印染染料废水.ppt

臭氧的反应机理：
臭氧之所以表现出强氧化性，是因为臭氧 分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子 性，臭氧分解产生的新生态氧原子，和在水 中形成具有强氧化作用的羟基自由基·OH， 它们的高度活性在水处理中被用于杀菌消毒、 破坏有机物结构等等，其副产物无毒，基本 无二次污染，有着许多别的氧化剂无法比拟 的优点，不仅可以消毒杀菌，还可以氧化分 解水中污染物。
臭氧与有机物的反应途径
直接反应：污染物+ O3→产物或中间物 有选择性，速度慢；
间接反应：污染物+ HO·→产物或中间物 无选择性，HO·（E0=2.8V）电位高，反
应能力强，速度快，可引发链反应，使许多 有机物彻底降解。
去除染料和印染废水的色度和难降解 有机物
通过活泼的自由基OH·与污染物反应使染料 的发色基团中的不饱和键断裂生成分子量小 无色有机酸醛等，从而达到脱色和降解有机 物的目的。
臭氧法去除印染废水 色度
染料废水的危害
染料品种数以万计，印染加工过程中约有10％~20 ％的染料随废水排出，每排放1t染料废水，就会污 染20t水体。废水中的染料能吸收光线，降低水体透 明度，造成视觉上的污染。染料废水是难处理的工 业废水之一，具有色度深、碱性大、有机污染物含 量高和水质变化大的特点。大多数染料为有毒难降 解有机物，化学稳定性强，具有致癌、致畸、致突 变作用；直接危害人类健康，还严重破坏水体、土 壤及生态环境，造成难以想象的后果。有效解决染 料废水治理问题是消除印染行业发展瓶颈的关键所 在。
超声波通过超声空化作用强化臭氧氧化能力, 提高臭氧利用率。超声空化作用原理是当有 一定功率的超声波辐射水溶液时,水中的微小 泡核在超声负压和正压的作用下急速膨胀和 压缩、破裂和崩溃。由于该过程发生在纳米 级到微米级的范围内,气泡内的气体受压后急 剧升温,可达到5000Ｋ。高温将气泡内的气液 界面的介质裂解产生强氧化性的自由基。
臭氧对亲水性染料的脱色速度快，效果好； 对疏水性染料的脱色速度慢，效果差，且需 臭氧量大。
臭氧技术在应用中存在的问题
低浓度臭氧处理有机物时不能将其完全氧化为二氧 化碳和水，而是生成一系列中间产物，如醛、梭酸 等;
臭氧溶解度低，限制了臭氧在水处理中的应用。
臭氧生产中对进入发生器的空气质量要求高，且臭 氧有腐蚀性，要求设备和管路使用耐腐蚀材料或作 防腐处理;
臭氧概述
臭氧在常温常压下是一种不稳定、具有特殊 刺激性气味的浅蓝色气体。臭氧具有极强的氧化 性能，在碱性溶液中拥有2.07V的氧化电位，其氧 化能力仅次于氟，高于氯和高锰酸钾。基于臭氧 的强氧化性，且在水中可短时间内自行分解，没 有二次污染，是理想的绿色氧化药剂。因此，臭 氧氧化方法已逐渐发展成为一种高级氧化技术， 在水处理领域中臭氧技术已在许多方面得到了应 用。臭氧应用于水处理过程中其作用主要是除臭、 脱色、杀菌和去除有机物。
O3/H2O2/UV
在紫外光的照射下，能够迅速产生羟基自由基 (·OH),·OH的产生机理如下:
臭氧/活性炭协同降解有机物处理技术
在每升含有臭氧的水中悬浮几毫克的活性炭 或炭黑，在水相中会引发链反应，并加速臭 氧转化为羟基自由基，由此导致了类似于 O3/H2O2或O3/UV的高级氧化过程
超声强化臭氧氧化技术
臭氧极不稳定 重量浓度为I%以下的臭氧在常温(常 压)的空气中的半衰期为16小时，水中臭氧浓度为3 mg/L时，半衰期仅30分钟左右。
臭氧氧化新技术
臭氧与其他常规水处理单元结合 臭氧处理单元自身的改进
臭氧氧化新技术－－臭氧与其他常规 水处理单元结合
特点 是利用预臭氧化带来的一些有利条件， 结合常规的水处理工艺，从而达到事半功倍 的目的
展望
（1）臭氧处理污水非常符合绿色化学的要求， 在将来实际应用中将会占更大比例。
（2）臭氧技术上的缺陷依旧十分明显，在今后 工作中要降低臭氧处理成本和提高臭氧处理 效率。
（3）臭氧降解有机物上机理体系还没完全形成， 我们还有很大空间改进。
Thanks !
组合形式 O3－活性污泥、O3－活性炭吸附、 O3－絮凝－膜处理、O3－絮凝－O3、O3－气 浮（吹脱）、O3－生物活性炭、O3－膜处理
臭氧处理单元自身的改进
原理：促使臭氧分解产生比臭氧活性更高，且 几乎无选择性的各类自由基（主要是羟基自 由基）
Ｏ3/ＵＶ高级氧化技术
Ｏ3/ＵＶ高级氧化技术－－应用
O3/UV氧化法在20世纪70年代即开始进行废 水处理的研究，以处理有毒且难生物降解物 质。
Ｏ3/Ｈ2Ｏ2高级氧化技术－－特点
与 二光次化污的染O,可3/直UV接和将H污2O染2/物UV氧相化比为,它CO不2会和产水生。
一旦．OH在溶液中生成,它会无选择性地与溶 液 或中其各它种无污害染物,自反由应基,将反其应氧速化率为很快CO,因2和此H,处2O 理费用很低,它是一种很有发展前途的高级氧 化过程。