臭氧氧化法主要通過(guò)直接反應和間接反應兩種途徑得以實(shí)現。其中直接反應是指臭氧與有機物直接發(fā)生反應,這種方式具有較強的選擇性,一般是進(jìn)攻具有雙鍵的有機物,通常對不飽和脂肪烴和芳香烴類(lèi)化合物較有效;間接反應是指臭氧分解產(chǎn)生·OH,通過(guò)·OH與有機物進(jìn)行氧化反應,這種方式不具有選擇性。臭水氧化法雖然具有較強的脫色和去除有機污染物的能力,但該方法的運行費用較高,對有機物的氧化具有選擇性,在低劑量和短時(shí)間內不能完全礦化污染物,且分解生成的中間產(chǎn)物會(huì )阻止臭氧的氧化進(jìn)程?梢(jiàn)臭氧氧化法用于垃圾滲濾液的處理仍存在很大的局限性。
用臭氧作氧化劑對廢水進(jìn)行凈化和消毒處理的方法。臭氧具有很強的氧化能力,因此在環(huán)境保護和化工等方面被廣泛應用。用臭氧氧化處理廢水所使用的是含低濃度臭氧的空氣或氧氣。主要的工藝設施由臭氧發(fā)生器和氣水接觸設備組成。臭氧氧化法主要用于水的消毒、去除水中酚、氰等污染物質(zhì),水的脫色、除去水中鐵、錳等金屬離子,除異味和臭味。
工藝設施
用臭氧氧化法處理廢水所使用的是含低濃度臭氧的空氣或氧氣。臭氧是一種不穩定、易分解的強氧化劑,因此要現場(chǎng)制造。臭氧氧化法水處理的工藝設施主要由臭氧發(fā)生器和氣水接觸設備組成。大規模生產(chǎn)臭氧的唯一方法是無(wú)聲放電法。制造臭氧的原料氣是空氣或氧氣。原料氣必須經(jīng)過(guò)除油、除濕、除塵等凈化處理,否則會(huì )影響臭氧產(chǎn)率和設備的正常使用。用空氣制成臭氧的濃度一般為10~20毫克/升;用氧氣制成臭氧的濃度為20~40毫克/升。這種含有1~4%(重量比)臭氧的空氣或氧氣就是水處理時(shí)所使用的臭氧化氣。
臭氧氧化法的主要優(yōu)點(diǎn)是反應迅速,流程簡(jiǎn)單,沒(méi)有二次污染問(wèn)題。但目前生產(chǎn)臭氧的電耗仍然較高,每公斤臭氧約耗電20~35度,需要繼續改進(jìn)生產(chǎn),降低電耗。同時(shí)需要加強對氣水接觸方式和接觸設備的研究,提高臭氧的利用率。
在臭氧氧化處理水中,很多研究者發(fā)現,臭氧能改變水中懸浮物的性質(zhì),從而改變絮凝操作單元的去除效果。實(shí)際效果主要表現在可以使水中懸浮顆粒變大;使處于溶解狀態(tài)的有機物變成可絮凝的膠體顆粒;提高隨后絮凝和過(guò)濾單元操作TOC和濁度的去除能力;可以減少絮凝劑的投加量,降低化學(xué)藥品的耗用量以及改善絮體的沉降性能與減少污泥的產(chǎn)生量等方面。
臭氧/膜處理工藝
金屬催化臭氧氧化技術(shù)
金屬催化臭氧氧化是以固體狀的金屬(金屬鹽及其氧化物)為催化劑,從而加強臭氧氧化反應。金屬催化臭氧氧化是近幾年才發(fā)展起來(lái)的新型技術(shù),從臭氧技術(shù)的發(fā)展來(lái)看,從一開(kāi)始的堿催化劑到光催化、金屬催化臭氧化,目的就是促進(jìn)O3分解,以產(chǎn)生自由基等活性中間體來(lái)強化臭氧化。盡管這種方法還有很多問(wèn)題有待解決,但這是臭氧氧化的一種較新穎的方法。