一个比较经济的工艺。
除此之外还有许多机组既不适用SCR也不适用SNCR，而臭氧氧化脱硝法正好适合此类机组。
本文将从原理、化学反应过程、主要影响因素、系统构成和CFD辅助设计等方面介绍臭氧脱硝工艺。
二.臭氧脱硝原理在介绍臭氧脱硝的原理前，首先要介绍一下臭氧。
臭氧（O3）是氧的高能态存在形式，无色，有特殊臭味，极不稳定，具备奇特的强氧化性,可以有效的去除氮氧化物、二氧化硫、氯氟有机物等，同时可以灭菌、去污、漂白、除臭等，臭氧的分解化学物质的过程当中还原成(O2)或生成水(H2O)，不产生二次污染。
在自然界中，主要由雷电所产生，它是“天赐的净化剂”。
由于臭氧的这种净化特性，采用人工的臭氧发生器使得臭氧在水处理行业得到了广泛的应用。
臭氧在水中对细菌、病毒等微生物杀灭率高、速度快，对有机化合物等污染物质去除彻底而又不产生二次污染，因此饮用水杀菌消毒是臭氧应用的最主要部门，自来水行业是臭氧的最大市场。
除了在水处理方面的应用，臭氧还能有效的治理氮氧化物污染，而且是无催化剂，无还原剂，零排放的循环清洁工艺。
臭氧脱除氮氧化物已经在FCC（石油化工的催化裂化）得到了广泛的应用，是具备零吸收剂，零催化剂，零污染的先进清洁工艺。
臭氧的氧化能力极强，从下表可知，臭氧的氧化还原电位仅次于氟，比过氧化氢、高锰酸钾等都高。
此外，臭氧的反应产物是氧气，所以它是一种高效清洁的强氧化剂。
臭氧脱硝系统采用臭氧作为脱硝的反应物，把臭氧通过臭氧格栅均匀的注入烟气中，把不溶性的氮氧化物（NO）转变成为水溶性氮氧化合物（NO2或N2O3，或N2O5）。
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序号 1 脱硝机理 臭氧脱硝 利用臭氧氧化性，臭氧具有很高的氧化 电位2.07V，将烟气中的NO氧化为NO2， 并进一步氧化为N2O5，NO2与N2O5被碱液 吸收，经过曝气形成硝酸盐。 双氧水脱硝 利用双氧水的氧化性，双氧水氧化电位为 1.7V，氧化性低于臭氧，将烟气中的NO氧化为 NO2，少量氧化为N2O5，NO2与N2O5被碱液吸 收，经过曝气形成硝酸盐。 由于双氧水氧化性低于臭氧，在脱硝时SO2氧化 为SO3量远少于臭氧脱硝 需要投资双氧水储罐（PE罐）,输送泵和喷枪， 成本很低
5 药剂消耗
6 维护成本 7 脱硫脱硝塔形式
无复杂昂贵设备，维护费用极低 专利技术，脱硫脱硝一体化，在一个塔内完成 脱硫脱硝
8 副产物 9 适用锅炉 10 工艺成熟度
氮氧化物被氧化后被Mg(OH)2吸收，最终 氮氧化物被氧化后被Mg(OH)2吸收，最终转化为 转化为硝酸镁Mg(NO3)2,无毒无害 硝酸镁Mg(NO3)2,无毒无害 因运行维护成本高，只适合小型锅炉 相对较新的工艺，国内有应用，技术较 成熟 液氧储罐属于压力容器，需安监局备 案，并定期检验。臭氧发生器电离辐射 较强，臭氧泄漏会刺激呼吸系统，造成 神经中毒，破坏免疫力，加快人体衰老 。 适合于各型锅炉 相对较新的工艺，国内有应用，技术成熟
11 安全性ຫໍສະໝຸດ 27.5%的双氧水因浓度相对较低，不需报备。
由于臭氧氧化性很强，在脱硝的同时会 2 脱硫脱硝的选择性 将烟气中的SO2氧化为SO3，同时脱硫脱 硝 3 投资费用 需要投资臭氧发生器和液氧储罐（压力 容器）等设备，安全要求高，维护成本 高，投资成本高达几百万
4 电能消耗
电耗极高，以40Kg/h的臭氧发生器为 例，仅臭氧发生器的功率为220KW，按一 电耗低，仅循环水泵耗电，功率4KW,年电费 年运行7200h,电费0.65元/kw.h，一年电 1.87万元 费为102.96万元 需要液氧，约800元/吨，液氧/臭氧约为 10/1，按照40kg/h臭氧发生器不满负荷 产量为30kg/h条件下，每小时消耗液氧 300kg,年需液氧2160吨，费用172.8万元 臭氧发生器结构复杂，易耗件易损件较 多，价格昂贵，需要定期更换，维护成 本高 无需设置专门脱硝塔，可在烟道进行脱 硝，一般为一塔或者两塔 需要双氧水（27.5%浓度），约1500元/吨，每 小时消耗50kg，年消耗360吨，费用54万元。