臭(chòu)氧協同氧(yǎng)化技術在汙水處理中的應用
1、引言
現階段,隨著社會(huì)經濟的不斷發展(zhǎn)和進(jìn)步,社會生產的規模在不斷的擴大,因而水汙染的情況越來越嚴(yán)重,但是隨著(zhe)人們生活水平的改善和提高(gāo),對水的質量(liàng)要求也越來越高,所以要做好廢水處理的工作。因(yīn)為臭氧具有消耗量小、反應速度快和環境汙染小等等優點,臭氧氧化在廢水的處理過程中得到廣泛的應用,目前已經(jīng)發展到使用臭氧聯合氧化技術,例如院臭氧(yǎng)-超聲波技術、臭(chòu)氧-電(diàn)解處理聯合技術等等。如(rú)何在廢水的處理過程中有效(xiào)的使(shǐ)用臭氧聯合氧化技術(shù),本文將予以探討,僅供參考(kǎo)。
2、臭氧氧化技(jì)術的作用機理
從臭氧的物理性質角度出發,臭氧(yǎng)具(jù)有不穩(wěn)定的性質。在實際的情況中,如果臭氧處於空氣中,則會逐漸的持續的自動分(fèn)解成氧,並且會散發出大量熱,但是要(yào)將空(kōng)氣(qì)中臭氧的濃度控製在25%以下,因為臭氧的濃度超過25%,會發生爆炸。但是空氣(qì)中臭氧的濃(nóng)度一般(bān)在10%以下,所以不會發生爆炸的情況。當空氣中臭氧的濃度在1%以下,臭氧在(zài)常溫常壓下的空氣中開始分解的過程,則其半衰期約為16h;當(dāng)臭氧在水中的時候,水中臭(chòu)氧濃度是3mg/l時,其半衰期為15~30min。如果臭(chòu)氧在水中分解,水的溫度和pH值越高,臭氧的分解(jiě)速度越(yuè)快。因此,在實際的情況中,通常都會(huì)就地製造臭氧(yǎng)和就地利用臭氧。從臭氧的(de)化學性質角度出發,臭氧作為(wéi)氧氣的同素異(yì)構體,呈(chéng)無色或淡藍色氣體,臭(chòu)氧具有極好的氧化(huà)和殺菌能力,但是因為(wéi)臭(chòu)氧不穩定的性質,所以(yǐ)不能夠貯存臭氧。臭氧可以對(duì)有機物負電原(yuán)子進行(háng)進攻(gōng),產(chǎn)生親電反應;臭氧可以對有機物分子中帶正電(diàn)原子核進行進攻,產生親(qīn)核反應。在工業生產的過程中,一般會使用電暈放電的(de)方法。在放電的過程中,氧(yǎng)經過電(diàn)離,從而變成離子,同時高(gāo)活性的(de)氧離子和氧分子進行反應(yīng),終形成臭氧。在水溶液中臭氧會發生氧化(huà)反應。因為臭(chòu)氧作為一種強氧化劑,具有不穩定的性(xìng)質,O3及其(qí)在水中分解的中間產物遊離的氧化性較強,所以臭氧可以對水溶液中某些元素和有(yǒu)機化合物,開始迅(xùn)速和廣泛的氧化,即使水溶液的濃度較低(dī),臭氧能(néng)快速的完成氧化的進程。臭氧的分解(jiě)條件和分解機理對臭氧的氧(yǎng)化過程發揮著決定的(de)作用(yòng)。臭氧在水中可以形成羥基自(zì)由基HO-。羥基自由基HO-具有很強的氧化作用,因而(ér)可以發揮消毒殺菌的作用,同時還會對水中汙染物進行分解。利用臭(chòu)氧氧化技術形(xíng)成小分子
酸,小分子酸不斷的提高水溶液的酸度,所以要在處理液中加入適當的堿,以實現(xiàn)維持適當的pH值(zhí)的目的(de),為廢水處理的效果奠定基礎。
