臭氧氧化技术在水处理(lǐ)中的应用(yòng)

Author: vch11602707
Published on: 2022-03-28 17:23
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臭氧是一种发现较早的物(wù)质，具有(yǒu)较强的氧化性和可(kě)消毒性，但由于价格高于普遍使用(yòng)的氯氧化剂，所以没有(yǒu)被广泛使用(yòng)。随着人们发现氯具有(yǒu)对味道的破坏，氯酚、氯胺的产生，以及产生高挥发性卤代烃等缺点，臭氧又(yòu)有(yǒu)了被得以使用(yòng)的新(xīn)空间。人们发展了臭氧生产技术，寻找到了新(xīn)的工艺流程。同时，臭氧的应用(yòng)领域、化學(xué)性质以及反应物(wù)也得到进一步的研究。

臭氧氧化技术的发展及特点

臭氧具有(yǒu)很(hěn)强的氧化性，可(kě)以氧化多(duō)种化合物(wù)，因此，臭氧氧化技术在水处理(lǐ)中被广泛应用(yòng)。
臭氧氧化技术具有(yǒu)如下特点：
(1)臭氧不仅有(yǒu)很(hěn)好的快速杀菌、消毒性质，而且具有(yǒu)极高的氧化有(yǒu)机和无机化合物(wù)的氧化力，可(kě)去除其它水处理(lǐ)工艺难以去除的物(wù)质。
(2)臭氧的反应完全、速度快，从而可(kě)以减小(xiǎo)构筑物(wù)體(tǐ)积。
(3)剩余臭氧会迅速转化為(wèi)氧气，能(néng)增加水中溶解氧，效率高，不产生污泥，不造成二次污染。
(4)在提高净化效果、杀菌、消毒的同时，可(kě)除嗅、除味。
(5)制备臭氧用(yòng)的電(diàn)和空气不必储存和运输，臭氧化装置占地小(xiǎo)，运行操作管理(lǐ)简单，特别适用(yòng)干原有(yǒu)水厂的提高水质和水量。

臭氧联合技术

臭氧联合技术比较多(duō)，一般可(kě)分(fēn)為(wèi)以下几种：臭氧超声波法、臭氧活性污泥法、臭氧膜处理(lǐ)法、臭氧混凝法、臭氧生物(wù)活性炭吸附法。这些方法对不同的废水各有(yǒu)优缺点，因此根据废水中难降解物(wù)质和有(yǒu)毒物(wù)质的不同而选用(yòng)不同的工艺才能(néng)达到较好的效果。下面简单介绍臭氧超声波法和臭氧生物(wù)活性炭吸附法。
臭氧/超声波法
超声波能(néng)有(yǒu)效地降解废水中的难降解有(yǒu)机污染物(wù)，将超声波与臭氧进行联合使用(yòng)，可(kě)以提高降解有(yǒu)机物(wù)的效率，降低运行成本。在l976 年，DAHI就已经发现超声波能(néng)够强化处理(lǐ)臭氧废水过程，他(tā)利用(yòng)20kHz 超声波强化臭氧氧化处理(lǐ)生物(wù)污水处理(lǐ)厂的出水时发现，这种技术可(kě)减少50%的臭氧投加量。
臭氧/生物(wù)活性炭吸附法
臭氧生物(wù)活性炭工艺(O3 - BAC)是将臭氧化學(xué)氧化和活性炭物(wù)理(lǐ)、化學(xué)吸附以及生物(wù)氧化降解技术合為(wèi)一體(tǐ)的工艺。该工艺具有(yǒu)处理(lǐ)费用(yòng)低、有(yǒu)机物(wù)去除效率高、效果稳定等特点。
原水经过臭氧氧化，可(kě)以将大分(fēn)子有(yǒu)机物(wù)分(fēn)解成小(xiǎo)分(fēn)子有(yǒu)机物(wù)，提高有(yǒu)机物(wù)的可(kě)生化性并提供充足的氧气，从而使这些有(yǒu)机物(wù)更易被活性炭吸附，被吸附的有(yǒu)机物(wù)又(yòu)為(wèi)维持炭床中微生物(wù)的生命活动提供了营养;同时，由于供氧充分(fēn)，好气微生物(wù)在活性炭表面上繁殖生長(cháng)成生物(wù)膜，来降解吸附的小(xiǎo)分(fēn)子有(yǒu)机物(wù)。这就使得炭床上活性炭吸附和微生物(wù)降解同时进行，从而大大延長(cháng)了活性炭的工作周期和效率。

臭氧联合技术在工业废水处理(lǐ)中的应用(yòng)

