臭氧高级氧化废水处理实验

臭氧具有强氧化性，而且可以分解产生更强氧化性的-OH ，臭氧清洁、无二次污染目前在工业废水处理领域的应用越来越广泛。

（一）医药废水处理用臭氧处理医药废水，用在前端做预处理的，为了提高生化性，打开长链的大分子，现已安装完毕。

（二）印染废水处理市政污水规模大，需要使用臭氧发生器规格就大，估计一般设备生产家做不了，再个运行成本市政污水处理单位也接受不了。

有一个印染废水处理项目在生化前和二沉池出水都采用了臭氧处理，处理规模8000吨/天，1吨水要4-5元成本。

（三）焦化废水的深度处理臭氧+BAF 做焦化废水的深度处理，投加方式是采用臭氧发生器直接曝气与废水接触，密闭池体停留时间2小时，COD 直接去除率不高，改性效果还可以。

当时项目处理量较大，如果不受投资影响，停留时间再加大一些，估计效果还能有所提高。

（四）煤化工项目污水处理煤化工项目污水处理工程的工艺，臭氧多用在二次生化后，BAF 前，主要为提高废水的生化性，部分氧化降低COD,主要采用微孔曝气盘曝气，，水体接触高度不小于4米。

具体氧化性略低，COD降低效率约在25%左右，主要作用为提高B/C比，据做过的项目的化验结果，B/C比值约在0.45到0.53之间。

（六）臭氧高级氧化的实验室试验1、水深要达到一定高度，才能提高臭氧利用率，看过有的项目用臭氧对饮用水进行消毒，反应器做到了5米，直径才50cm;而且我们实验室试验发现，40cm和80cm的高度对比，反应结果和臭氧投加量简直是质的差别。

2、臭氧在水中的扩散最好是用微孔曝气，但是考虑到实际工程反应器较大，可以选择开孔，但优先开始考虑微孔3、材质316L，必须的。

304不满足长时间运行，这个可以百度适合臭氧的材质。

4、在采用80cm高度的反应器进行试验时，10min色度基本脱完，30-60minCOD去除速率最快，过了60min，去除速率下降，我们用垃圾渗滤液稀释至400-500进行臭氧处理，出水能降到60以下，用芬顿最多只能降到160（七）氧应用问题的探讨一般采用微孔曝气比较多，但好像是厂家专配的曝气盘，比如钛材类的。

臭氧氧化法处理印染废水在我国工业废水中,印染废水占的比例较高,因其有机物含量高、碱性大、水质变化大、废水量大,而成为极难处理的工业废水之因具有很强的氧化能力（酸性溶液中氧化还原电位高达2.07V），一。

O3成为诸多难降解工业废水处理工艺的首选氧化剂。

Khadhraoui等在利用臭氧处理刚果红的研究中发现，在氧化初期，臭氧本身可以将刚果红完全氧化脱色，且该实验结果符合假一级反应动力学模型。

臭氧对直接、酸性、碱性、活性等亲水性染料脱色速度快，效果好；对于还原、纳夫妥、氧化、硫化、分散性染料等疏水性染料脱色效果较差，臭氧用量大；对于含铬染料废水，反而会生成六价铬离子，毒性更强。

通过高级氧化和活性炭负载催化剂来提高臭氧催化氧化性能。

1.臭氧氧化机理臭氧氧化有机物的途径有两种：直接反应和间接反应。

直接反应是臭氧通过环加成、亲电或亲核作用直接与污染物反应；间接反应是臭氧在碱、光照或其它因素作用下，生成氧化性更强（氧化还原电位为2.8eV）的羟基自由基（·OH），·OH可以通过不同的反应使溶解态无机物和有机物氧化，主要包括：电子转移反应、抽氢反应和·OH 加成反应。

臭氧直接作用于有机物时反应具有选择性，速度慢。

而臭氧溶于水后形成的·OH，可以无选择性地将水中的有机物矿化，或使结构复杂、有毒的大分子有机物发生断链、开环等反应，生成结构简单、无毒或低毒的小分子化合物，且速度较快。

臭氧的强氧化性能破坏染料分子中的—N＝＝N—、C＝＝C、C＝＝O、—N＝＝O等发色基团，使印染废水脱色。

费庆志等采用臭氧氧化法降解酸性嫩黄染料，发现在酸性条件下（pH=4）臭氧对该染料的脱色效果较好。

Zhang Hui等采用臭氧氧化法降解酸性橙7模拟染料废水时，加入氯化物屏蔽·OH，并未对染料的脱色率造成影响，从而得出了臭氧对该染料的脱色以直接氧化为主的结论。

