當(dāng)前位置：奧立臭氧臭氧技術(shù)應(yīng)用

臭氧發(fā)生器在難生化高能度廢水應(yīng)用

     隨著當(dāng)前現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)的高速發(fā)展，我們隨之而來的水環(huán)境污染問題日益凸現(xiàn)，進(jìn)行引起了人們的高度關(guān)注。一些前所未有的污染治理問題擺在面前，如某些化工廠、制藥廠、印染廠等排放有機(jī)高濃度工業(yè)廢水就不能用通常的生化技術(shù)加以解決。因為廢水中可直接生化處理的有機(jī)物幾乎沒有（既不存在可降解的有機(jī)物），生化法無能為力。所謂難降解有機(jī)物是指自然界的微生物難以分解，可在環(huán)境中長期殘留的有機(jī)物之總稱。而傳統(tǒng)的生物處理對難降解有機(jī)物無法進(jìn)行處理，必須在生物處理前加以必要的前置處理或預(yù)處理。
     科研發(fā)現(xiàn)高濃度臭氧在堿催化因素下，對難生化有機(jī)高濃度廢水有獨特功效。其機(jī)理在于高濃度臭氧將產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)能力更強(qiáng)的大量的•OH，它能夠把難降解的有機(jī)物結(jié)構(gòu)改變?yōu)樾碌奈镔|(zhì)，并在這些物質(zhì)上引進(jìn)一個充氧官能團(tuán)，便成為生物可降解的物質(zhì)而賦予新的化學(xué)性質(zhì)，結(jié)果可使難生化有機(jī)廢水脫色、除臭、結(jié)合傳統(tǒng)的生化技術(shù)可將易生物降解污染物進(jìn)一步除去，大大降低了處理成本，達(dá)到國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)或使污水回收利用資源化，具有社會和經(jīng)濟(jì)雙重效益。
      在難生化有機(jī)物廢水處理中臭氧發(fā)生器的工藝要求。由于臭氧強(qiáng)氧化工藝是全部工藝的首要環(huán)節(jié)，否則后續(xù)工藝無法進(jìn)行。fbhvfdbk對全部臭氧工藝過程要求嚴(yán)謹(jǐn)、穩(wěn)定、可靠，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測、監(jiān)管措施，確保工藝要求。直接影響臭氧系統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)過程的因素包括：
1、 影響臭氧濃度和產(chǎn)率的因素：
空氣（富氧空氣或氧氣）的濕度、溫度、流量、壓力、發(fā)生器功率等條件都含導(dǎo)致臭氧濃度和產(chǎn)率的變化。如氣體含水量（或露點）會明顯影響臭氧濃度和產(chǎn)率。嚴(yán)重時根本就不產(chǎn)生臭氧，還會導(dǎo)致臭氧發(fā)生設(shè)備損壞；放電室溫度越高，臭氧分解越快，臭氧濃度就越低，應(yīng)加強(qiáng)放電室的冷卻效果；在通常放電氣壓小于0.08Mpa條件下,氣壓越高，臭氧濃度就越低，為使臭氧氣體能較好的溶解于水又必須保證一定的氣壓；氣體流量越大，臭氧濃度越低；發(fā)生器功率越大，臭氧濃度越高。因此為使臭氧氣體的濃度和產(chǎn)率相對穩(wěn)定，應(yīng)盡量保持上述條件恒定。加裝臭氧濃度分析測控報警儀就是確保臭氧濃度的準(zhǔn)確性和整個工藝系統(tǒng)的可靠性而專門設(shè)置的，一旦濃度低于設(shè)定數(shù)值（如：40mg/L），臭氧濃度分析測控儀會發(fā)出聲光報警信號并切斷系統(tǒng)增加泵電源停止工作，不使未處理好的廢水進(jìn)入后續(xù)工藝影響工作。針對該難生化有機(jī)廢水應(yīng)在大氣量下，實現(xiàn)臭氧濃度≥40mg/L，實現(xiàn)大產(chǎn)率目的，可在堿性環(huán)境下生產(chǎn)出大量•OH參與化學(xué)反應(yīng)，提高反應(yīng)速度和效率。這就要必須在大氣量前提下提高臭氧發(fā)生器單元放電效率來加大臭氧濃度和產(chǎn)率，保證臭氧發(fā)生器整機(jī)的高濃度和大產(chǎn)率。同時臭氧發(fā)生裝置系統(tǒng)必須長期運(yùn)行可靠、穩(wěn)定、且故障率低、維護(hù)少。顯然2%以下的臭氧濃度數(shù)值偏低，不利于后續(xù)工藝要求。
2、 臭氧氧化難降解有機(jī)物的反映途經(jīng)：
