臭氧氧化法处理废水实验

实验一臭氧氧化法处理有机废水一实验目的1、了解臭氧发生器的基本结构、原理、操作方法、观察电压和空气流量对臭氧产率的影响。

2、通过臭氧氧化法处理：印染废水、有机含酚废水、生活污水的脱色、除臭、消毒、降解COD、降酚等实验，掌握臭氧氧化法处理工业废水的基本过程、方法和特点。

二实验理论基础与方法要点臭氧是一种强氧化剂，它的氧化能力在天然元素中仅次于氟。

臭氧在污水处理中可用于除臭、脱色、杀菌、消毒、降酚、降解COD、BOD等有机物。

臭氧在水溶液中的强烈氧化作用，不是O本身引起的，而主要是由臭氧在3基引起的。

很多有机物都容易与臭氧发生反应。

水中分解的中间产物OH基及HO2例如臭氧对水溶性染料、蛋白质、氨基酸、有机氨及不饱和化合物、酚和芳香族衍生物以及杂环化合物、木质素、腐殖质等有机物有强烈的氧化降解作用；还有强烈的杀菌、消毒作用。

臭氧氧化的优点：（1）臭氧能氧化其它化学氧化，生物氧化不易处理的污染物，对除臭、脱色、杀菌、降解有机物和无机物都有显著效果（2）污水经处理后污水中剩余的臭氧易分解，不产生二次污染，且能增加水中的溶解氧（3）制备臭氧利用空气作原料，操作简便。

工业上采用高压(1.5—3万伏)高频放电制取臭氧，通常制得的是含1—4%臭氧的混合气体，称为臭氧化气。

三实验装置器材与药品设备与器材：（1）臭氧发生器 1台（2）臭氧氧化反应器 1套，如无现成的需自行安装代替500mL锥形瓶3个，与锥形瓶配套的橡皮塞3个（3）医用乳胶管，与乳胶管配套的玻璃管（4）气体转子流量计 1个（5）酸滴管（50mL） 1个（6）气体吸收瓶(如无现成的，可用锥形瓶代替) 500mL锥形瓶2个（7）量筒100mL 1个（8）洗气瓶1000mL 2个材料药品：（1）配制含酚废水，含酚浓度50—100mg/L，供除酚实验用。

（2）配制印染废水，含染料10—20mg/L ，供脱色用(亚甲蓝)（3）2% KI 溶液：称取20克分析纯碘化钾溶于1升新煮沸并冷却的蒸馏水中，贮于棕色瓶中。

利用臭氧深度处理污水并进行尾气回收利用的技术实例金　敦（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海　２０００９２） 摘要　臭氧工艺在污水处理行业是一种先进、高效的处理方法，在市政污水处理中，可利用臭氧的强氧化性，脱色、去除ＣＯＤ、消毒等。

受制于处理成本的因素，臭氧工艺在市政污水处理行业使用不多。

如果将臭氧工艺产生的尾气予以回收利用，则可以降低臭氧工艺的处理成本，提升该工艺的竞争力。

通过对即墨市污水处理厂臭氧尾气回收利用设计实例的介绍，分析了臭氧尾气回收利用技术适用情况与应用前景。

关键词　污水处理厂　臭氧　尾气回收利用　收集　增压　输送　控制　０　前言在污水处理行业中，臭氧工艺因其处理成本较高，仅在小规模工业废水处理中有所应用，而市政污水处理应用较少。

随着城市经济发展，进入市政污水处理厂的污水组成也日趋复杂，纯粹以处理生活污水为主的污水处理厂少之又少，大部分污水处理厂还需纳入部分工业废水一并处理，如果纳入的工业废水中含有印染、医药、化工等难降解的废水，采用常规的处理手段难以处理；与此同时，国家对水域生态环境保护也日益重视，各地污水处理厂尾水水质标准日益提高，目前，排入主要流域的尾水水质基本都要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ　１８９１８—２００２）中的一级Ａ标准，对尾水ＣＯＤ、色度、粪大肠菌群的达标排放都提出了更高的要求。

