登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
臭氧,化学式为O3,又称三原子氧、超氧,因其类似鱼腥味的臭味而得名,在常温下可以自行还原为氧气。比重比氧大,易溶于水,易分解。由于臭氧是由氧分子携带一个氧原子构成,决定了它只是一种暂存状态,携带的氧原子除氧化用掉外,剩余的又组合为氧气进入稳定状态,所以臭氧没有二次污染。
臭氧氧化技术的发展史
1840 年德国科学家舒贝因将电解和火花放电试验过程中产生的一种异味气体确定为 O3,命名为臭氧,臭氧的特性和功能开始进入科学研究领域,在发现其广谱灭菌效果后,逐渐进入了工业化生产应用阶段。1902年,世界第一座采用臭氧处理工艺的大型水厂在德国帕德博恩建立。1937 年,世界上第一座使用臭氧处理的商业游泳池在美国启用,目前臭氧已成为奥运水中竞赛项目指定的水质消毒方式; 上世纪六七十年代美国开始利用臭氧技术处理生活污水,1982 年瓶装水开始使用臭氧杀菌,目前矿泉水、纯净水厂家几乎都装备了臭氧设备。到二十世纪末,臭氧的工业应用已非常普遍,广泛应用于饮用水处理、污水处理、纸浆漂白、中间体合成、纺织脱色、香料合成、废旧轮胎处理、疾病治疗、仓储运输等领域。以瑞士 Ozonia 和德国 WEDECO 为代表的国际臭氧行业知名企业国际化发展扩张迅速,分别于 1995 年和 2002 年进入中国市场,加大了对包括中国在内的新兴国家市场的开拓力度。我国臭氧技术起步较晚,上世纪 70 年代中期,国内开始进行臭氧技术的研究开发; 90 年代,随着矿泉水、纯净水臭氧消毒技术的推广应用,医药行业采用臭氧进行空气杀菌处理,以及小型家用臭氧发生器的应用,促进了我国臭氧行业的发展。2000年后,我国工业用大型臭氧设备制造技术的研究取得大量成果,在臭氧放电管、熔断器、中高频电源等大型臭氧发生器制造的关键技术取得重大突破,相继研制成功的 3-120kg/h 等大型中频臭氧发生器,将中国臭氧技术逐步提升到国际先进水平。2010 年,《水处理用臭氧发生器 CJ/T322-2010》的实施,使我国臭氧发生器标准与国际先进标准接轨,对我国臭氧行业整体技术水平的提升和市场的规范起到重要作用。经过多年的发展,我国的臭氧系统设备制造技术水平和市场规模有了很大提高,并在市政给水、市政污水、工业废水、烟气脱硝、精细化工、泳池消毒、空间消毒、饮料食品等行业得到广泛应用。
臭氧氧化技术的原理
强氧化性
臭氧在化学性质上主要呈现强氧化性,氧化能力仅次于氟、·OH和O(原子氧),其氧化能力是单质氯的1.52倍。在水溶液中,臭氧与抗生素分子的反应机理主要有臭氧直接氧化和自由基间接氧化反应两种。
直接反应
臭氧与水中有机污染物之间的直接氧化反应,可以分两种方式:
(1)亲电取代反应。亲电取代反应主要发生在分子结构中电子云密度较大的位置。在带有—OH、—CH3、—NH2等取代苯基结构的抗生素中,苯环中邻、对位上碳原子的电子云密度较大,这些位置上的碳原子易与臭氧发生亲电取代反应。
(2)偶极加成反应。由于臭氧分子具有偶极结构( 偶极距约为0.55D),所以臭氧分子与含不饱和键的抗生素分子相互作用时,可进行偶极加成反应。一般而言,臭氧的直接氧化反应速率较慢,而且反应具有选择性,所以其降解有机污染物的效率较低。
间接反应
(1)自由基间接氧化降解按反应过程可以粗略分为两个阶段:第一阶段为臭氧的自身分解产生自由基。当溶液中存在引发剂如OH-等时可以明显加快臭氧分解产生自由基的速度。在第二阶段中,·OH与抗生素分子中的活泼结构单元(如苯环、-OH、-NH2等)发生反应,并引发自由基链反应。
产生自由基的过程
随着反应的进行,抗生素分子结构被氧化破裂,分解转化为小分子有机物,如甲酸、乙酸等,或进一步将这些有机小分子完全矿化(以总有机碳(TOC)为测试指标) 为CO2和H2O,从而达到降低出水中COD(化学需氧量)和提高处理后废水的可生物降解性的目的。·OH间接氧化反应有以下两个主要特点:反应速率非常快,与一般抗生素分子反应的速率常数k;
