臭氧技术在水处理中的应用

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臭氧氧化技术在水处理中的应用

臭氧氧化技术在水处理中的应用

臭氧氧化技术在水处理中的应用臭氧氧化技术是一种高效的水处理技术,广泛应用于水处理领域。

本文将介绍臭氧氧化技术在水处理中的应用。

臭氧氧化技术是通过臭氧分子产生臭氧的高氧化能力,使有机物被高效氧化为无机物的技术。

臭氧氧化技术的原理是:臭氧分子与有机物接触后会发生反应,有机物在反应中被氧化为二氧化碳、水和其他无机物。

臭氧氧化技术适用于各种水处理和废水处理条件。

1、水中臭味的去除臭氧氧化技术可以用于水中有机物质的去除,其中包括了许多臭味化合物。

通过臭氧氧化过程,能够很好地降解水中的有机物和臭味化合物,从而去除水中的臭味。

臭氧氧化还可以对水中的臭气进行脱臭处理,从而改善水的品质,提高水的市场价值。

2、水中有机物的降解臭氧对许多有机物有良好的氧化降解效果,可以使水中的化学氧化需求(COD)和有机物浓度降低。

臭氧氧化技术能够高效地氧化水中的有机物,促进水中有机物的降解,从而提高水的清洁度和品质。

臭氧氧化技术可以氧化污染物,如菌藻、色素、有机物、金属离子、氨氮和氧化还原态污染物等,将其转化为水溶解的小分子物质。

在水中去除污染物效果显著,特别适用于市政供水、饮用水、废水处理等领域。

4、水中微生物的消毒臭氧氧化技术可以高效地去除水中的微生物。

臭氧可以使菌藻细胞膜破裂以及DNA断裂,从而达到高效消除细菌、病毒等微生物的目的。

三、结论臭氧氧化技术在水处理中的应用非常广泛,可以用于水质改善、污染物去除、微生物消毒等方面,其高效率、低投资和易操作等特点,使得臭氧氧化技术成为目前最有效的水处理方法之一。