國外學(xué)者Hoigne和Boder研究認(rèn)為有兩條：
其一、臭氧通過親核或親電作用直接參加反應(yīng)。具有直接氧化有機(jī)物、反應(yīng)較慢、有選擇性、有直接氧化產(chǎn)物產(chǎn)生特征。
其二、臭氧在堿性環(huán)境等因素作用下，通過活潑自由基主要是•OH-與污染物反應(yīng)，具
有氧化有機(jī)物速度快、無選擇性、間接氧化產(chǎn)物特點。因為OH是臭氧基型鏈反應(yīng)的引發(fā)劑：反映式為：O3+OH-    O3-+•OH，隨著PH值升高，OH-離子濃度增加，利于鏈反應(yīng)的進(jìn)行，從而促進(jìn)臭氧的分解、生成•OH等自由基。如：當(dāng)難降解有機(jī)物多環(huán)芳香烴、雜環(huán)化合物時，臭氧能使環(huán)裝物部分環(huán)或長鏈分子部分?jǐn)嗔咽勾蠓肿游镔|(zhì)變成小分子物質(zhì)、生成了易于生物降解的物質(zhì)，從而提高了廢水的可生化性。
3、時間對臭氧氧化反應(yīng)的影響：
針對臭氧化反應(yīng)的效率，可由取樣口1和取樣口2進(jìn)行調(diào)試實驗數(shù)據(jù)對比以確定合適的工藝參數(shù)，通常接觸時間在臭氧濃度≥40mg/L時，為5～10分鐘為宜。時間過短 、反應(yīng)不徹底、給后續(xù)工藝帶來負(fù)擔(dān)，時間過長，如超過15分鐘，反應(yīng)過頭出現(xiàn)色度加深現(xiàn)象且影響水處理效率。因此，應(yīng)選擇合適的反應(yīng)時間。
4、氧投放量對氧化反應(yīng)的影響：
臭氧投放量對污染物去除有著重要的作用，在污染物濃度一定時，通常是臭氧投放量
越大，去除效率越高，去除率增加，對于該有機(jī)廢水臭氧化最佳調(diào)試數(shù)據(jù)2.8～4.2mg臭氧/mg污染物。因此，處理難降解有機(jī)污染、高濃度和大產(chǎn)率都需要，高濃度和小產(chǎn)率顯然不適，低濃度和小產(chǎn)率更不適。
5、PH值對臭氧氧化反應(yīng)的影響：
PH值對臭氧氧化過程的主要影響因素有：
（1）氧本身氧化能力強(qiáng)弱與PH值有關(guān)，臭氧分子中的氧原子本身具有強(qiáng)親電子或質(zhì)子特征，直接表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性能。臭氧在水中的分解速度隨PH值提高而加快。如果PH提高一個單位，臭氧分解大約會快三倍，從而產(chǎn)生更多的•OH，可見堿性條件下對產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的•OH多么重要！
（2）廢水中有機(jī)物物理、化學(xué)性質(zhì)與PH值有密切關(guān)系。
（3）臭氧吸收率與PH值有一定的關(guān)系，通常認(rèn)為堿性條件吸收要優(yōu)于酸性條件。
（4）PH值在全部臭氧氧化過程中的變化主要表現(xiàn)在中性（PH=7）或堿性（PH＞7）條件下，PH值隨氧化過程進(jìn)行呈下降趨勢，其原因是有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)酸醛類物質(zhì)。因此，要加強(qiáng)臭氧氧化反應(yīng)，應(yīng)不斷進(jìn)行PH值調(diào)節(jié)偏堿進(jìn)行。
6、臭氧氧化特征的堿性環(huán)境形成條件：
在目前，國內(nèi)外專家學(xué)者通常認(rèn)為在臭氧氧化的水溶液中：臭氧、臭氧+H2O2、臭氧+紫外
線、臭氧+H2O2+紫外線幾種方式都可成為堿性化環(huán)境，針對不同難降解有機(jī)物特點可選擇工藝不同方式。
五、結(jié)論：
在治理難降解有機(jī)污染廢水時，在堿性環(huán)境條件下使用低成本、大產(chǎn)率、高濃度臭氧可產(chǎn)生更多•OH參與污染物反應(yīng)，改變其分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)成為易降解物質(zhì)，比電解技術(shù)更有效、更具競爭力,結(jié)合傳統(tǒng)生化工藝,可有效去除色度和難降解有機(jī)物並降低治理污染成本費用，在化工、制藥、印染等行業(yè)應(yīng)用前途廣闊.

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