濟(jì)南浩恒環(huán)?？萍加邢薰?strong>5公斤罐式大型臭氧發(fā)生器的應(yīng)用介紹及其臭氧的特性

臭氧在水中的溶解度
臭氧的相對(duì)密度為氧的1.５倍，在水中的溶解度比氧氣大１０倍，比空氣大２５倍。臭氧在水中的溶解度一樣符合亨利定律，臭氧在水中的溶解度隨著溫度的升高而降低。 2.2 臭氧的分解
臭氧穩(wěn)定性極差，在常溫下易自行分解為氧氣，濃度約為１％的臭氧，在常溫常壓的空氣中分解的半衰期為１６ｈ左右。臭氧在水中的分解速度比空氣中快得多，水中臭氧濃度為３ｍｇ·Ｌ－１時(shí)，其半衰期僅５～３０ｍｉｎ。臭氧在水中分解的半衰期與溫度及ｐＨ 值有關(guān)。隨著溫度的升高，分解速度加快，溫度超過(guò)１００ ℃時(shí)，分解非常劇烈，同時(shí)ｐＨ 值越高，分解也越快。

2.3 臭氧的強(qiáng)氧化性

臭氧顯現(xiàn)的強(qiáng)氧化性質(zhì)可用其分解反應(yīng)表示：
Ｏ３＋Ｈ２Ｏ→ＨＯ３＋ ＋ＯＨ- ＨＯ３＋ ＋ＯＨ-→２ＨＯ２· Ｏ３＋ＨＯ２·→ＯＨ·＋２Ｏ２ ＯＨ·＋ＨＯ２·→Ｈ２Ｏ＋Ｏ２
反應(yīng)形成的自由基ＨＯ２·及ＯＨ·具有很強(qiáng)的氧化能力，也是消毒過(guò)程中活化形式。
臭氧是*的氧化劑，在天然元素中僅次于氟。通常在氧不能反應(yīng)的條件下，它可以和許多物質(zhì)進(jìn)行作用，比如能與許多有機(jī)物或官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，如Ｃ＝Ｃ、Ｃ≡Ｃ、芳香化合物、雜環(huán)化合物、Ｎ＝Ｎ、Ｃ＝Ｎ、Ｃ－Ｓｉ、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＨＯ等。可有效殺滅水中的各種細(xì)菌和病毒。臭氧通過(guò)和多種有機(jī)化合物反應(yīng)，可氧化降解有機(jī)物，達(dá)到去除水中色、臭味的作用。

5公斤罐式大型臭氧發(fā)生器在污水中的作用及其應(yīng)用

. 臭氧在污水處理中的應(yīng)用
對(duì)于O3 的反應(yīng)機(jī)理已經(jīng)有了很多研究報(bào)道，主要是因?yàn)镺3 的分解產(chǎn)物是一些分子態(tài)氧和具有高度活性的自由基HO2·、OH·、H·等，它們的高度活性在水處理中被用于殺菌消毒、破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)等等，副產(chǎn)物無(wú)毒，基本無(wú)二次污染，有著許多別的氧化劑*的優(yōu)點(diǎn)。O3直接參與的反應(yīng)稱D 反應(yīng)，此類反應(yīng)速度慢，而且具有選擇性，是去除水中有機(jī)物的主要反應(yīng)；O3分解產(chǎn)生自由基的反應(yīng)稱為R 反應(yīng)，此類反應(yīng)速度快，選擇性差。