在未来的水处理领域中,臭氧氧化技术将会继续受到人们的广泛应用和重视。

臭氧在自来水厂深度处理中的设计与应用

臭氧在自来水厂深度处理中的设计与应用

臭氧在自来水厂深度处理中的设计与应用臭氧(O3)是一种具有强氧化性的氧化剂,广泛用于水处理、大气净化以及医疗卫生等领域。

在自来水厂深度处理中,臭氧的应用可以有效去除水中的有机物、微生物和气味,提高水质,保障饮用水安全。

本文将重点介绍臭氧在自来水厂深度处理中的设计与应用。

臭氧在水处理中主要靠其强氧化性来进行水质处理。

臭氧能够快速氧化有机物、微生物以及其他水中污染物,将其转化为无害的物质。

臭氧也能够去除水中的异味,改善水的口感。

臭氧在水中的消毒作用是通过其与水中的有机物、微生物等进行氧化反应实现的。

臭氧分解后会产生游离的氧原子,与水中的有机物发生氧化反应生成甲醛、酸等物质,从而将有机物分解并去除。

对于微生物,臭氧能够破坏其细胞膜结构,导致细菌、病毒等微生物的死亡。

自来水厂通常将臭氧应用于深度处理中,对水进行深度处理,提高水质。

在自来水厂中一般将臭氧应用于以下几个方面:1. 去除有机物:自来水厂出水中常常含有一定比例的有机物,这些有机物来自于水源的污染或者自来水处理过程中产生。

臭氧可以对水中的有机物进行氧化分解,将其转化为无害的物质,从而提高水质。

2. 消毒杀菌:臭氧对细菌、病毒等微生物具有很强的氧化杀菌作用,可以有效消灭水中的微生物,保障水质。

3. 去除异味:自来水中常常会含有一些难闻的异味物质,这些异味物质会影响水质,降低水的口感。

臭氧可以通过氧化分解的方式去除水中的异味物质,改善水的口感。

在自来水厂中,臭氧的深度处理通常需要进行系统的设计,以确保臭氧能够充分发挥其作用。

主要的设计包括以下几个方面:1. 臭氧发生器的选择:自来水厂在使用臭氧进行深度处理时需要选择合适的臭氧发生器。

一般常用的有电解臭氧发生器和紫外光臭氧发生器等。

根据自来水厂的水量、水质和设备投资等情况选择合适的臭氧发生器。

2. 臭氧接触器的设计:臭氧接触器是保证臭氧与水充分接触的关键设备。

需要根据自来水厂的水质和水处理工艺设计合适的臭氧接触器,确保其能够将臭氧均匀地溶解在水中。

污水处理中的臭氧消毒技术

污水处理中的臭氧消毒技术
污水处理中的臭氧消毒技术
汇报人:可编辑 2024-01-05
目 录
• 臭氧消毒技术概述 • 臭氧消毒技术在水处理中的应用 • 臭氧消毒技术的实际操作 • 臭氧消毒技术的未来发展
01
臭氧消毒技术概述
臭氧消毒技术的原理
臭氧消毒技术利用臭氧的强氧化性, 对污水中的细菌、病毒、寄生虫等微 生物进行氧化灭活,从而达到消毒的 目的。
设备安装
按照设备使用说明书进行安装,确保 设备正常运行,同时要考虑到电源、 水源、安全防护等配套设施的安装。
臭氧消毒技术的操作流程
预处理
对污水进行适当的预处理,如过滤、沉淀 等,以去除悬浮物和杂质,保证臭氧消毒 效果。
出水检测
对处理后的污水进行检测,确保微生物指 标达到排放标准或回用要求。
臭氧投加
臭氧消毒技术在水处理中的实践案例
01
02
03
城市污水处理
将臭氧应用于城市污水处 理厂,有效去除污水中的 有害物质,提高出水水质 。
工业废水处理
针对不同工业废水,采用 臭氧消毒技术进行处理, 满足废水排放标准。
饮用水处理
在饮用水处理过程中,使 用臭氧消毒技术确保水质 安全可靠。
臭氧消毒技术在水处理中的效果评估
02
03
建立标准体系
推广应用
制定和完善臭氧消毒技术的相关 标准,规范行业行为,提高技术 水平。
加强臭氧消毒技术的宣传和推广 ,提高其在污水处理领域的应用 比例,促进技术的普及和应用。
感谢您的观看
THANKS
挑战
臭氧消毒技术在实际应用中仍存在一些技术瓶颈,如臭氧产生效率、消毒效果和能耗等问题,需要进一步研究和 识的增强,臭氧消毒技术在污水处理领域的应用前景广阔,具有很大的市场 潜力。