而章飞芳等用臭氧氧化活性艳红KE－3B模拟染料废水，发现在碱性条件下（pH=10）脱色效果好，且脱色速度较快。

臭氧高级氧化技术报告一、引言臭氧高级氧化技术是一种先进且有效的水处理技术，能够高效地去除水中的有机污染物和微生物。

本文将介绍臭氧高级氧化技术的原理、应用和优势。

二、原理臭氧高级氧化技术利用臭氧与水中有机污染物发生氧化反应，生成多种氧化物，如过氧化氢、羟基自由基等。

这些氧化物具有高度活性，能够降解有机污染物，破坏微生物的细胞结构，从而实现水的净化和消毒。

三、应用 1. 污水处理：臭氧高级氧化技术广泛应用于污水处理厂，能够高效地去除有机污染物、重金属和微生物，提高出水质量。

2. 饮用水处理：臭氧高级氧化技术可以用于饮用水的消毒和净化，能够有效地去除水中的致病菌和有机物，提供安全的饮用水。

3. 工业废水处理：许多工业过程中会产生大量的废水，其中含有有机物和有毒物质。

臭氧高级氧化技术可以将这些有害物质降解为无害的物质，减少对环境的污染。

四、优势 1. 高效性：臭氧高级氧化技术具有高度活性的氧化物，能够快速降解有机污染物和微生物，处理效率高。

2. 安全性：臭氧高级氧化技术无需添加化学药剂，不会产生二次污染，对人体和环境无害。

3. 全面性：臭氧高级氧化技术能够去除多种有机污染物和微生物，对不同种类的水体污染都具有良好的处理效果。

4. 灵活性：臭氧高级氧化技术可以与其他水处理技术相结合，形成多种复合工艺，提高整体处理效果。

五、臭氧生成装置臭氧高级氧化技术的关键是臭氧的生成。

常用的臭氧生成装置有电解法、紫外线法和冷等离子体法。

这些装置能够高效地产生臭氧，并将其溶解到水中，实现臭氧与水中污染物的接触和反应。

六、操作要点 1. 控制臭氧浓度：臭氧浓度过高会对设备和操作人员造成危险。

因此，在操作臭氧高级氧化技术时，需要控制好臭氧的浓度，确保安全操作。

2. 控制反应时间：反应时间是影响臭氧高级氧化技术处理效果的重要因素。

过短的反应时间可能导致污染物无法完全降解，而过长的反应时间则会浪费资源。

因此，需要根据实际情况控制反应时间，以达到最佳处理效果。

污水处理高级氧化技术近年来，由于工业化发展的速度较快，致使工业企业的污水排放量剧增，造成的环境污染问题越来越严重。

在工业生产排放的废水中，有机废水的浓度较高、成分繁杂，且具有难降解、含毒性物质等特征。

因此，传统的污水处理技术已无法满足当今的污水处理要求，所以，有效处理此类工业废水已成为当务之急。

目前，先进的高级氧化法处理效果好、反应速度快、二次污染概率小且适用范围广。

因此，该技术已逐步应用于各种工业废水处理工艺中。

该技术按反应原理划分可分为臭氧氧化、光化学氧化、催化湿式氧化、电化学氧化、芬顿氧化等。

1、高级氧化法处理废水的研究进展1.1 臭氧氧化（1）臭氧氧化按照对污染物和臭氧的化学反应方式的不同，可分成二类。

一类是用臭氧直接和有机化合物反应，一般称为臭氧直接反应；另一类是臭氧先经过分解形成羟基自由基，再通过羟基自由基和有机产物进行直接化学反应，一般称为臭氧发生器间接化学反应。

在实际应用中，与臭氧的直接反应通常是通过打破有机物的双键结合，将大分子有机质转变为小分子，但总体氧化程度并不高，而破碎成小分子的有机物具备了较大的可生化性。

臭氧直接氧化是由于其选择能力较强、化学反应速度慢、以及对污染物的全面净化难度较大等特点，但可以对工业废水进行预处理，以此提高废水的B/C比。

而臭氧的间接处理化学反应基本原理为：臭氧在水体内先溶解形成羟基自由基（OH），然后羟基自由基再去氧化有机物。

该方法一般不具备化学选择性，但由于反应速度快、氧化程度高、污水处理效率好等优点，在工业废水处理中取得了较普遍的运用。

在臭氧处理间接化学反应中，臭氧在水体形成羟基自由基主要采用两种路径：①在碱性条件下，臭氧迅速溶解形成羟基自由基，且在紫外线光的影响下，臭氧形成羟基自由基；②在各种金属催化的影响下，臭氧形成羟基自由基。

国内学者对催化剂展开研究，以负载式二氧化钛为催化剂，对臭氧化合物在强催化作用下氧化对水溶性元素腐殖酸的影响开展了深入研究，结果显示，利用二氧化物能够增加对臭氧的氧化效果，其效果增加到了29.1%，而最终的腐植酸氧化物去除率更高达84.9%。