 
医药废水的处理(lǐ)
大多(duō)医药废水COD 较高、可(kě)生化性差，单纯靠物(wù)理(lǐ)化學(xué)方法处理(lǐ)成本高不经济，普通的生化处理(lǐ)又(yòu)根本行不通，所以可(kě)以先用(yòng)臭氧预处理(lǐ)，主要是為(wèi)了提高废水的可(kě)生化性，為(wèi)后续生物(wù)处理(lǐ)降低难度，同时降低COD。
对印染废水的处理(lǐ)
印染废水对环境的污染很(hěn)严重，其水量大、水质波动大、污染物(wù)成分(fēn)复杂且含量高，色度、化學(xué)需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)均较高，是國(guó)内外难处理(lǐ)的工业废水之一。臭氧氧化技术是利用(yòng)臭氧分(fēn)子反应选择性强，能(néng)与含双键的染料直接发生加成反应，使染料开环脱色，并提高废水的可(kě)生化性。
 
此外，臭氧在紫外線(xiàn)(UV)作用(yòng)下，转化為(wèi)˙OH等强氧化性物(wù)质，与有(yǒu)机物(wù)反应，使染料的发色基团中的不饱和键断裂，生成相对分(fēn)子质量小(xiǎo)、无色的有(yǒu)机酸、醛等，达到脱色和降解有(yǒu)机物(wù)的目的。利用(yòng)O3/UV 氧化与常规生化组合，先利用(yòng)生化法将可(kě)生化有(yǒu)机物(wù)大部分(fēn)去除，剩余不可(kě)生化污染物(wù)用(yòng)O3/UV 氧化，以降低臭氧的消耗及处理(lǐ)成本，提高出水水质。
对含酚废水的处理(lǐ)
含酚废水是比较普遍且危害性很(hěn)严重的工业废水之一，酚是一种公认的致癌、致畸、致变的“三致” 物(wù)质，处理(lǐ)工业含酚废水已是工业废水方面急待解决的问题之一。研究表明，对于含酚量為(wèi)227mg/L，pH 值為(wèi)7.3-7.6，水温為(wèi)13-40C的焦化厂废水，经过臭氧氧化处理(lǐ)后，水中的含酚量降低了98%。
对垃圾渗滤液的处理(lǐ)
垃圾渗滤液是一种污染性极强的高污染物(wù)含量有(yǒu)机废水，其中有(yǒu)机污染物(wù)高达77种，其中促癌物(wù)、辅致癌物(wù)5 种，被列入我國(guó)环境优先控制污染物(wù)“ 黑名单”。并且垃圾渗滤液对周边环境、填埋场土层及地下水都会造成极大的污染。
 
臭氧氧化技术对垃圾渗滤液进行处理(lǐ)研究，实验表明，经臭氧氧化后，可(kě)以有(yǒu)效降低垃圾渗滤液生物(wù)处理(lǐ)出水的CODOF 值;垃圾渗滤液生物(wù)处理(lǐ)出水臭氧氧化后，其生物(wù)降解性随氧化时间的增加存在极值，结合处理(lǐ)的经济性可(kě)以采用(yòng)生物(wù)- 臭氧- 生物(wù)的联合技术处理(lǐ)垃圾渗滤液。

臭氧技术的发展现状及趋势

(1)随着臭氧技术在水处理(lǐ)方面的广泛应用(yòng)，人们认识到，臭氧技术的关键在于它与水中污染物(wù)的反应机理(lǐ)，这方面目前尚未有(yǒu)明确的定论，仍在进一步研究当中。
(2)臭氧的产生效率与電(diàn)源的频率呈正向增長(cháng)关系，提高臭氧发生電(diàn)源频率一直是研究的重要方向。目前國(guó)际标准型臭氧发生器产品，電(diàn)源频率最高為(wèi)20 kHz 左右。
(3)由于臭氧的强氧化性、强腐蚀性及有(yǒu)毒性，所以处理(lǐ)工艺元件的材料必须用(yòng)高耐腐蚀抗氧化材料，这就使得臭氧处理(lǐ)成本增高，不利于臭氧技术的广泛推广，因此如何降低臭氧处理(lǐ)技术的成本成為(wèi)目前臭氧技术研究的主要工作之一。
(4)目前臭氧发生器的发展趋势是體(tǐ)积越来越小(xiǎo)，能(néng)耗越来越低，電(diàn)能(néng)转化率越来越高，产率越来越高，其控制的自动化程度越来越高，臭氧应用(yòng)越来越广，同时产业发展也加快
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