廣州佳環(huán)臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧的氧化對染料品種適應性廣、脫色效率高，并降低其COD、BOD值，同時03在廢水中的還原產(chǎn)物以及過剩03能迅速在溶液和空氣中分解為02，，不會對環(huán)境造成二次污染。因此0 3脫色技術(shù)具有一定的工業(yè)化應用前景。目前臭氧氧化的主要缺點是運行費用相對偏高。因此，采用臭氧氧化法脫色可作為生物處理的預處理，結(jié)合生物處理可降低運行費用。 1、廢水的臭氧氧化處理機理 臭氧是良好的氧化劑，在處理印染廢水時，臭氧與簡單或復雜的有機物反應后得到一些相同的產(chǎn)物，這些產(chǎn)物很容易生化降解，而且沒有明顯的毒性。臭氧不僅能氧化水中的無機物，如CN一、NH，等，而且能氧化難以生物降解的有機物，如芳烴化合物等。臭氧化反應的途徑有兩條：一是臭氧通過親核或親電作用直接參與反應；二是臭氧在堿等因素作用下，通過活潑的自由基(主要有一0H)與污染物反應。臭氧能與許多有機物或官能團發(fā)生反應：C=C、C三C，芳香化合物、雜環(huán)化合物、碳環(huán)化合物、=N— N、=S、C三N、C—N、C— Si、一0H、一sH、一NH，、一CHO、一N=N一等。臭氧破壞和去除廢水中污染物的作用已被廣泛研究，對有機物臭氧化的產(chǎn)物也進行了一些研究。研究表明，臭氧化產(chǎn)物主要是一元醛、二元醛、醛酸、一元羧酸、二元羧酸類有機小分子。 氧化反應： 1.1 奪取氫原子，并鏈羰基化，生成醛、酮、醇或酸；芳香化合物先被氧化為酚，再氧化為酸。 1.2 打開雙鍵，發(fā)生加成反應： 1.3 氧原子進入芳香環(huán)發(fā)生取代反應，臭氧也是良好的脫色氧化劑，對于含水溶性染料廢水如活性、直接、陽離子和酸性等染料，其脫色率很高；對分散染料也有較好脫色效果；但對其他以懸浮狀態(tài)存在于廢水中的還原、硫化和涂料，脫色效果較差。Matsui等的研究結(jié)果表明偶氮染料更易于被臭氧氧化脫色。臭氧用量與偶氮基團數(shù)量有關(guān)，如對于0．1mol／1的直接紅2S、直接黑2S，其需臭氧量分別為80、130mol／1。臭氧氧化也可以與其它處理技術(shù)結(jié)合應用。 2. 影響因素 臭氧一經(jīng)溶解在水里，會出現(xiàn)下列兩種反應：一一種是直接氧化，它是較緩慢的且有明顯選擇性的反應；另一種則是在水中羧基、過氧化氫、有機物、腐殖質(zhì)和高濃度的氫氧根誘發(fā)下自行分解成羧基自由基，間接地氧化有機物、微生物或氨等。后一種反應相當快，且沒有選擇性，另外還能將重碳酸根氧化成重碳酸和碳酸。這兩種反應后一種反應更強烈，氧化能力更強。由于氫氧根和有機物能誘發(fā)臭氧自行分解成羧基自由基，所以低pH值條件下有利于臭氧直接氧化反應，而高pH值和有機物含量高的條件下則有利于羧基自由基的間接氧化反應。臭氧的自行分解率在很大程度上取決于pH值、溫度、UV值、臭氧濃度以及水中存在的其它可去除物。臭氧的濃度、溫度和接觸時間：一般來說，臭氧對直接染料、酸性染料、堿性染料、活性染料等親水性染料的脫色速度較快，效果較好因此，為達到對某種染料期望的去除效果，必須增加臭氧的投加量。臭氧的氧化能力還取決于廢水的臭氧化速度，溫度越高，氧化速度越快，所用時間縮短。在常溫下，用30rain的氧化接觸時間足以將水中3-4mmol／L的染料去除50％。 