臭氧高级氧化技术报告

臭氧高级氧化技术报告

臭氧高级氧化技术报告一、引言臭氧高级氧化技术是一种先进且有效的水处理技术,能够高效地去除水中的有机污染物和微生物。

本文将介绍臭氧高级氧化技术的原理、应用和优势。

二、原理臭氧高级氧化技术利用臭氧与水中有机污染物发生氧化反应,生成多种氧化物,如过氧化氢、羟基自由基等。

这些氧化物具有高度活性,能够降解有机污染物,破坏微生物的细胞结构,从而实现水的净化和消毒。

三、应用 1. 污水处理:臭氧高级氧化技术广泛应用于污水处理厂,能够高效地去除有机污染物、重金属和微生物,提高出水质量。

2. 饮用水处理:臭氧高级氧化技术可以用于饮用水的消毒和净化,能够有效地去除水中的致病菌和有机物,提供安全的饮用水。

3. 工业废水处理:许多工业过程中会产生大量的废水,其中含有有机物和有毒物质。

臭氧高级氧化技术可以将这些有害物质降解为无害的物质,减少对环境的污染。

四、优势 1. 高效性:臭氧高级氧化技术具有高度活性的氧化物,能够快速降解有机污染物和微生物,处理效率高。

2. 安全性:臭氧高级氧化技术无需添加化学药剂,不会产生二次污染,对人体和环境无害。

3. 全面性:臭氧高级氧化技术能够去除多种有机污染物和微生物,对不同种类的水体污染都具有良好的处理效果。

4. 灵活性:臭氧高级氧化技术可以与其他水处理技术相结合,形成多种复合工艺,提高整体处理效果。

五、臭氧生成装置臭氧高级氧化技术的关键是臭氧的生成。

常用的臭氧生成装置有电解法、紫外线法和冷等离子体法。

这些装置能够高效地产生臭氧,并将其溶解到水中,实现臭氧与水中污染物的接触和反应。

六、操作要点 1. 控制臭氧浓度:臭氧浓度过高会对设备和操作人员造成危险。

因此,在操作臭氧高级氧化技术时,需要控制好臭氧的浓度,确保安全操作。

2. 控制反应时间:反应时间是影响臭氧高级氧化技术处理效果的重要因素。

过短的反应时间可能导致污染物无法完全降解,而过长的反应时间则会浪费资源。

因此,需要根据实际情况控制反应时间,以达到最佳处理效果。

臭氧作用与功效

臭氧作用与功效

臭氧作用与功效臭氧(O3)是一种具有强氧化性的气体,广泛应用于水处理、空气净化和医疗等领域。

它的作用和功效涵盖了多个方面,下面将分别进行阐述。

一、水处理领域中的臭氧作用与功效1. 消毒杀菌:臭氧对细菌、病毒、真菌等微生物具有强烈的氧化作用,可以高效地杀灭水中的各类病原体,达到消毒杀菌的目的。

而且相比传统的消毒剂,臭氧对水质没有二次污染的问题。

2. 去除异味:臭氧可以将水中的异味物质分解,改善水质的口感和气味,使得饮用水更加清新、纯净。

这对于饮用水处理、游泳池水处理等都具有重要意义。

3. 去除有机物:臭氧能够分解水中的有机物,包括化学药品、农药等有害物质,减少水中有害物质的浓度,保证水质的安全。

4. 发色、脱色:臭氧在水处理过程中,对水中的染料、色素具有较好的氧化还原性,可以使其发生分解和脱色反应,达到去色的效果。

这在工业废水处理中有着重要的应用。

5. 悬浮物的去除:臭氧能够分解水中的悬浮颗粒物,使其沉降或被过滤掉,达到悬浮物的去除效果。

这在水处理过程中,特别是污水处理中具有重要作用。

二、空气净化领域中的臭氧作用与功效1. 去除异味:臭氧对空气中的异味分子具有氧化分解的作用,可以有效地去除空气中的烟味、化学气味、霉味等不良气味,使空气更加清新宜人。

2. 杀灭细菌:臭氧对空气中的细菌、病毒具有很强的杀灭作用,可以净化空气、防止空气传播病菌,提高室内空气质量,预防疾病的传播。

3. 分解有机物:臭氧能够将空气中的有机物分解为无机物,减少空气中有害物质的浓度,保护人体免受有害气体的侵害。

4. 氧化物去除:臭氧可以将空气中的一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)等氧化物分解为氮气(N2),减少空气中的污染物浓度,改善空气质量。

5. 防霉防螨:臭氧具有一定的杀灭霉菌和螨虫的作用,可以净化室内环境,使房间干燥、清洁,预防过敏和呼吸系统疾病。

三、医疗领域中的臭氧作用与功效1. 治疗呼吸道疾病:臭氧可以通过吸入的方式,抑制病原微生物的生长和繁殖,减少呼吸道感染,并且具有祛痰、抗炎、增强呼吸系统免疫力的作用,对于支气管炎、哮喘和慢性咳嗽等呼吸道疾病有一定的治疗效果。

臭氧在水处理中的应用

臭氧在水处理中的应用

臭氧在水处理中的应用臭氧(O3)技术于1905年应用于水处理,随着相关技术的进步,臭氧化法成本的降低,被普遍认为是很有发展前景的水处理方法。

臭氧具有极强的氧化性,其氧化作用机理目前尚无肯定的研究结论,通常认为主要来自臭氧离解的·OH自由基,它是发生在水中的已知氧化剂中最活泼的氧化剂,它很容易通过基型反应将各种类型的有机物氧化。

·OH自由基还可与其他物质如苯衍生物等形成二次氧化基,它还能将碳酸盐或重碳酸盐离子氧化成可起三次氧化剂作用的碳酸根或重碳酸根,臭氧分子可离解成过氧化物高子的过羟基]。

