臭氧双氧水高级氧化

第７卷第１２期　２　０　０　６年１　２月　环境污染治理技术与设备　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ａｎｄ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｆｏｒ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｖｏ１．７，Ｎｏ．１２　Ｄｅｃ．２　０　０　６　

Ｏ３／Ｈ２　Ｏ２高级氧化技术Ｈ２　ｏ２　

加入量的简易控制方法　

童少平　张志峰　马淳安　

（１．浙江工业大学化学工程与材料学院，绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地，杭州３１００３２；　２．绍兴污水处理发展有限公司，绍兴３１２０７３）　

摘要对与臭氧有着不同反应话性的３类有机污染物，探讨并建立了ｏ，／Ｈ　Ｏ　高级氧化技术Ｈ　Ｏ　较优投加量的简　易控制方法。结果表明，水中存在溶解臭氧是Ｈ　Ｏ　与臭氧降解效率具有协同作用的必要条件，另外，Ｈ　Ｏ　的较优加入量　直接依赖于目标有机污染物与臭氧的反应活性。对于不同的有机物及在常规的臭氧化水处理时间内，Ｈ　Ｏ　加入量控制在　单独臭氧化处理时水中溶解臭氧的２０—３０倍（质量比）之间为宜。这种简易控制Ｈ　Ｏ　加入量的方法对推广Ｏ，／Ｈ　Ｏ　技　术在实际废水处理中的应用具有重要的意义。　关键词臭氧双氧水对氯苯酚硝基苯乙酸降解　

中圈分类号Ｘ７０３　文献标识码Ａ　文章编号１００８－９２４１（２００６）１２－００４６－０４　

Ａ　ｓｉｍｐｌｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｄｏｓａｇｅ　Ｏｆ　Ｈ，ｏ，ｆｏｒ　０　／Ｈ，０，　

ａｄｖａｎｃｅｄ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　

Ｔｏｎｇ　Ｓｈａｏｐｉｎｇ　Ｚｈａｎｇ　Ｚｈ￣ｅｎｇ　Ｍａ　Ｃｈｕｎａｎ　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　Ｂｒｅｅｄｉｎｇ　Ｂａｓｅ　ｏｆ　Ｇｒｅｅｎ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１００３２；２．Ｓｈａｏｘｉｎｇ　Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈａｏｘｉｎｇ　３１２０７３）　

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。 3. 水质监测：在使用臭氧高级氧化技术处理水体时，需要对水质进行监测，以确保处理效果和出水质量。常用的水质监测指标包括悬浮物、COD、BOD、PH值等。

高级氧化技术

高级氧化技术(AOPs)是基于羟基自由基(·OH)的特殊化学性质，化学活性高且氧化无选择性，可以促进有毒有害生物难有机物的氧化分解，最终矿化，达到污染物的无害化处置的氧化技术。其高氧化还原电位相对于常见的氧化剂，如表1-1所示[1]。高级氧化技术主要是基于一系列产生羟基自由基的物化过程。

Fenton(1894)发现Fe2+和H202发生化学反应产生·OH，·OH通过电子转移等途径可使水中的有机污染物矿化为二氧化碳和水[2]。 Weiss(1935)得到了臭氧(03)在水体中可与氢氧根离子(OH-)反应生成羟基自由基(·OH )[3]，随后，Taube和Bray(l945)在实验中发现H2O2在水溶液中会离解成HO2-离子，诱发产生羟基自由基[4]。利用物理的方法，例如超声辐射 (Ultrasonic

Irradiation)、水力设备(阀、小孔(orifice)和文氏管(venturi)等)、电子束辐射 (Electron Beam，EB)等，诱发产生羟基自由基(·OH)[5,6]。还有超临界水氧化 (Supercritical Water Oxidation，SWO)、湿式氧化(Wet Air Oxidation，WAO)或催化湿式氧化 (Catalytic Wet Air Oxidation，CWAO)等[7]。20世纪70年代，Fujishima和Honda等发现光催化可产生·OH，从而揭开了光催化高级氧化技术研究的新领域[8]。最近，混合型高级氧化技术 (Hybrid Advanced

Oxidation Ploeesses，HAOPs)成为研究的热点，其结合各种高级氧化技术的优点，弥补不足之处，成为高效的面向实际工程应用发展的新型高级氧化技术。主要形式如下:超声/ H2O2 (或03)、03/ H2O2、超声光化学氧化(Sono- photochemical Oxidation)、光Fenton技术、催化高级氧化或结合生物氧化工艺、耦合氧化工艺，如SONIWO(SonoChemical Degradation followed by

第 1 页 共 5 页 臭氧氧化技术

摘 要：臭氧作为一种强氧化剂，在水处理中得到了广泛的应用。主要体现在饮水处理、游泳池水处理、污水和尾气排放、活性炭过滤前的臭氧氧化以及混凝与臭氧氧化技术的有机结合。本文概述了臭氧的物理化学性质，臭氧氧化技术的发展及特点和在废水处理中的应用，介绍了臭氧氧化技术的作用机理和臭氧氧化技术的优缺点。

关键词：水处理；臭氧氧化；强氧化剂；活性炭过滤；混凝

水是人类社会赖以生存与发展、文明与进步的基本保障，与我们每个人息息相关。面临全球性水资源短缺、水环境污染严重、城市和工业发展对水质水量要求不断提高的挑战，我们已进入一个极其紧迫、相当复杂、全球性的生态与经济相互依赖的时期。臭氧氧化技术是在水处理中受到普遍关注的氯消毒副产品对人体具有致命危害之后开始重视并广泛采用的方法。

1 臭氧的物理化学性质

物理性质：臭氧是氧的同素异构体，在室温下为无色气体，具有一种特殊的臭味。在标准状态下，容重为2.144g/L. 第 2 页 共 5 页 化学性质：臭氧是一种强氧化剂，其氧化能力仅次于氟，比氧、氯及高锰酸盐等常用的氧化剂都高。且是有毒气体，具有腐蚀性。

2 臭氧氧化技术的发展及特点

人们发展了臭氧生产技术，寻找到了新的工艺流程；同时，臭氧的应用领域、化学性质以及反应物也得到进一步的研究。臭氧具有很强的氧化性，可以氧化多种化合物，因此，臭氧氧化技术在水处理中被广泛应用。臭氧氧化技术具有如下特点：（1）臭氧不仅有很好的快速杀菌、消毒性质，而且具有极高的氧化有机和无机化合物的氧化力，可去除其它水处理工艺难以去除的物质。（2）臭氧的反应完全、速度快， 从而可以减小构筑物体积。（3）剩余臭氧会迅速转化为氧气，能增加水中溶解氧，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，可除嗅、除味。（5）制备臭氧用的电和空气不必储存和运输，臭氧化装置占地小，运行操作管理简单。