臭氧在廢水處理中的主要方法
臭氧(O3)廢水處理技術于1905年應用于水處理。隨著相關技術的進步和成本的降低,它被普遍認為是一種很有前途的水處理方法。臭氧具有很強的氧化性,目前對其氧化機理還沒有明確的研究結論。一般認為主要來源于臭氧離解的OH自由基,臭氧是已知的發生在水中的氧化劑中最活躍的氧化劑,它可以通過自由基反應很容易地氧化各種類型的有機物。OH自由基還能與苯衍生物等其他物質形成二次氧化基團。它還可以將碳酸根或碳酸氫根離子氧化成碳酸根或碳酸氫根,作為三級氧化劑,臭氧分子可以離解成過氧化物的過氧基團。

臭氧化的主要過程。
臭氧(O3)水處理工藝有多種類型,包括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)+膜處理法,⑥臭氧(O3)+超聲波法。
1.臭氧(O3)+生物活性炭法的主要過程是:首先在水中加入臭氧,其強氧化性將復雜的有機分子鏈斷裂成小分子,易于生物降解,增加水中溶解氧濃度。然后進入生物活性炭裝置,可降解有機物被活性炭富集,并被好氧微生物氧化分解為CO2和H2O。該工藝的特點是臭氧預處理提高了廢水的可生化性,有機物的富集和富氧提高了生化反應速度;有機物在活性炭上的生物降解可以恢復活性炭的吸附性能。
2.臭氧(O3)+混凝法是基于臭氧(O3)對親水性物質的強大破壞力。當親水性物質變成疏水性時,混凝沉淀效果會大大提高。
3.臭氧(O3)+活性炭吸附法是指由于活性炭微孔小,限制了大分子物質的吸附,臭氧(O3)可以破壞物質的分子結構,形成小分子,增加活性炭的吸附能力。

4.臭氧(O3)+活性污泥工藝與生物活性炭工藝功能相同,旨在提高廢水的可生化性。
5.臭氧(O3)+膜處理法,超濾(UF)后處理常采用臭氧(O3)。

6.臭氧(O3)+超聲波處理法,超聲波功率的增加可以提高反應速度,臭氧(O3)通量的增加可以加深生物反應程度,提高復雜有機物的去除率。
臭氧單元處理主要是催化氧化。
臭氧單元處理主要是催化氧化,如堿催化氧化、光催化氧化、非均相催化氧化,具體處理方法有:①臭氧(O3)/H2O2,②臭氧(O3)/UV(紫外光),③臭氧(O3)/固體催化劑(金屬及其氧化物、活性炭等。).從反應機理來看,它屬于堿催化臭氧化、光催化臭氧化和多相催化臭氧化。
1.堿催化臭氧化反應的方式是通過羥基催化生成-羥基自由基,然后氧化分解有機物。-OH自由基的生成過程如下:
O3+OH→O2+HO2,O3+O2→O3+O2,O3+H+→HO3→OH+O2.。
2.堿催化臭氧化反應的方式是通過羥基催化生成-羥基自由基,然后氧化分解有機物。-OH自由基的生成過程如下:
O3+OH→O2+HO2,O3+O2→O3+O2,O3+H+→HO3→OH+O2.
3.光催化臭氧氧化法處理含難降解有機化合物的廢水時,部分難降解有機化合物在紫外光照射下處于激發態,與OH基團發生羥基化反應,生成易于生物降解的新物質。
4.多相催化臭氧化是近年來發展起來的一項新技術。金屬催化的目的是促進臭氧(O3)分解,產生活性-OH自由基,增強其氧化作用。常用的催化劑有氧化銅、氧化鐵、氧化鎳、二氧化鈦、錳等。
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