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廢水臭氧氧化處理法

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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,因此要現場製造。臭氧氧化法水處理的工藝設施主要由臭氧發生器和氣水接觸設備組成。

1 廢水臭氧氧化處理法 -廢水臭氧氧化處理法

 

2 廢水臭氧氧化處理法 -正文

  用臭氧作氧化劑對廢水進行凈化和消毒處理的方法。臭氧具有很強的氧化能力,因此在環境保護和化工等方面被廣泛應用。
  簡史  1783年M.范馬倫發現臭氧;1886年法國的M.梅里唐發現臭氧有殺菌性能;1891年德國的西門子和哈爾斯克用放電原理製成臭氧發生裝置;1908年在法國尼斯分別建造了用臭氧消毒自來水的試驗裝置。50年代臭氧氧化法開始用於城市污水和工業廢水處理;70年代臭氧氧化法和活性炭等處理技術相結合,成為污水高級處理和飲用水除去化學污染物的主要手段之一。
  工藝  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,因此要現場製造。臭氧氧化法水處理的工藝設施主要由臭氧發生器和氣水接觸設備組成。目前大規模生產臭氧的唯一方法是無聲放電法。製造臭氧的原料氣是空氣或氧氣。原料氣必須經過除油、除濕、除塵等凈化處理,否則會影響臭氧產率和設備的正常使用。用空氣製成臭氧的濃度一般為10~20毫克/升;用氧氣製成臭氧的濃度為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所使用的臭氧化氣。
  臭氧發生器所產生的臭氧,通過氣水接觸設備擴散於待處理水中,通常是採用微孔擴散器、鼓泡塔或噴射器、渦輪混合器等。臭氧的利用率要力求達到90%以上,剩餘臭氧隨尾氣外排,為避免污染空氣,尾氣可用活性炭或霍加拉特劑催化分解,也可用催化燃燒法使臭氧分解。
  用途  臭氧氧化法主要用於:
  ①水的消毒:臭氧是一種廣譜速效殺菌劑,對各種致病菌及抵抗力較強的芽孢、病毒等都有比氯更好的殺滅效果,水經過臭氧消毒后,水的濁度、色度等物理、化學性狀都有明顯改善.化學需氧量(COD)一般能減少50~70%。用臭氧氧化處理法還可以去除苯並 (a)芘等致癌物質。
  ②去除水中酚、氰等污染物質:用臭氧法處理含酚、氰廢水實際需要的臭氧量和反應速度,與水中所含硫化物等污染物的量和水的pH值有關,因此應進行必要的預處理。把水中的酚氧化成為二氧化碳和水,臭氧需要量在理論上是酚含量的7.14倍。用臭氧氧化氰化物,第一步把氰化物氧化成微毒的氰酸鹽,臭氧需要量在理論上是氰含量的1.84倍;第二步把氰酸鹽氧化為二氧化碳和氮,臭氧需要量在理論上是氰含量的4.61倍。臭氧氧化法通常是與活性污泥法聯合使用,先用活性污泥法去除大部分酚、氰等污染物,然後用臭氧氧化法處理。此外,臭氧還可分解廢水中的烷基苯磺酸鈉(ABS)、 蛋白質、氨基酸、有機胺、木質素、腐殖質、雜環狀化合物及鏈式不飽和化合物等污染物。
  ③水的脫色:印染、染料廢水可用臭氧氧化法脫色。這類廢水中往往含有重氮、偶氮或帶苯環的環狀化合物等發色基團,臭氧氧化能使染料發色基團的雙價鍵斷裂,同時破壞構成發色基團的苯、萘、蒽等環狀化合物,從而使廢水脫色。臭氧對親水性染料脫色速度快、效果好,但對疏水性染料脫色速度慢、效果較差。含親水性染料的廢水,一般用臭氧20~50毫克/升,處理10~30分鐘,可達到95%以上的脫色效果。
  ④除去水中鐵、錳等金屬離子:鐵、錳等金屬離子,通過臭氧氧化,可成為金屬氧化物而從水中離析出來。理論上臭氧耗量是鐵離子含量的0.43倍,是錳離子含量的0.87倍。
  ⑤除異味和臭味:地面水和工業循環用水中異味和臭味,是放線菌、黴菌和水藻的分解產物及醇、酚、苯等污染物產生的。臭氧可氧化分解這些污染物,消除使人厭惡的異味和臭味。同時,臭氧可用於污水處理廠和污泥、垃圾處理廠的除臭。
  臭氧氧化法的主要優點是反應迅速,流程簡單,沒有二次污染問題。不過目前生產臭氧的電耗仍然較高,每公斤臭氧約耗電20~35度,需要繼續改進生產,降低電耗,同時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。

 

3 廢水臭氧氧化處理法 -配圖

 

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