3.1 臭氧氧化用于消毒
O3屬于溶菌劑，用于殺菌消毒可以達(dá)到*地消滅物體內(nèi)部所有微生物。原理是利用O3 能破壞或溶解微生物的細(xì)胞壁，迅速地?cái)U(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)部，氧化破壞細(xì)胞內(nèi)酶，使細(xì)胞發(fā)生通透性畸變導(dǎo)致其溶解死亡。研究指出，O3 的消毒作用是瞬時(shí)*的。與傳統(tǒng)的Cl2 相比，O3殺菌能力是其600～3000 倍，且pH 值的變化范圍較大，投加量少。O3 的投加量一般是Cl2 所能達(dá)到同樣效果的投加量的0.6 倍，平均投加量為1mg/L，并能保證一定的剩余濃度0.6mg/L。雖然有研究表明剩余O3對(duì)水生生物有影響，但由于其在水中半衰期短，容易分解，不會(huì)對(duì)受納水體生物造成重大影響。目前，臭氧是加藥消毒法中有效的消毒劑。在二級(jí)水處理中，由于臭氧的殺菌作用比氯快15～30倍, 因此，它可替代氯當(dāng)消毒劑，以防止處理出水中形成致癌性的ＴＨＭｓ（如嗅二氯烷、二嗅氯烷等），避免因原水水質(zhì)惡化而需加大氯量造成的二次污染如氯酚味問(wèn)題。而在滅活病毒方面, 由于臭氧的高氧化電位和容易通過(guò)微生物細(xì)胞膜擴(kuò)散, 所以臭氧能氧化微生物細(xì)胞的有機(jī)物或破壞有機(jī)體鏈狀結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致細(xì)胞死亡, 因此臭氧對(duì)病毒、芽孢等具有強(qiáng)大的殺傷力, 而氯對(duì)病毒作用很小或不起作用。用臭氧消毒時(shí)對(duì)細(xì)菌的滅活率都在95% 以上, 所以經(jīng)臭氧消毒過(guò)的水, 其中的病毒實(shí)際上已*失去了活力。

3.2 臭氧氧化用于去除水中雜質(zhì)

利用O3 去除水中有機(jī)物時(shí)，一般將其用作預(yù)氧化劑，它能部分氧化有機(jī)物中分子量小的中間產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)表明，O3 氧化使分子量大于105 的有機(jī)物減少，但卻增加分子量在1000～3000 的有機(jī)物的量。這樣就提高了后續(xù)裝置中的生物活性，有利于有機(jī)物質(zhì)的去除?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的工藝為：O3(預(yù)處理)+生物活性濾池。研究表明，此工藝比普通的活性炭工藝的去除COD(去除率高達(dá)68%)更有效。O3也能去除水中氨氮：在高pH(9～10)下誘發(fā)臭氧產(chǎn)生強(qiáng)氧化能力的OH·來(lái)氧化廢水中的氨氮，此種方法可運(yùn)用于高氨氮廢水(垃圾滲濾液) 處理，也可用于污水的深度處理中。
3.3 臭氧氧化去除水中的一般化學(xué)物質(zhì)
臭氧的強(qiáng)氧化性能將水中的Ｆｅ２＋和Ｍｎ２＋氧化成Ｆｅ３＋、Ｍｎ３＋和Ｍｎ４＋，除鐵錳效果穩(wěn)定。臭氧可氧化去除污水中的硫化物，其氧化產(chǎn)物是一系列含氧酸根，終水解生成二氧化碳和二氧化氮。臭氧對(duì)硫化物的去除率在條件適當(dāng)時(shí)可達(dá)９８％以上。

3.4 臭氧氧化處理剩余污泥
在污水處理廠的剩余污泥中投加O3，使其與泥中生物接觸，從而破壞微生物的細(xì)胞膜，使污泥成為容易分解的生物污泥。Yasui H 和Nakamura K 等研究了向剩余污泥中投加O3，此技術(shù)提高污泥的可生物降解性，幾乎能夠*去除剩余污泥，而且并不影響整個(gè)工藝中處理水的水質(zhì)。除此之外，他們的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，非連續(xù)臭氧氧化比連續(xù)的投加能得到更好的效果，而且大量節(jié)省了臭氧的投加量。在獲得同樣的處理效果前提下，非連續(xù)投加量只是連續(xù)投加量的30%左右。利用臭氧進(jìn)行剩余污泥處理是一種行之有效而且節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的新工藝，有著良好的前景。