臭氧法在污水处理中的应用

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1、臭氧法水处理工艺及其应用环工10121020103203徐迎曦臭氧(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[1,2]。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。臭氧化法的主要工艺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

2、+膜处理法⑥O3+超声波法。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

3、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。活性污泥法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。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。臭氧化法在水处理中的应用常见的臭氧化法在水处理中的应用有：微污染

4、源水深度处理，印染染料废水、含酚废水、农药生产废水、造纸废水、表面活性剂废水、石油化工废水等的处理。微污染源水深度处理中的应用经净水厂处理的微污染源水，水中有机物经氯化后会形成氯仿(CHCl3)等含氧有机物，常规水处理工艺）的过羟基[3，4]）或重碳酸根()，臭氧分子可离解成过。印染染料废水处理中的应用印染染料废水处理中的应用印染染料废水含有高浓度的人工合成有机高分子染料，采用一般的物理化学或生物方法很难满足处理要求，而采用臭氧化法可取得良好的处理效果。含酚废水处理中的应用炼焦制气工厂、煤气发生站、石油化工工厂

5、等均排放含酚废水。由于废水中杂质很多，采用萃取结晶酚钠盐的方法通常是很不经济，而生物方法仅适用于低浓度的含酚废水。农药生产废水处理中的应用臭氧可以有效去除废水中多种有机农药，如有机氯农药、有机磷农药、有机氮农药、苯氯酸衍生物等。造纸废水处理中的应用常规方法难以去除造纸废水中的有机氮化物、木质素和色素等。斯洛克斯和科特拉斯纸浆联合企业的亚硫酸盐强碱液以及木质磺酸水溶液的臭氧化试验表明，臭氧则可以氧化这些废水中所含的70％一75％有机物质，木质素氧化为易被生物降解的衍生物含表面活性剂废水处理中的应用表面活性剂很难生

6、物降解，当用臭氧化法处理氮化烷基苯磺酸钠及烷基苯磺酸钠溶液时，这些化合物可被分解破坏达50％。废水采用铝酸钙进行初步处理，再进行臭氧化，效果更好，这时臭氧化可去除90％氯化烷基苯磺酸钠，68％的烷基苯磺酸钠，并转换成易被生物降解的衍生物石油化工废水处理中的应用臭氧处理石油化工废水效果良好，含有lmg／L阿尔兰汽油、飞机用汽油B100／BO和机器油MC-20及MK-8的废水，经臭氧化处理后可将含油量降至痕迹含量并将其分子结构全部破坏，这时的臭氧耗量为9-15mg／L。含有汽油、煤油及燃料油TC-110rng／L的

7、废水经臭氧化法除臭后，可使其含量降低至1／100，得到完全澄清的溶液。莫斯科雅拉斯夫炼油厂经生化后的石油废水再用臭氧化法处理，当臭氧耗氧量达到2.5—3mg／L时，含油量则从4-5mg／L降至0.2-0.4mg／L，饱和烃、非饱和烃及芳香烃则被破坏20—30％。臭氧化法的应用除上述范围外，还可用于处理氨基葸醌废水、电镀废水、含氮废水、食品加3总结工废水、制革废水等多种工业废水。家庭水处理设备套装臭氧法水处理工艺的前景为了解决臭氧发生器能耗高、臭氧产率低的问题,目前有几个方面突破,一是国内开发了臭氧高效率制取技术

8、,提出用“陡变电场”制取臭氧,其特点是场强Emax>70kV/cm,休止时间在0.01～10ms之间,制取臭氧的产率高,能耗低,改变了传统的电晕制取臭氧的方法.二是美国stero-lizer公司开发的利用特殊电极,电解产生臭氧和有关自由基,并且电解质溶液可反复使用.三是日本的压电铝陶瓷技术应用于生产臭氧发生器.臭氧化技术的自身发展主要是非光催化臭氧技术的开发研究,目前分为均相和非