(2)·OH自由基的反应选择性很小,当水中存在多种污染物质时,不会出现一种物质得到降解而另一种物质浓度基本不变的情况。
臭氧与水中抗生素的反应较为复杂,在一个反应体系中,往往既出现臭氧直接氧化反应,又出现自由基间接氧化反应。溶液的pH 值对O3氧化反应选择何种机理起决定作用,在强酸性介质中以直接氧化反应为主,而在碱性介质中则以自由基间接氧化反应为主。
臭氧氧化技术的应用
①水的消毒:臭氧是一种广谱速效杀菌剂,对各种致病菌及抵抗力较强的芽孢、病毒等都有比氯更好的杀灭效果。水经过臭氧消毒后,水的浊度、色度等物理、化学性状都有明显改善。化学需氧量(COD)一般能减少50~70%。用臭氧氧化处理法还可以去除苯并芘等致癌物质。
②去除水中酚、氰等污染物质:用臭氧法处理含酚、氰废水实际需要的臭氧量和反应速度,与水中所含硫化物等污染物的量和水的pH值有关,因此应进行必要的预处理。把水中的酚氧化成为二氧化碳和水,臭氧需要量在理论上是酚含量的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盐,臭氧需要量在理论上是氰含量的1.84倍;第二步把氰酸盐氧化为二氧化碳和氮,臭氧需要量在理论上是氰含量的4.61倍。臭氧氧化法通常是与活性污泥法联合使用,先用活性污泥法去除大部分酚、氰等污染物,然后用臭氧氧化法处理。此外,臭氧还可分解废水中的烷基苯磺酸钠(ABS)、蛋白质、氨基酸、有机胺、木质素、腐殖质、杂环状化合物及链式不饱和化合物等污染物。
③水的脱色:印染、染料废水可用臭氧氧化法脱色。这类废水中往往含有重氮、偶氮或带苯环的环状化合物等发色基团,臭氧氧化能使染料发色基团的双价键断裂,同时破坏构成发色基团的苯、萘、蒽等环状化合物,从而使废水脱色。臭氧对亲水性染料脱色速度快、效果好,但对疏水性染料脱色速度慢、效果较差。含亲水性染料的废水,一般用臭氧20~50毫克/升,处理10~30分钟,可达到95%以上的脱色效果。
④除去水中铁、锰等金属离子:铁、锰等金属离子,通过臭氧氧化,可成为金属氧化物而从水中离析出来。理论上臭氧耗量是铁离子含量的0.43倍,是锰离子含量的0.87倍。
⑤除异味和臭味:地面水和工业循环用水中异味和臭味,是放线菌、霉菌和水藻的分解产物及醇、酚、苯等污染物产生的。臭氧可氧化分解这些污染物,消除使人厌恶的异味和臭味。同时,臭氧可用于污水处理厂和污泥、垃圾处理厂的除臭。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
有关臭氧处理工艺的总结,大家一起来学习吧!臭氧催化氧化技术是基于臭氧的高级氧化技术,它将臭氧的强氧化性和催化剂的吸附、催化特性结合起来,能较为有效地解决有机物降解不完全的问题。臭氧催化氧化技术按催化剂的相态分为均相臭氧催化氧化技术和多相臭氧催化氧化技术,在均相臭氧催化氧化技术技术
城市污水经二级处理后,水质已经改善,细菌含量也大幅度减少,但细菌的绝对数量仍很可观,并存在有病原菌的可能,必须在去除掉这些微生物以后,废水才可以安全地排入水体或循环再用。随着居民对生活品质要求的不断提高,污水处理厂的二级处理出水对城市水体造成的影响引起了人们对健康和安全问题的更多
针对国内城市污水处理厂出水消毒的现状,分别介绍了紫外线消毒、液氯消毒、臭氧消毒等污水消毒工艺的原理及设备组成和各自特点,并对这几种消毒工艺进行了综合比较,指出了每种工艺的适用范围,以指导相关人员合理选择,提高污水消毒效率。关键词:城市污水,消毒工艺,原理,特点城市污水经二级处理后
臭氧分子式为O3,是氧的一种同素异形体。臭氧氧化还原电位(2.70V)仅次于氟,作为一种强氧化剂,可直接或间接地降解污水中的有机物,提高污水的可生化性,并能高效灭活大量的微生物种群。20世纪70年代,美国首先采用臭氧来灭活大肠杆菌和病毒对污水消毒,日本第一座臭氧深度污水处理厂Benten在1988年开
针对国内城市污水处理厂出水消毒的现状,分别介绍了紫外线消毒、液氯消毒、臭氧消毒等污水消毒工艺的原理及设备组成和各自特点,并对这几种消毒工艺进行了综合比较,指出了每种工艺的适用范围,以指导相关人员合理选择,提高污水消毒效率。城市污水经二级处理后,水质已经改善,细菌含量也大幅度减少,