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

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。

然后再进人生物活性炭装置,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。

O3+混凝法基于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。

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,O3可破坏物质分子结构,形成小分子,增大活性炭吸附容量。

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。

在O3+膜处理法中,O3常用在超滤(UF)的后处理上。

在O3+超声波处理法中,超声功率的增大可增加反应速度,O3通人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:①O3/H2O2,②O3/UV(紫外光),③O3/固体催化剂(金属及其氧化物,活性炭等)。

臭氧氧化技术在水处理中的应用

臭氧氧化技术在水处理中的应用

臭氧氧化技术在水处理中的应用
臭氧氧化技术是一种常用于水处理的先进技术,可以有效地去除水中的有机物、重金属、微生物等污染物。

下面将详细介绍臭氧氧化技术在水处理中的应用。

臭氧氧化技术可以有效去除水中的有机物。

有机物是水体中常见的污染物之一,包括各种有机化合物、油脂、悬浮物等。

臭氧氧化技术通过氧化反应将有机物转化为易于沉淀或过滤的无机物,从而达到去除有机物的目的。

臭氧氧化还具有杀灭微生物的作用,可以一定程度上消除水中的细菌、病毒等微生物污染。

臭氧氧化技术还可以用于水体的脱色和脱臭。

某些水体中可能含有色素物质,臭氧氧化技术可以氧化这些色素物质,使其转化为易于沉淀或吸附的无色化合物,从而实现脱色的目的。

臭氧氧化技术还可以氧化水体中的有机物和微生物,消除水体中的异味,从而达到脱臭的效果。

值得注意的是,臭氧氧化技术虽然具有很多优点,但也存在一些问题。

臭氧氧化过程中可能会产生一些有毒有害的副产物,需要进行后续的处理和处理。

臭氧氧化技术的成本较高,需要较大的能源消耗和设备投资。

在实际应用中需要综合考虑各种因素,并选择合适的工艺条件。

臭氧氧化技术在水处理中应用广泛,可以有效去除水中的有机物、重金属、微生物等污染物。

在实际应用中需根据具体情况选择合适的工艺条件,并综合考虑成本和处理效果。

臭氧氧化技术在水处理中的应用

臭氧氧化技术在水处理中的应用

臭氧氧化技术在水处理中的应用臭氧是一种具有强氧化性的气体,因此在水处理领域中被广泛应用。

臭氧氧化技术是指通过向水中注入臭氧,利用臭氧与水中污染物发生氧化反应的方法,以达到净化和消除水质污染的目的。

臭氧氧化技术在水处理中的应用能够高效、快速地去除多种水质污染物,因此备受关注。

本文将就臭氧氧化技术在水处理中的应用进行深入探讨。

一、臭氧氧化技术原理臭氧是一种由三个氧原子构成的分子氧,其分子结构使其具有非常强的氧化作用。

当臭氧与水中的污染物接触时,会发生一系列氧化反应,将有机物质氧化为无害的水和二氧化碳,同时也能氧化水中的无机物质。

臭氧氧化技术的原理主要包括以下几个方面:1.直接氧化:臭氧本身对有机物质和无机物质有氧化作用,直接将污染物转化为无害产物。

2.间接氧化:臭氧分解生成自由基氧原子,自由基氧原子具有更强的氧化能力,可以与水中的污染物反应,将其氧化。

3.消毒灭菌:臭氧能够有效地杀灭水中的细菌、病毒和其他微生物,起到消毒灭菌的作用。

1.废水处理:臭氧氧化技术可以用于工业废水处理和城市污水处理。

在工业废水处理中,臭氧氧化技术能够高效去除工业生产中产生的各种有机物质、氨氮、硫化氢等污染物,净化废水。

在城市污水处理中,臭氧氧化技术能够加速有机物的分解和降解,提高生化池的处理效率,同时也能用于臭氧消毒,保障出水水质。

2.饮用水处理:臭氧氧化技术在饮用水处理中也有广泛的应用。

通过臭氧氧化,可以将饮用水中的有机物质、异味物质、色度物质、微生物等去除,提高饮用水的品质和安全性。

3.游泳池水处理:游泳池水中常常含有各种有机物质和微生物,利用臭氧氧化技术可以高效去除游泳池水中的有机污染物和微生物,保证游泳池水清洁卫生。

4.水产养殖水处理:在水产养殖中,水质的清洁卫生对于养殖生物的健康成长至关重要。

臭氧氧化技术可以去除水中的有机废物、氨氮、硫化氢等有害物质,提高养殖水质。

5.反渗透膜预处理:在反渗透膜工艺中,水中的有机物质、微生物等会影响反渗透膜的运行效果,甚至导致膜堵塞。

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臭氧技术在水处理中的应用李亮,李燕中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室,江苏徐州(221116)E-mail:liqiliang1234@摘要:臭氧作为一种强氧化剂,在水处理中得到了广泛的应用。