化工行业废水臭氧生化处理技术及工程实例臭氧具有强氧化性，而且可以分解产生更强氧化性的-OH，臭氧清洁、无二次污染目前在工业废水处理领域的应用越来越广泛。

下面介绍一下臭氧实际应用中的一些问题。

首先说一下第二版工业排水中，曾提到按COD浓度的4倍来参考，这个量没法选，投加量太惊人了。

所以这个参考一定不要相信，你可以自己算一下投加量吓死人。

（一）臭氧在污水中的相关应用案例案例一：医药废水前段处理：用臭氧处理医药废水，用在前端做预处理的，为了提高生化性，打开长链的大分子，现已安装完毕。

案例二：印染废水成本高市政污水规模大，需要使用臭氧发生器规格就大，估计一般设备生产家做不了;再个运行成本市政污水处理单位也接受不了。

有一个印染废水处理项目在生化前和二沉池出水都采用了臭氧处理，处理规模8000吨/天，1吨水要4-5元成本。

案例三：焦化废水的深度处理用过臭氧+BAF做焦化废水的深度处理，投加方式是采用臭氧发生器直接曝气与废水接触，密闭池体停留时间2小时，COD直接去除率不高，改性效果还可以。

当时项目处理量较大，如果不受投资影响，停留时间再加大一些，估计效果还能有所提高。

案例四：煤化工项目污水处理根据我做过的几个煤化工项目污水处理工程的工艺，臭氧多用在二次生化后，BAF前，主要为提高废水的生化性，部分氧化降低COD。

1、主要采用微孔曝气盘曝气，按照青岛国林的说法，水体接触高度不小于4米。

2、具体氧化性略低，COD降低效率约在25%左右，主要作用为提高B/C比，据做过的项目的化验结果，B/C比值约在0.45到0.53之间。

3、应用案例很多，注意事项就是管道及相关设备的介质材质选用，臭氧用循环水的水量及温度。

臭氧的泄露(最好用封闭池体加尾气破坏器)，空气气源的预处理的问题案例六：臭氧高级氧化的实验室试验看大家都在讨论，说说我们去年做了一年的臭氧高级氧化的实验室试验：1、水深要达到一定高度，才能提高臭氧利用率，看过有的项目用臭氧对饮用水进行消毒，反应器做到了5米，直径才50cm;而且我们实验室试验发现，40cm和80cm的高度对比，反应结果和臭氧投加量简直是质的差别。

臭氧—过氧化氢高级氧化法处理染色废水【摘要】目前印染废水处理技术中，混凝法、吸附法、膜分离法、光催化氧化法都存在各自的缺点，运行难度较大。

本文采用臭氧-过氧化氢-羟基氧化铁高级氧化法使染色废水脱色，取得了较好的结果。

【关键词】臭氧；过氧化氢；羟基氧化铁；脱色0 前言目前的印染废水处理技术中，混凝法只适于除去疏水性物质，而且产生的大量的化学污泥难以处理；吸附法与膜分离法因分别用到了活性炭和生物膜，因而投资造价高，且存在着再生性差的缺点；光催化氧化虽处理效率高，但技术尚未成熟，仍未能大规模应用。

因而，开发一种经济、高效的处理技术才能从根本上解决印染废水的处理问题。

臭氧氧化作为一种高级氧化技术，已被广泛应用于饮用水处理[1]。

臭氧氧化法的应用十分广泛，它在杀菌、消毒、脱色、除臭、氧化难降解有机物与改善絮凝效果方面有明显的优势。

由于臭氧不残留或产生二次污染物，所以在食品、制药、供水等行业得到广泛应用[2]。

1 反应机理废水中的染料发色是由于存在着发色基团，如偶氮基—N=N—，羧基>C=O ，乙烯基>C=C<，硝酸基—NO=C ，氧化偶氮基—N=NO—等，这些基团中均含不饱和键，O3通过产生的活泼的羟基自由基与有机物反应，将不饱和键断开，使染料氧化成分子质量较小的有机酸、醛类，从而失去发色能力，达到脱色和降解有机物的目的。

1.1 臭氧与过氧化氢反应机理链的终止反应为：1.2 过氧化氢与羟基氧化铁反应机理Joonseon Jeong等人通过实验，提出了过氧化氢与羟基氧化铁反应使染料脱色的机理[4]：2 实验流程2.1 实验条件及结果采用活性艳红染料（K-2BP）配制成溶液（0.1g/L）模拟污水，分别用聚合硫酸铁、三氧化二铁、硫酸亚铁、过氧化氢与臭氧搭配，按照表1实验流程进行实验，对比处理前后CODcr去除率（表1）、脱色效果（图1）、可见光谱图（图2）：2.2 起始pH值及亚铁离子对脱色效果的影响由实验结果可以看出：在本实验中，起始条件为近中性时催化氧化脱色效果最好，为酸性时氧化脱色时间加长，而开始时pH值为碱性时，1h都不能脱色；此外，加入亚铁离子对氧化脱色有明显的促进作用，是因为亚铁离子又与过氧化氢形成FENTON试剂，提高了氧化效果。