在这样的背景下，臭氧工艺在市政污水处理的应用也将逐步增多。

在市政污水处理中，可利用臭氧的强氧化性，在深度处理阶段进行脱色、去除ＣＯＤ（尤其是可溶性不可降解ＣＯＤ，亦称ｎｂｓＣＯＤ）、消毒等。

大多数情况下，臭氧工艺产生的尾气———氧气都白白排出，按臭氧浓度１０ｗｔ％计，用于制备臭氧的９０％氧气最终将浪费。

运行成本是臭氧工艺在污水处理中应用的一个瓶颈，如果能对这部分尾气予以利用，将极大降低臭氧工艺的处理成本，充分发挥臭氧工艺在市政污水处理行业的作用，提升该工艺的竞争力。

实验报告课程名称： 水处理工程实验 指导老师： 胡宏 成绩：__________________ 实验名称： 臭氧氧化法处理废水实验 类型：________________同组学生姓名： 徐亮、林蓓 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得一、实验目的和要求自臭氧应用于水处理以来，在实际应用中取得了明显的成效。

但臭氧氧化反应具有一定的选择性，氧化产物常常为小分子羧酸，酮和醛类物质，难以将有机物彻底降解为CO 2、H 2O 或其它无机物，因此TOC 和COD cr 去除率不是很高。

为了强化臭氧处理效果，人们开发出O 3/UV 、O 3/H 2O 2/UV 、O 3/固体催化剂（如活性炭，金属及其氧化物）等高级氧化技术，其共同特征是产生高活性羟基自由基（·OH ），从而达到彻底降解有机污染物的目的。

影响臭氧氧化的因素有污染物成分、含量，臭氧投加量，废水pH ，水气接触时间，紫外波长，照射强度，气体分布状况，水温等。

本实验希望达到下述目的：①加深对臭氧紫外法处理废水机理的理解；②掌握臭氧紫外法处理废水的最佳条件试验方法。

二、实验内容和原理臭氧氧化能力很强，O 3+2H ++2e →O 2+H 2O 反应体系的标准电极电位E=2.07V 。

臭氧在水中分解产生原子氧和氧气还可以产生一系列自由基，其反应式如下：2222222232322222O O H O H O H HO HO O H O O O O O O O +→→⋅⋅→+→++→特别是在碱性介质中，O 3分解产生自由基的速度很快，其反应式为：------⋅+→⋅+⋅+⋅→⋅++⋅→⋅+⋅+⋅→+H O HO O O HO HO O O O O O O HO OH O 2222323232232 新生成的羟基自由基尤其活泼，氧化能力更强，HO ﹒+H t +e →H 2O ，反应体系的标准电极电位Eo=2.80V 。

臭氧氧化技术在废水处理中的研究与应用一、引言随着工业化的不断发展，环境污染问题日益严重，其中污水处理是非常重要的一环。

废水中含有各种有机物、无机物和重金属离子等物质，这些物质对环境和人类健康造成了严重威胁。

因此，研究和应用高效、低成本的污水处理技术是极为必要的。

臭氧氧化技术在废水处理领域中得到了广泛的研究和应用。

下面就着重介绍臭氧氧化技术的原理、优势和应用，以及将来的研究方向和发展趋势。

二、臭氧氧化技术的原理臭氧氧化技术是一种通过臭氧分解废水污染物的技术。

臭氧是一种强氧化剂，能高效地氧化废水中的有机物和无机物。

该技术的原理是将饱和水蒸气或氧气等气体通过臭氧发生器中的电晕放电区域，使气体中的氧分子部分分裂为激发态氧原子，进而与氧分子结合形成臭氧，臭氧通过氧化分解或者化学吸收的方式将废水中的有机物和无机物氧化分解。

