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臭氧发生器的深度水处理技术

发布时间:2017-10-18

臭氧发生器的污水应用原理:
   臭氧是目前世界公认的绿色强氧化剂,具有多种功能,尤其是能提高难降解有机物的生物降解度。其机理在于通过臭氧氧化原子能组进所处理的物质中,改变原有物质的分子结构和性能,从而提高其生物降解度。漂染废水中含有多种难降解的有机物,用臭氧氧化技术进行生物前处理印染高浓度有机废水,从理论分析,是完全可行的,诸如其它行业(如农药厂、化工厂、制药厂、焦化厂等)也有类似用途,目前的研究应用也在进行中。

  臭氧发生器在水处理中主要作用以下方面:
   1.氧化无机物
   臭氧能将水中的二价铁、锰氧化成三价铁及高价铁,使溶解性的铁、锰变成固态物质,以便通过沉淀和过滤除去。其反应式如下:
2Fe2++O3+3H2O→2Fe(OH)3
 3Mn2++203→3MnO2
 3Mn2++4CN3→3MnO4
  常规的水处理对氰化物的去除效果不大,而臭氧则能很容易地将氰化物氧化成毒性小100倍的氰酸盐。其反应式如下:
CN-+O3→CNO-+O3
 3CN-+O3→3CNO-
  氰酸跟在碱性或酸性条件下,都能进行水解,而转化成氮化物,其反应式如下:
CNO-+OH-+H2O→CO32-+NH3
 NH3+3O3→2NO3+3H2O
  在酸性条件下
CNO-+2H++H2O→CO2↑+NH4+
 3NH4++5O3→3NO3-+6H20
  臭氧是强氧化剂能将氨氧化成硝酸盐,臭氧还能将水中的硫化氢氧化成硫酸,从而减轻了水中的臭味。
   2.氧化有机物
   臭氧能够氧化许多有机物,如蛋白质、氨基酸、有机胺、链型不饱和化合物、芳香族、木质素、腐蚀质等,目前水处理中,采用CODC和BOD5作为测定这些有机物的指标,臭氧在氧化这些有机物的过程中,将生成一系列中间产物,在氧化的同时产物会更高,为了很好降解必须投加足够的臭氧产量,以使有机物氧化彻底,才能转化为无机物。尤其水中含有酚类化合物时,臭氧处理可以去除酚所产生的恶臭。其次,如表面活性剂(ABS等),微生物使其分解,而臭氧却很容易氧化分解这些物质。
   臭氧发生器氧化漂染废水难降解有机物的分解及脱色机理:
   染料显色是由其发色基团引起的,如乙烯基,偶氮基,氧化偶氧基,羟基,硫酮,亚硝基,亚乙烯基等.,这些发色基团都有不饱和键,臭氧能使染料中所含的这些基团氧化分解,生成分子量较小的有机酸和醛类,使其失去发色能力。所以,臭氧既是氧化剂又是良好的脱色剂。从根本上讲,臭氧的脱色原理就是臭氧及其产生的活泼自由基(OH)使染料发色基团中的不饱和键断裂,从而改变了原有分子结构和化学特性,达到了脱色和降解有机物的目的。臭氧对各种染料的作用结果有所不同,对亲水性染料脱色快、效果好;对疏水性染料脱色速度慢、效果差。漂染废水经臭氧技术预处理后,提高了难降解有机物的生物降解度,并去除了绝大部分色度,使后续的生化处理达到最佳效果。
   在生物难降解处理的废水中,在废水中各种成分相对稳定的情况下,COD与BOD之间存在着一定的比例关系,通常CODcr>BOD20>BOD5。其中比值可作为废水是否适宜生化法处理的一个重要衡量指标,比值越大越容易被生化处理。 研究证明: 纺织废水中的有色(聚)芳香族化合物(常含有大量Cu、Ni、Zn、Cr等金属离子混合在一起),表面活性剂以及氯基苯酚类、苯磺酸类等几十种难降解置换芳香族化合物,经臭氧氧化后,生物降解度得到提高,因此,废水中的难降解有机物经臭氧氧化后,成为低分子且分子结构发生了变化,去除了阻碍生化的因素,使生物降解度得到了改善,大大的提高了可生化性,可作为废水生物处理的预处理工艺。

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