印染行业是我国国民经济的重要支柱性产业之一,同时也是废水产生量和排放量较大的行业,目前印染废水排放总量约为1.20×109 mm3/a,居我国各工业部门废水排放总量的第3位。“印染行业十二五发展规划”指出,到2015年末,单位工业增加值废水排放量应比2010年降低30%,主要污染物排放量应比2010年下降10%。印染废水在工业废水治理中的重要性日益突出。对印染废水的处理一直是业界内的难题之一,主要体现在2方面:可生化性差,色度高。可生化性差主要是因为印染行业所采用的染料多为偶氮类化合物〔1, 2, 3〕,其对紫外线或
为控制黑臭水体,我国污水处理厂排放标准不断收紧,尤其是对COD限制。这就导致深度处理工艺特别是臭氧氧化工艺开始应用。臭氧处理固然可在一定程度上降低出水残留COD,亦可对药物及个人护理品(PPCPs)、内分泌干扰物(EDCs)等新兴微量有机物起到一定去除作用。但是,臭氧不完全氧化时会将原本并不耗
近期,六安市凤凰桥水质净化厂二期工程顺利通过环保验收正式投运。凤凰桥水质净化厂位于六安市城区西南部,一期处理规模原为4万吨/天,已满负荷运行,亟需扩建。经三峡集团改造扩建后,凤凰桥水质净化厂迎来了一次高质量蜕变。在“量”上,该厂在原有4万吨/天的污水处理规模上,新增5万吨/天的污水处理
摘要:我国是农药生产使用大国,农药品种包括有机氯类、有机磷类和菊酯类等多代农药。农药造成的土壤污染主要发生在农药生产场地和农用地,其中农药生产场地污染土壤具有多代农药混合以及有机溶剂复合污染等特点,这类污染土壤的修复与安全利用是亟待解决的环境问题。因具有修复时间短和成本低的优点,化学氧化药剂已成为土壤修复采用的主要药剂。然而化学氧化药剂缺乏靶向性,过量使用易造成土壤理化性质破坏和二次污染。因此,农药生产场地污染土壤修复技术亟需加强绿色修复药剂的研发以及药剂与修复设备的联动。
臭氧是性能极其优越的氧化剂,可以对水体中难以降解的有机物进行氧化分解,配合其他工艺对废水进行深度处理从而达到排放标准。那么臭氧氧化技术到底事怎样广泛应用于水处理的各个领域呢?
目前废水处理最常用的生物法对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理较困难,而化学氧化可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性,同时还对环境类激素等微量有害化学物质的处理方面有很大的优势。
随着工业的迅猛发展,企业所排放的复杂有机物的种类和数量逐渐增多,水环境状况十分令人担忧。习近平总书记多次强调,“绿水青山就是金山银山”,因此,加强水环境综合治理是当前核心任务之一。
浙江师范大学八幢一楼膜分离技术实验室,有一条红鲤鱼在透明水箱里游来游去。超级膜法团队研发部邓颖说:“从五月份开始,我们就用我们的膜处理后的印染废水来养这条鲤鱼,到现在两个月了依旧很健康。”超级膜法团队以工业生产的高分子分离膜为基材,使用原子层沉积技术还原金属离子制备导电高分子—金
摘要:综述了各种用于垃圾渗滤液处理的新型高级氧化技术,包括臭氧氧化法、Fenton和类Fenton氧化法、电化学氧化法、光催化氧化法、过硫酸盐氧化法和超声波氧化法。分析了各种高级氧化技术处理垃圾渗滤液的原理及主要影响因素,并指出了各种处理方法的优势与不足。最后,对高级氧化技术在垃圾渗滤液领域
摘要:水是生命之源,是世界上最宝贵的自然资源之一。当今十大环境问题中,水资源危机就是其中之一,己成为困扰全球的普遍问题。对城市污水处理厂尾水的环境污染问题,对其开展深度处理,已成为城市水环境治理面临的重要课题之一。关键词:城镇污水;尾水;处理技术随着我国水资源的短缺现象的日益严峻
摘要:基于当前超低排放标准要求,着重介绍了中石化天津分公司炼油改造项目280万t/a催化裂化装置烟气脱硫脱硝设施工艺的选择与论证,最终确定采用SCR脱硝+钠法烟气除尘脱硫工艺,实现催化锅炉烟气多组分污染物协同净化处置,外排烟气颗粒物≤10mg·Nm-3、SO2≤30mg·Nm-3、NOx≤80mg·Nm-3,为石化企业催化