3、臭氧聯合氧化技術在汙水處理方麵的應用(yòng)
目前,在汙(wū)水處理的過程中已經運用臭氧(yǎng)聯合氧化(huà)技術,臭氧聯合氧化技術的使用可以提高汙水的處理效果,為水的質量奠定基礎。
3.1臭氧(yǎng)-超聲波技術
超聲波可以對水(shuǐ)中比較難降解的有機汙染物進行降解,所以使用臭氧-超聲波技術,可(kě)以為汙水處理的(de)效(xiào)果奠定基礎,同時(shí)又能節約運行的成本費用。在(zài)1976年,Dahi已經認識到超聲波可(kě)以提高臭氧處理汙水的效果,Dahi使用臭氧氧化(huà)技術對生物汙水進行處(chù)理的過程中(zhōng),同時使用20kHz超聲波提高臭(chòu)氧氧化技術的處(chù)理效果,在出水的時候,他發現使用20kHz超聲波,可以節約50%的臭氧(yǎng)投放量。在我國國內,學者趙朝成在含酚廢水處(chù)理(lǐ)的過程中使用臭氧-超聲波技術(shù),經過研究發現,在氧化的過程中使用超(chāo)聲輻射,可以提高反應的(de)速度,相比較單獨使用超聲或(huò)臭氧的技術,臭氧-超聲波技術可以強化汙(wū)水處理的效果,如果超聲的功率越大,則加(jiā)速反應的能力會越強。近些年,經過大量的研(yán)究發現,超聲(shēng)可以提高臭氧的(de)使用頻率。相比較單(dān)純的臭氧氧(yǎng)化技術,臭氧-超聲波技術可以強化染料分(fèn)解的速度和效果。在染料降解的過程中,臭氧和超聲波共同反(fǎn)應,從而形成大量的強(qiáng)氧(yǎng)化性自由基,提高染料降解的效果。
3.2臭氧(yǎng)-電解處理聯合技術
在實際的情況中,因為臭氧(yǎng)氧化技術具有顯著的優勢,例如:強氧化性、反應後沒有(yǒu)二次汙染等等,所以在(zài)現代工業(yè)中普(pǔ)遍的使用臭氧氧化技術對汙水進行處理,而在生物難降解廢(fèi)水的(de)處理過(guò)程中廣泛的使(shǐ)用微(wēi)電解(jiě)技術,即(jí)內電解技術,因為(wéi)內(nèi)電解技(jì)術理論成熟,加上其具有處理效果好、投資成(chéng)本低和實用性(xìng)好等等優點,因而內電解技術的使用效果得到越來越(yuè)多人的肯定。內電解技術在使用的過程中會形成Fe2+和Fe3+,而臭氧氧化技術在使用的過程中會形成大量的(de)羥基自由基,在汙水處(chù)理的過程中聯(lián)合使用臭(chòu)氧氧化技術和電(diàn)解處理技術,可(kě)以使Fe2+和Fe3+與羥基自由基組合成(chéng)另(lìng)外一(yī)種優良的廢水(shuǐ)處理試劑。臭氧-電解處(chù)理聯合技術,可以將電化學腐蝕、化學氧(yǎng)化、催化氧化(huà)、絮(xù)凝(níng)吸附等等(děng)的作用集合為一體,經過實踐證明,在黃薑皂(zào)素廢水的預處(chù)理過程中使用該技術,可以(yǐ)減小後續(xù)生(shēng)化法的處理負荷,提高廢水處(chù)理的效果。顏海波等,在染料廢水處理的過程中使用臭氧-電解聯合技術,染料(liào)廢水處理的效果得到明顯的改善和提高。
3.3催化臭氧化技術