综述了各种臭氧高级氧化技术的研究进展,包括臭氧氧化技术、臭氧/紫外辐射、臭氧/过氧化氢、臭氧/超声波、臭氧/活性炭、催化臭氧化、臭氧与混凝处理联合等技术,并提出了目前臭氧技术存在的问题,最后展望了该技术未来的发展趋势。

关键词:臭氧;高级氧化;臭氧联用技术1. 引言臭氧(O3)是强氧化剂、杀菌消毒剂、催化剂、脱色剂和除臭剂。

臭氧技术是治理环境和水质污染的关键技术,是二十一世纪环境科学四大关键技术之一,普遍应用于空气、水、物体表面的消毒以及油烟净化等方面。

该技术的核心环节是通过特定的电场实现无声放电而产生大量的臭氧气体,在此过程中,高能电子与气体分子碰撞时发生一系列基无物化反应并将气体激活,产生多种活性自由基,从而对多种有害物质、细菌病毒等发生催化、氧化和分解,而转为无毒的副产物,达到真正消毒、洁净的目的。

在水处理方面主要应用于水厂、水塔、水箱、蓄水池、游泳池及污水处理。

臭氧应用特点:氧化能力强,反应速度快;对细菌,病毒、芽胞、软体微生物等有极强的杀灭作用;氧化农药毒素,降低水中BOD、COD;臭氧的原料取自空气中的氧,完成工作后又还原成氧,增加水中溶解氧,没有二次污染;可改善水的理化性质,有良好的脱色、除臭、除异味作用;用臭氧消毒杀菌不会产生有毒的三氯甲烷及致癌有机卤化物副产品,不存在任何对人畜有害的残留物。

2. 臭氧氧化技术臭氧的氧化电位为2.07V,氧化能力仅次于氟[1]。

臭氧能与水中各种形态存在的污染物质(溶解、悬浮、胶体物质及微生物等)起反应,将复杂的有机物转化成为简单有机物,使污染物的极性、生物降解性和毒性等发生改变。

多余的O3可自行分解为O2。

卢宁川等[2]采用臭氧氧化的方法.对某厂苯酐车间的增塑剂废水的氧化降解过程进行了探讨。

结果表明,将废水pH调至9、臭氧氧化时间为60min时,对增塑剂废水中COD的去除率较高,可达41.5%,适当提高pH可加快污染物的氧化速率,同时降低了臭氧投加计量比值。

从而增加了臭氧的利用率。

王长友等[3]噪用臭氧氧化法降解金矿氰化废水,废水水样pH为8.0-9.0,当氧化反应时间达到12min,臭氧投加量为133.33mg/L时,氰化物去除率达到98.1%.残余氰化物质量浓度为0.43mg/L。

3. 臭氧联合技术目前,单独使用臭氧氧化技术处理废水仍存在一些问题。

一方面,臭氧与有机物的反应选择性较强,在低剂量和短时间内,臭氧不可能完全矿化污染物,且分解生成的中间产物会阻止臭氧的进一步氧化[4]。

另外臭氧的发生成本高,利用率偏低,导致处理费用高。

因此对提高臭氧的利用率和氧化能力这方面的研究,是目前国内外的热点。

在提高臭氧的氧化效率方面,臭氧技术的发展大致可分为两类:一种是将臭氧用如超声、紫外、过氧化氢[5]催化转化为氧化性更强而反应选择性更低的羟基自由基。

另一类是用固体颗粒为催化剂来加强臭氧氧化,如活性炭、金属氧化物、二氧化钛[6]。

然而氧化工艺的联合使用会增加操作的复杂程度和处理成本,而且,不同的氧化工艺的联合,其降解有机物的效率也不尽相同,为此,选择什么样的联合工艺,需要根据具体情况而定。

