介紹
使用廢水臭氧化處理法處理廢水所使用的是含低濃度臭氧的空氣或氧氣。臭氧是一種極不穩定、易分解的強氧化劑,需現場製造,工藝設施主要由臭氧發生器和氣水接觸設備組成。這種方法主要用於:水的消毒,去除水中酚、氰等污染物質,水的脫色,水中鐵、錳等金屬離子的去除,異味和臭味的去除等。主要優點是反應迅速、流程簡單、無二次污染。在環境保護和化工等方面廣泛套用。
實驗
目的和要求
自臭氧運用於水處理以來,在實際運用中取得了明顯的成效。但臭氧氧化反應具有一定的選擇性,氧化產物常常為小分子羧酸,,酮和醛類物質,難以將有機物徹底降解為CO2、H2O 或其它無機物,因此TOC 和CODcr 去除率不是很高。
為了強化臭氧處理效果,人們開發出O3/UV、O3/H2O2/UV、O3/固體催化劑(如活性炭,金屬及其氧
化物)等高級氧化技術,其共同特徵是產生高活性羥基自由基(·OH),從而達到徹底降解有機污染物的目的影響臭氧氧化的因素有污染物成分、含量,臭氧投加量,廢水pH,水氣接觸時間,紫外波長,照射強度,氣體分布狀況,水溫等。
本實驗希望達到下述目的:①加深對臭氧紫外法處理廢水機理的理解;
②掌握臭氧紫外法處理廢水的最佳條件試驗方法。
實驗內容和原理
臭氧氧化能力很強,O3+2H++2e→O2+H2O反應體系的標準電極電位E=2.07V。臭氧在水中分解產生原子氧和氧氣還可以產生一系列自由基。
特別是在鹼性介質中,O3分解產生自由基的速度很快。
新生成的羥基自由基尤其活潑,氧化能力更強,反應體系的標準電極電位EO=2.80V。臭氧與水中有機物的反應十分複雜,既有臭氧的直接氧化反應,也有新生自由基的氧化反應。
這與反應條件與有機物的性質密切相關,酸性條件下,臭氧分解慢,O3的直接氧化反應起主要作用;鹼性條件下,臭氧分解快,羥基自由基氧化作用加大,隨著溶液pH提高,CODcr去除率增加,氧化率提高。
另外,溫度升高,臭氧分解速度加快,且化學反應速率提高,所以高溫有利於有機物氧化。