三、臭氧氧化技术的优势1.高效性臭氧氧化技术对大多数有机物和无机物有非常高效的氧化分解作用，其短时间内可以将污染物的浓度降低到很低程度。

2.可控性臭氧氧化技术的处理效果可以根据实际需要进行调整。

通过控制臭氧的投加量和pH值，可以实现对不同污染物的有效处理。

3.环境友好臭氧氧化技术的产物只有水和二氧化碳，与其他污染物相比较于其他处理技术更加环保和卫生。

4.处理成本低臭氧氧化技术不需要添加任何化学试剂，只需要一定的能源投入即可实现有效处理，因此其处理成本相对较低。

四、臭氧氧化技术在废水处理中的应用1.印染废水的处理印染废水是一类难以降解的废水，含有大量的有机色素和浸染剂。

臭氧氧化技术可以将印染废水中的有机色素和浸染剂氧化降解，从而达到有效处理的目的。

2.化工废水的处理化工废水中含有大量的有机物和无机物，其中一些物质具有毒性，危害环境和人体健康。

臭氧氧化技术可以将这些物质氧化分解，从而达到先进的化工废水处理的效果。

3.生活污水的处理生活污水中含有大量的有机物和营养物质，臭氧氧化技术可以将这些物质高效地分解，达到对生活污水的高效处理。

Science &Technology Vision 科技视界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,O 3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现在一般认为H 2O 2和O 3反应是O 3分子与OH -反应生成HO 2-以及H 2O 2部分离解引起,反应如下[3]:O 3+OH -→HO 2-+O 2H 2O 2+H 2O→HO 2-+H 3O +上述反应生成的HO 2-是自由基OH ·产生的诱发剂:O 3+HO 2-→OH ·+O 2-+O 2自由基OH ·一旦产生,就发生如下链反应:O 3+OH ·→HO 2-+O 2O 3+O 2-→O 3-+O 2O 3-+H 2O→OH ·+OH -+O 2链的终止反应为:OH ·+HO 2·→H 2O+O 21.2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]:反应1中,H 2O 2与FeOOH 反应生成还原态的FeOOH 表面,是过氧化氢分解的速度控制步骤。

臭氧氧化法深度处理印染废水生化处理出水臭氧氧化法深度处理印染废水生化处理出水在印染工业中，印染废水的产生是一项严重的环境问题。

大量的印染废水中含有大量的有机物、色素、酸碱物质等有害物质，对环境产生严重的污染。

因此，如何有效地处理印染废水成为了一项重要的任务。

传统的印染废水处理采用生化处理工艺，通过利用微生物将有机污染物分解为无机物，但这种方法存在一些问题，例如处理时间长、容易受到抗生物质的干扰等。

臭氧氧化法作为一种新型的废水处理技术，可以提供一种快速高效的方式来处理印染废水。

臭氧氧化法是通过臭氧气体的强氧化作用，将有机污染物降解为无机物。

其工作原理是在臭氧的作用下，有机污染物中的双键、三键等易被氧化的结构被破坏，产生氧化物质和较低的分子量有机化合物。

同时，臭氧氧化法还可以破坏有机污染物的分子链，降低其毒性。

臭氧氧化法具有处理效率高、处理时间短、不受抗生物质的干扰等优点。

其处理后的废水中有机物降解程度高，色度低，可以达到环境排放标准。

而且，臭氧氧化法还可以通过调节反应条件，使得处理过程更加稳定，提高其处理效率。

在印染废水处理中，臭氧氧化法可以与生化处理工艺相结合，通过两者的协同作用，达到更好的处理效果。

生化处理是一种微生物氧化有机物的过程，可以将残留的有机物进一步分解为无机物。

而臭氧氧化法可以提前将有机物氧化，降低生化处理的难度，提高处理效率。

综上所述，臭氧氧化法是一种高效、快速的处理印染废水的技术。

通过该技术的应用，可以有效降低废水中有机物和色素的含量，使处理后的废水达到环境排放标准。

在实际应用中，可以结合生化处理工艺，通过两种技术的协同作用，进一步提高废水处理效果。

但是，值得注意的是，臭氧氧化法还存在一些问题，例如臭氧产生和利用成本较高、反应器设备成本较高等，需要进一步的研究来解决这些问题臭氧氧化法是一种常用的印染废水处理技术，其具有高效、快速、可降解有机物和色素的优点，可以使处理后的废水达到环境排放标准。

有机废水处理中臭氧氧化技术的运用臭氧化技术具有降解能力强、效率高、不产生二次污染、操作简单等优点,在水处理应用方面的研究正日益广泛深入。

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摘要：臭氧氧化作为一种有效的有机废水处理技术,对难生物降解的有机废水具有良好的降解效果。