几种臭氧氧化工艺比较见表1[7]。

表1 各种臭氧氧化工艺的比较Tab.1 Comparison of various ozone oxidation process工艺氧化剂成本紫外线成本操作与维修的难易程度污染物浓度适用范围对废水中干扰物的承受能力O3高无难中高中O3/生物活性炭高无难中高小UV/O3高中难中高中UV/H2O2/O3中中中中高中UV/TiO2/O3低中中低中3.1 O3/UV此法是利用臭氧在紫外光的照射下,分解产生活泼的次生氧化剂来氧化有机物的处理方法[8]。

其氧化反应为自由基型。

自由基产生的机理为:O3 + h v→O + O2O3 + h v + H2O →H2O2 + O2O + H2O → ·OHH2O2 + h v→ ·OH何宗健等[9]人利用用臭氧氧化法处理含氰废水。

处理时间为25min时。

氰化物去除率达98%。

当pH为9.5左右时效果最好,且不用外加酸碱。

O3/UV法去除氰化物的效果超过了单独使用UV或O3,当处理时间为15min时,氰化物去除率就达到98%。

R.Andreozzi等[10]采用O3/UV和O3/H2O2处理矿物油污染废水。

实验在一个0.2L的半连续反应器中进行,254nm紫外灯照射的能量为17W,臭氧投加量11mg/L,H2O2浓度为2.0×10-2mol/L。

结果表明,30min内O3/UV处理该废水的COD去除率达到80%~90%,效果优于O3/H2O2。

3.2 O3/H2O2O3/H2O2是水处理中一种重要的高级氧化方法,它不产生二次污染,可直接将污染物氧化为二氧化碳和水。

日本在20世纪70年代末开始研究这种方法,美国于20世纪80年代将其用于城市污水处理中,臭氧和过氧化氢协同作用可以产生具有极强氧化作用的HO·,可有效去除水中的有机污染物。

臭氧水溶液中加入H2O2,臭氧分解产生羟基自由基的速度会显著加快,污染物在O3/H2O2:氧化过程中的降解速率比单一的氧化过程快2~200倍。

马军等[11]研究了O3/H2O2系统对水中二苯甲酮的去除.通过GC-MS对降解产物进行分析,结果表明:臭氧投加量4.65mg/L,H2O2投加量0.67mg/L,pH为7~11时,二苯甲酮平均去除率为80%左右。

蔡哲锋等[12]研究了O3/H2O2联合作用去除难降解制药废水的COD,改善废水可生化性的效果,并考察了pH、臭氧用量、H2O2投加量等因子对处理效果的影响。

实验结果表明,pH为11左右,臭氧用量为1.20g/L、H2O2投加量为20mmol/L时,废水COD去除率达到62%,BOD5/COD提高到0.36。

3.3 O3/超声波此法利用超声波的空化效应,使废水中出现空化气泡,并且产生局域高温高压的条件促使臭氧在气态时直接快速分解,释放·OH 自由基[13,14],从而强化臭氧的氧化能力、加快反应的速度.超声输入功率越大即声能密度越大时,污染物去除效率越高.引入超声波(US),可使臭氧充分分散与溶解,提高臭氧氧化能力。

故其具有高效、低成本的特点,在水处理中具有很大的应用潜力。

赵朝成等[15]用O3/超声波联合技术处理含酚废水,研究表明,超声辐射在臭氧氧化过程起加速反应作用,效果明显好于超声或臭氧单独使用时的效果,而且随着超声功率的增大,加速反应的能力增强;随着臭氧通人量的增大,酚去除率不断增大。

T.M.Olson等[16]研究在一个450mL的玻璃内置水容器中超声辐射臭氧氧化过程,最初有机碳质量浓度为10mg/L,纯臭氧投加量为3.2mg/L,2min US(83W)结合臭氧降解,自然有机物的去除率为60%,总TOC去除率超过95%。