4月29日,广东火炬开发区农村生活污水治理提质增效工程EPC总承包(第二次)中标候选人公示。第一中标候选人:中山火炬城建工程有限公司联合单位:【广州市创景市政工程设计有限公司】,投标价格:91668153.64元;第二中标候选人:广东怀耀建设工程有限公司联合单位:【广州市城建规划设计院有限公司】,
近日,龙源布尔津县天润“以大代小”技改增容扩建项目环境影响报告表获得当地政府批复,批复内容显示:龙源布尔津县天润“以大代小”技改增容扩建项目增容改造部分,改造前原项目为新疆布尔津县天润风电有限公司风电场一期项目,原项目规模49.5兆瓦,改造后总并网规模100兆瓦。等容改造:拆除原有66台
4月29日,河北行唐县玉城污水处理厂特许经营项目招标计划发布。行唐县玉城污水处理厂设计生产规模:污水处理5万m3/d。本项目招标范围为行唐县玉城污水处理厂运营维护服务(包括交纳特许经营权转让费,以及运营、维护、期满移交等工作),并获得污水处理服务费收入。服务范围为:行唐县城区的生活污水及县
日前,广西壮族自治区人民政府办公厅印发《美丽广西建设三年行动计划(2025—2027年)》。详情如下:广西壮族自治区人民政府办公厅关于印发《美丽广西建设三年行动计划(2025—2027年)》的通知各市、县人民政府,自治区人民政府各组成部门、各直属机构:《美丽广西建设三年行动计划(2025—2027年)》
日前,广东梅州市丰顺县(2024-2025年)农村生活污水治理任务攻坚行动项目-勘察设计、采购、施工及运营总承包(二期)中标候选人公示。第一中标候选人:广州资源环保科技股份有限公司、核工业江西工程勘察研究总院有限公司、中国华西工程设计建设有限公司,投标报价:176013012.50元;第二中标候选人:广州
北极星水处理网获悉,4月27日,太湖县公共资源交易中心发布《太湖县功能膜新材料县域特色产业集群污水处理厂及配套管网项目设计》中标结果公示,中标人为上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司。详情如下:据悉,安徽太湖经济开发区位于县城东部,规划总面积761.30公顷。本项目位于安徽太湖经济开
北极星环保网获悉,4月27日,深圳市工业和信息化局发布《市工业和信息化局关于征集2025年国家鼓励发展的重大环保技术装备的通知》,申报范围包含大气、水、土壤修复、固废处理、减污降碳协同处置等技术装备。技术类别分为研发、应用、推广类。详情如下:市工业和信息化局关于征集2025年国家鼓励发展的
4月21日,邯郸市生态环境局关于印发《2025年全市生态环境工作要点》的通知,通知指出,扎实推进塑料污染治理,积极推进退役风电叶片、光伏组件等新型废弃物循环利用。原文如下:邯环〔2025〕1号邯郸市生态环境局关于印发《2025年全市生态环境工作要点》的通知各县(市、区)分局,局机关各科室、局属各
北极星水处理网获悉,4月23日,苏州市吴江区平西生活污水厂新建工程施工招标公告发布。该项目建设规模为新建地下一体式处理池等建筑物,新增建筑面积为3905.17平方米及配套工程,新建日处理生活污水2万吨,包含基坑围护、桩基、箱体工程、建筑工程、大型土石方、道路、供水、排水、景观、绿化、安装、
日前,山东省生态环境厅、山东省农业农村厅联合印发《关于进一步推进农村生活污水资源化利用的指导意见》。详情如下:山东省生态环境厅山东省农业农村厅关于进一步推进农村生活污水资源化利用的指导意见鲁环发〔2025〕7号各市生态环境局、农业农村局、农村生活污水治理工作主管部门:为贯彻落实生态环
北极星售电网获悉,4月14日,广西壮族自治区人民政府发布关于印发《美丽广西建设三年行动计划(2025—2027年)》(以下简称《计划》)的通知。《计划》指出,加快构建新型能源体系。建设源网荷储一体化试点,完善煤炭油气产供储销体系,积极安全有序推动白龙核电一期项目建设,开展柳城北页岩气区块开
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!