臭氧化法的工藝過程與特點
O3水處理工藝類型很多,主要有以下幾種類型:①O3十生物活性炭法,②O3 混凝法,③O3 活性炭吸附法,④O3 活性污泥法,⑤O3 膜處理法,⑥O3 超聲波法。
O3 生物活性炭法主要過程是:先往水中投加臭氧,其強氧化性使復雜有機物分子斷鏈成小分子,從而易于生物降解,同時提高了水中溶解氧濃度。
然后再進人生物活性炭裝置,易降解有機物被活性炭富集,經好氧微生物氧化分解為CO2和H2O等。
該工藝的特點是臭氧預處理提高了廢水的可生化性,有機物的富集和富氧提高了生化反應速度;活O3水處理工藝類型很多,主要有以下幾種類型:①O3十生物活性炭法,②O3 混凝法,③O3 活性炭吸附法,④O3 活性污泥法,⑤O3 膜處理法,⑥O3 超聲波法。
O3 生物活性炭法主要過程是:先往水中投加臭氧,其強氧化性使復雜有機物分子斷鏈成小分子,從而易于生物降解,同時提高了水中溶解氧濃度。
然后再進人生物活性炭裝置,易降解有機物被活性炭富集,經好氧微生物氧化分解為CO2和H2O等。
該工藝的特點是臭氧預處理提高了廢水的可生化性,有機物的富集和富氧提高了生化反應速度;活性炭上的有機物生物降解又可恢復活性炭吸附性能。
O3 混凝法基于O3對親水性物質強烈的破壞力,當親水性物質轉變成疏水性時,混凝沉淀效果將大大改善。
O3 活性炭吸附法是指:由于活性炭微孔孔隙小,限制了對大分子物質的吸附,O3可破壞物質分子結構,形成小分子,增大活性炭吸附容量。
O3 活性污泥法的作用如同生物活性炭法,目的在于提高廢水的可生化性。
在O3 膜處理法中,O3常用在超濾(UF)的后處理上。
在O3 超聲波處理法中,超聲功率的增大可增加反應速度,O3通人量增大可加深生物反應程度,提高復雜有機物去除率。
臭氧單元處理主要是催化氧化法,如堿催化氧化、光催化氧化和多相催化氧化等,具體處理方法有:①O3/H2O2,②O3/UV(紫外光),③O3/固體催化劑(金屬及其氧化物,活性炭等)。
從反應機理看:①屬于堿催化臭氧化,②屬于光催化臭氧化,③屬于多相催化臭氧化。
堿催化臭氧化反應的途徑是:通過OH-催化,生成?OH自由基,再氧化分解有機物,?OH基產生過程如下:
O3 OH-→?O2 HO2,O3 ?O2→O3 O2,?O3 H →HO3?→?OH O2
光催化氧化是以紫外線為能源,以臭氧為氧化劑,利用臭氧在紫外線照射下生成的活潑次生氧化劑來氧化有機物,Gary,P?Peyton等認為臭氧光解先產生H2O2,H2O2在紫外光的照射下又產生?OH基,進入?OH自由基循環:
O2– O3→?O3– O2,?O3– H →HO3?→?OH O2
利用光催化臭氧化法處理難降解有機物廢水時,部分難降解有機物在紫外光照射下,提高了能級,處于激發狀態,與?OH基發生羥基化反應,生成易于生物降解的新物質。
多相催化臭氧化是近幾年發展起來的新技術,其金屬催化的目的是促進O3的分解,以產生活潑的?OH自由基強化其氧化作用,常用的催化劑有CuO、Fe2O3、NiO、TiO2、Mn(II)等。
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