臭氧一般不能氧化彻底有机物，由此衍生了一系列的臭氧组合工艺，本文介绍了臭氧的性质及氧化机理,分析了臭氧氧化和衍生技术在处理农药废水、焦化废水、垃圾渗滤液、纺织印染废水等难降解有机废水中的应用,并指出了臭氧氧化技术存在的问题。

关键词：臭氧氧化技术;有机废水;废水处理世界人口的疯长及日益发展的工业是越来越多的水体遭受污染。

而臭氧具有较高的氧化还原点位和很强的氧化性，可以氧化多种化合物，对于生物难降解的有机物具有反应速度快，处理效果好，不产生污泥等特点。

随着工业技术的革新，人们发现臭氧消毒的效率要远优于氯消毒，不会在消毒过程中产生对人体有害的三氯甲烷(THMS)，并且还可以有效去除水中的色、臭、味、和铁、锰等无机物质，并能降低UV吸收值、TOC、COD及氨氮。

因此，臭氧氧化技术被广泛地应用于产业废水处理中[1]。

一、臭氧的特性臭氧，一种浅蓝色具有刺激性气味的气体，氧原子以sp2杂化的方式形成π键，臭氧分子形状为V形。

臭氧的ORP比水处理中常用消毒剂氯气高0.7V，其氧化能力也远远高于氯气高。

在水中的溶解度比氧气约高13倍[1]。

经臭氧处理后的水中通常含有较多的杂质，成分比较复杂，还含有许多有机污染物，所以臭氧在水中很不稳定，会迅速分解成氧气分子[2]。

二、臭氧氧化及其衍生工艺臭氧氧化有机物的过程分为两种反应：直接反应和间接反应。

直接反应即是通过亲核反应、环加成、亲电反应的方式。

间接反应则是通过臭氧与水的自由基诱发反应生成HO?。

HO?通过抽氢反应、电子转移及加成反应与大部分有机物进行复杂化学反应，从而将部分有机物矿化为CO2和H2O。

臭氧氧化法深度处理印染废水生化处理出水臭氧氧化法深度处理印染废水生化处理出水1. 引言印染工业是一种典型的水污染行业，其废水含有大量有机物和颜料。

传统的生物处理方法往往不能完全去除废水中的有机物污染物，而且会产生较高浓度的污泥。

因此，发展一种高效、低能耗的废水处理方法是迫切需要的。

臭氧氧化法是一种被广泛研究的废水处理技术，可以高效降解有机物，但一般难以达到出水要求。

本文将介绍臭氧氧化法在印染废水处理中的应用以及深度处理后的生化处理出水效果。

2. 臭氧氧化法原理臭氧氧化法是利用臭氧（O3）氧化有机物，将其降解为二氧化碳和水的过程。

臭氧氧化法具有较高的反应速率和选择性，可降解多种有机物，如颜料、染料和有机溶剂等。

该方法通过氧化和断裂有机物的分子键使其转化为无机物质，并在高浓度臭氧气体存在下快速进行。

因此，臭氧氧化法被广泛应用于印染废水处理。

3. 印染废水处理中的臭氧氧化法应用在印染废水处理中，臭氧氧化法通常作为预处理方法，用于去除废水中的有机物污染物。

臭氧氧化法可以对废水中的颜料、染料和有机溶剂等进行高效降解，提高废水的可生化性。

同时，臭氧氧化法还能够去除废水中的异味和色度，进一步改善废水的水质。

4. 深度处理后的生化处理出水效果经过臭氧氧化法的预处理后，印染废水被送入生化处理系统中进行进一步处理。

在深度处理过程中，生化处理系统通常采用活性污泥法。

与传统生物处理方法相比，深度处理后的生化处理出水具有以下优势：4.1 更高的去除率臭氧氧化法降解了废水中的大部分有机物污染物，使其转化为无机物质。

这使得生化处理系统在去除废水中的有机物时更加高效。

4.2 降低污泥产量传统的生物处理方法往往会产生较高浓度的污泥，需要进一步处理。

而深度处理后的生化处理系统由于废水中的有机物减少，降低了污泥的产量，减少了后续处理的成本。

4.3 提高水质深度处理后的生化处理出水符合环境保护要求，可以直接排放或作为再利用途径。

经过臭氧氧化法和生化处理的印染废水出水水质优于传统生物处理方法。