高级氧化技术在工业废水处理中的研究应用1. 引言1.1 高级氧化技术在工业废水处理中的研究应用高级氧化技术在工业废水处理中的研究应用是一种重要的环境治理手段。

随着工业化进程的加快和工业废水排放量的增加，传统的废水处理方法已经无法满足对水质要求的提高。

高级氧化技术通过利用强氧化剂产生的自由基来降解有机污染物，具有高效、无二次污染、适用范围广等优点，成为工业废水处理领域的研究热点。

高级氧化技术的原理是利用强氧化剂如臭氧、过氧化氢等在水中产生自由基，通过自由基与有机废水中的有机物发生氧化反应来去除有机污染物。

相比传统的生化方法和物理化学方法，高级氧化技术能够高效降解难降解有机物，降解过程不会产生二次污染物，对微生物不会产生抑制作用，能够有效处理工业废水中的难降解有机物。

通过对高级氧化技术在不同工业废水处理中的应用案例进行分析，可以看出其在染料废水、石化废水、制药废水等领域均有较好的处理效果。

未来，随着高级氧化技术研究的不断深入，其在工业废水处理中的应用前景将更加广阔，能够有效解决工业废水排放带来的环境问题。

2. 正文2.1 高级氧化技术的概念和原理高级氧化技术是一种利用氧化剂（如臭氧、过氧化氢、过氧化物等）对有机废水中的有机物进行氧化降解的先进技术。

其原理主要是通过产生高活性的氧自由基或氧化剂来破坏有机废水中的有机物分子键，使有机物得以分解为小分子或无害的物质。

在高级氧化过程中，氧化剂与有机废水中的有机物接触，发生氧化反应，生成一系列中间产物，最终降解为CO2、H2O等无害物质。

高级氧化技术具有高效、全面降解有机污染物、操作简便等优势，广泛应用于工业废水处理领域。

常见的高级氧化技术包括光催化氧化、臭氧氧化、Fenton氧化等。

这些技术不仅可以有效降解有机废水中的有机物，还可以去除色度、气味等污染物质。

高级氧化技术在工业废水处理中的原理和应用案例研究表明，其在提高废水处理效率、减少化学物质使用、降低处理成本等方面发挥了显著作用。

高级氧化技术——臭氧氧化技术在水处理中的应用摘要：高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes,简称AOP)：运用电、光辐射、催化剂，有时还与氧化剂结合，在反应中产生活性极强的自由基(·OH) ，再通过自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等，使水体中的大分子难降解有机物氧化降解为低毒或无毒的小分子物质，甚至直接降解成为CO2 和H2O，接近完全矿化。

关键词：水污染高级氧化技术臭氧氧化随着现代化学工业的不断发展,通过各种途径进入水体中的化学合成有机物的数量和种类急剧增加,对水环境造成了严重污染。

在水处理工程中,含此类物质的废水通常难以采用生物法处理,而常规的物理、化学方法也难以在技术和经济上满足净化处理的要求。

近年来,高级氧化技术用于处理小流量、高浊度、难降解的有机废水取得了较好的应用实例和应用前景,已成为业界的研究热点。

1）反应过程中产生大量氢氧自由基·OH。

2）反应速度快,多数有机物在此过程中的氧化速率常数可达106 ～109 L/(mol.s)。

3）适用范围广,较高的氧化电位使得·OH几乎可将所有有机物氧化直至矿化,不会产生二次污染。

4）可诱发链反应,由于·OH的电子亲和能为569. 3 kJ ,可将饱和烃中的H原子拉出来,形成有机物的自身氧化,从而使有机物得以降解,这是各类氧化剂单独使用时所不能做到的5）可与其他处理技术连用,特别是可作为生物处理过程的预处理手段,对于难以通过生物降解的有机物,在经过高级氧化过程处理后,其可生化性大多可以提高,从而有利于生物法的进一步降解;6）该技术采用物理—化学处理方法,其操作简单,易于控制和管理。

臭氧之所以表现出强氧化性，是因为臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性，臭氧分解产生的新生态氧原子，和在水中形成具有强氧化作用的羟基自由基·OH，它们的高度活性在水处理中被用于杀菌消毒、破坏有机物结构等等，其副产物无毒，基本无二次污染，有着许多别的氧化剂无法比拟的优点，不仅可以消毒杀菌，还可以氧化分解水中污染物。