3. 混凝處理 Lin．S．H研究表明，對含低濃度染料的印染廢水，臭氧化可以有效地去除水中的色度和渾濁度，但對含中等和高濃度染料的印染廢水，應用臭氧化~n PAC絮凝處理，則可以強化臭氧處理效果。臭氧與絮凝過程連用可以將去除率提高到70％，降低化學除色藥劑費用30％。德國Ochtrup水處理廠中，印染廢水經(jīng)臭氧化處理12min后，染料COD值降低60-一80％，AOX降低60％，聚乙烯醇的濃度降低50％，從而使此前不能通過生物降解的物質(zhì)得以部分氧化，利于下一步的生物處理。 4 .活性炭吸附 活性炭具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學性質(zhì)，是最常用的一種吸附劑?；钚蕴课椒ㄟm用于被臭氧氧化脫色后廢水的深度處理。但是，由于活性炭再生系統(tǒng)操作難度大，裝置運行費用高，應用受到限制。臭氧生物活性炭對有機物的去除包括三個過程：臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解。即在對有機物的去除上，先發(fā)揮臭氧的強氧化能力，將有機物氧化成可被生物降解的小分子有機物，接著利用活性炭良好的吸附性能將其吸附，再由吸附在活性炭上的生物對吸附的有機物進行生物降解，而臭氧分解后產(chǎn)生的氧，提高水中的溶解氧，使水中溶解氧常呈飽和狀態(tài)或接近飽和狀態(tài)，又為活性炭處理中的生物降解提供必要條件。這一臭氧與顆?；钚蕴繛V池相結(jié)合的臭氧生物活性炭凈水處理工藝 5. 廢水臭氧化的發(fā)展前景 臭氧處理技術(shù)的發(fā)展可從兩方面來看：一是臭氧作為預處理或后處理，與其他處理方法的聯(lián)合使用，如絮凝、氣浮、生化等；二是臭氧處理單元自身的發(fā)展，如光催化、金屬催化氧化等。臭氧與其它處理方法聯(lián)合的工藝流程有很多形式， 如：①O +生化(活性污泥、生物活性碳法)； ②O +絮凝+膜處理；③O +膜處理；④O +氣浮(吹脫)；⑤O +活性碳吸附；⑥O +絮凝+O 。臭氧處理單元自身有以下幾種形式：①O，；②O，+／H，O，；③O ／H，O，／UV；④0 ／UV；⑤O ／固體催化劑(固體 f{二劑如活性炭、金屬及其氧化物)；⑥用先進的臭氧+超聲強化+生化處理工藝，去除偶氮染料脫色效果好，有機物去除率高，能有效地處理高濃度PVA褪漿污水。 6.結(jié)論 6.1臭氧是一種強氧化劑，能與廢水中大多數(shù)有機物、微生物迅速反應，可去除廢水中難以生物降解的有機物，如芳烴化合物等污染物，并降低其COD、BOD值，同時還可起到脫色、除臭、殺菌的作用。 6.2 在堿性條件下，臭氧對廢水的脫色效果好，隨初始pH值的升高，脫色速度明顯提高。臭氧的投加量、接觸時間、溫度、光照、催化劑等，對氧化反應和脫色率影響大。 6.3 臭氧化能改善印染廢水的可生化性，臭氧作為印染廢水預處理或后處理，與其它處理方法聯(lián)合使用，效果更佳。 6.4 臭氧發(fā)生器應用于印染廢水的應用，在現(xiàn)場使用已經(jīng)非常多，在配合其它設備的使用后，可以達到國家排放標準、 廣州佳環(huán)臭氧發(fā)生器現(xiàn)場實驗的圖，臭氧發(fā)生器
實驗后的脫色效果對比，左一是臭氧曝氣8分鐘的效果，右一是原水
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