V.Ragaini等[17]用US/O3降解水溶液中的2-氯酚,当2-氯酚的降解率为70%时,US/O3,较单独使用O3时能耗高7%,处理时间却减少24%。

3.4 O3/活性炭臭氧生物活性炭工艺(O3-BAC)是将臭氧化学氧化和活性炭物理、化学吸附以及生物氧化降解技术合为一体的工艺。

该工艺具有处理费用低、有机物去除效率高、效果稳定等特点。

张彭义[18,19]等人研究活性炭对乙酸钠、苯甲酸、对氯苯甲酸这三种与臭氧有不同反映速率的有机物氧化过程的影响,结果表明乙酸钠的降廨速率最大,比单独臭氧化时提高了5倍。

活性炭投加量越大,反应速率越快。

吴红伟[20]等人在臭氧活性碳法中加入陶粒,进一步提高处理微量有机污染物的效果。

陶粒是一种化学性质稳定的滤料,它增加了气与水接触的面积,有利于臭氧同有机物的反应,提高了臭氧利用率;陶粒有良好的除浊能力,出水溶解氧含量高,为后续生物活性炭的使用提供良好的条件,减轻其处理负荷[21]。

胡志光等[22]的研究表明.预臭氧化可增加水中的溶解氧含量,从而促使生物活性炭的硝化菌非常活跃,能够有效去除氨氮,同时O3-BAC对锰的去除率非常高,而且稳定,采用不同的臭氧投加量.对锰的去除率始终保持在95%以上。

3.5 催化臭氧化催化臭氧技术主要分为光催化臭氧化、碱催化臭氧化和多相催化臭氧化等。

光催化臭氧化是以紫外线UV为能源、O3为氧化剂,利用臭氧在紫外线照射下分解产生活泼的次生氧化剂氧化有机物。

碱催化臭氧化是通过-OH催化,生成·OH自由基.然后氧化分解有机物。

多相催化臭氧化是近年来发展起来的新技术,其金属催化的目的是促进O3分解,以产生活泼自由基,强化其氧化作用。

多相催化臭氧化技术主要分为金属氧化物(如MnO2、Al2O3等)、金属或金属氧化物负载在金属氧化物(如Cu-A12O3、Cu-TiO2、Ru-CeO2、TiO2-A12O3等)以及金属或金属氧化物负载在其它物质上(如活性炭、硅胶、粘土等)。

李来胜等[23]研究了炭黑改性TiO2(CB-TiO2)薄膜催化剂光催化臭氧氧化典型有机污染物邻苯二甲酸二丁酯的过程。

在500mL废水中以50mg/h的流量投加臭氧,30min后,TiO2/UV/O3和UV/O3氧化过程的TOC去除率分别为84.7%和72.6%。

而O3氧化过程60min 后的TOC去除率仅为46.4%。

相同臭氧浓度下,邻苯二甲酸二丁酯在TiO2/UV/O3作用下完全矿化的速率常数是UV/O3过程的1.2~1.76倍,是TiO2/UV过程的2.24~3.54倍。

尹琳等[24,25]分别以粘土为载体与ZnO、TiO2共混制备颗粒催化剂,并对活性艳红X-3B 模拟染料废水进行复合催化臭氧氧化处理,废水COD去除率最高可达75.6%,提高了臭氧的降解效果和利用率。

国内苏金钰[26,27]等人进行了活性炭负载TiO2催化臭氧氧化去除水中的酚氯乙酸的研究,结果表明100L的含酚废水,在臭氧氧化空气流量0.05 m3/h,O3浓度3.46~8mg/L,pH 为6.5~8时30min去除率即达99%,比单纯臭氧氧化法脱酚率提高30%。

100mg/L的氯乙酸废水在臭氧氧化空气流量为0.05m3/h,O3浓度为6.62L时,pH=3.8,30min COD去除率即达75%以上。

3.6 O3/生物滤池O3可以有效地将大分子有机物转化为分子质量较小的有机物,提高二级处理出水中有机物的可生化性,通过O3和曝气生物滤池的组合工艺(O3-BAF)可大大提高污水深度处理的效果。

王树涛等[28]应用臭氧预氧化一曝气生物滤池处理哈尔滨某污水厂生化处理后的二级出水.实验表明:O3-BAF工艺对污水的UV254和色度的去除有很大改善,同时对于提高二级出水的可生化性有突出贡献。

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