近些年,催化臭氧氧化技術得到廣泛的應用,在常溫常壓的條件下,單獨的臭氧氧化技術在廢水的處理過程中難以發揮作用,這(zhè)時可以使用催化臭(chòu)氧化(huà)技術。以提升OH的生產量和生成速度為主(zhǔ)要研究目標的前提下,催化氧化技(jì)術也在不斷的發展和成熟,例如:光(guāng)催化臭氧化技術、堿催化臭氧(yǎng)化技術(shù)和多相催化臭氧(yǎng)氧化(huà)技術等等(děng)。光催化臭氧化技術,主要是將紫外線UV作為能源,將(jiāng)O3作為氧化劑,使用臭氧在紫外(wài)線照射下分(fèn)解形成活潑的(de)次生氧化劑對有機物進行氧化。對於比較難降解的有機廢水,使用光催化氧(yǎng)化法的處理方法對(duì)其進行處理,可以改變這些(xiē)物質的分子結構,形成容易(yì)降解生物的新物質,提高廢水的處理效果。堿催化臭氧化技術,主要是催化OH-,從而形成OH自由基,對分解有機物(wù)進行氧(yǎng)化。多相催化臭氧氧化技(jì)術,屬(shǔ)於新技術的一種,其主要的目的是(shì)分解O3,從(cóng)而形成活潑自由(yóu)基,提(tí)高(gāo)氧化的效果。
4、臭氧聯合(hé)氧化技術在汙水處理方麵應用(yòng)的優勢
現階段,隨著工業化的(de)不斷發展,加上社會生產規模的不斷擴大,水汙染的情況越來越嚴重,但是隨著人(rén)們(men)生活質量的不(bú)斷提高(gāo),對飲(yǐn)用水(shuǐ)的質(zhì)量要求越(yuè)來越高,所以要做好(hǎo)汙水處理的工作(zuò)。現階段,在汙水處理的過程(chéng)中普(pǔ)遍的使用臭氧聯合氧(yǎng)化技術,以保證汙(wū)水處理的效果。在汙水處理(lǐ)的過程中,使用臭氧聯合氧(yǎng)化(huà)技術,可以提高汙水處理的效果。在汙水的處理(lǐ)過程中單獨的使用臭氧氧化技術,如果汙水中存在比較難(nán)降解(jiě)的(de)物(wù)質,則處理(lǐ)的效果不(bú)明顯,而臭氧聯合氧(yǎng)化技術可以有效的分解比(bǐ)較難降解的物質,提高汙水的(de)處(chù)理效果,從而(ér)提高人們日常(cháng)用水(shuǐ)的質量。臭氧聯合氧化技術在汙水處(chù)理過程中的使(shǐ)用,可以節約汙水處理的成本,同時由能提高汙水處理的效果,因而在汙水處理(lǐ)的過程中使用臭氧聯合氧化技術(shù),具有較(jiào)好的經濟效益和社會效益,所以臭(chòu)氧聯合氧化技術應用(yòng)的範圍越來越廣(guǎng)泛。在汙水處理的(de)過(guò)程中使用臭氧聯氧化技術,可以(yǐ)對環境形成保護作用,進而緩解(jiě)水汙染的情況,改善(shàn)水的質量,為社會生產和人們日常用水提供(gòng)更好(hǎo)的水資源,從而促進社會的發展(zhǎn)和進步。
5、結語
綜上所述,臭氧聯合(hé)氧(yǎng)化(huà)技術在汙水的處理過程中發揮著重要的作用,所(suǒ)以要合理的(de)運(yùn)用臭氧聯合(hé)氧化技術,提高(gāo)汙水處理的效果。在汙水處理的過程中,運用臭氧聯合氧化技術,可以有(yǒu)效的(de)分解水中的雜質,使水的色度得到降(jiàng)低,從而保證汙水(shuǐ)處理的效果,同時臭氧聯合氧化技術的使用,可以對環境形成保護,因(yīn)而臭氧聯(lián)合氧化技(jì)術使用的範圍越來越廣。
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