臭氧的制备及其在水处理中的应用研究进展new

《臭氧的制备及其在水处理中的应用研究进展new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、6河北化工2006年第2期"!!!!!"!!"科!技!专!论!!"臭氧的制备及其在水处理中的应用研究进展黄艳娥,贾俊芳（唐山师范学院化学系，河北唐山063000）[摘要]臭氧高级氧化技术在水处理中，特别是在深度净化水、没有二次污染水中有着其他方法不可比拟的优势。从臭氧产生的机理出发，阐述了获得高浓度臭氧的技术关键，并提出了可获得高浓度臭氧的可行途径；从臭氧处理水的不同应用方向出发，指出了存在的问题和发展方向。[关键词]臭氧；制备；水处理[中图分类号]TQ028.8[文献标识码]A[文章编号]1003-5095(2006)02-0006-04臭氧是一种

2、具有强氧化性的气体，具有广谱杀在一对高频高压交流电之间（间隙1—3mm）生作用。它不仅杀生效果好，杀生速度快(较氯快形成放电电场，由于介电体的阻碍，只有极小的电流600—3000倍），而且无任何公害和环境污染问题，通过电场，即在介电体表面的凸点上发生局部放电。因而成为理想的绿色环保型氧化剂［1］。目前，世界上因不能形成电弧，只能形成电晕，因此，又称电晕放已有1000多座水厂应用臭氧技术处理。我国自20电法或无声放电法。当氧气或空气通过放电间隙时，世纪80年代起，对臭氧的研究应用逐渐增多，但无在高速电子流的轰击下，一部分氧分子变为臭氧。反论是在大型工业

3、化水处理上，还是在日用、医用等的应过程如下：消毒杀菌上都与发达国家有着相当大的差距。本文O+e（-高能量电子）→2O+（e-低能量电子）⑴2综述了臭氧的制备及在水处理中的应用研究进展。O+O2+M→O3+M+热量⑵1臭氧的制备其中M是间隙中的其他气体分子，同时，原子氧和电子也与臭氧反应生成氧：大气中的臭氧主要来自于闪电或地面上某些有O+O3→2O2⑶机物的氧化，实际应用的臭氧主要是采用介质阻挡O+e-→O+O+e⑷32放电法、电解法与紫外线法等制备。1.1.2影响臭氧生成效率及产量的因素1.1介质阻挡放电法(无声放电法)1.1.2.1低能电子的影响1

4、857年，西门子公司发明了介质阻挡放电产生研究表明[2]，氧分子被电子激励后发生跃迁，而臭氧，这是臭氧发生器的主要制备方法。现在无论从被加速的电子与氧分子碰撞的激励时间极短，几乎设备的生产技术，臭氧的产生效率，还是形成臭氧的是垂直激励过程，在此过程中，所有能级的电子均激理论研究上，都有了非常大地发展。励氧分子，但只有当激励能量达到8.4eV以上时，1.1.1介质阻挡放电法的原理氧分子才能跃迁到高能态，也只有此时的氧分子才有可能分解、分解电离、分解附着成为臭氧，其他被O2O2+O3激励的氧分子，只是能量提高了一部分，对臭氧的形放电极高频成没有任何作用，

5、同时作为一种消极的储备能，还对高O压形成的臭氧起分解作用。因为臭氧分子的分解，电离2O+O23电能为2eV，所以具有2—8.4eV之间能量的电子对源产生臭氧没有一点用途。放电间隙接地极电介质1.1.2.2场强的影响图1介质阻挡放电法产生臭氧的原理结构图电子从外加电场取得能量的大小将决定氧分子的分解、分解电离、分解附着的强度，也决定臭氧产[收稿日期]2005-11-16生浓度的大小。这就要求外加电场强度要大，即在放[作者简介]黄艳娥（1964-），女，高级实验师，主要从事实验教学和科研工作。电间隙中，把基态氧分子激励到高能态氧分子的电黄艳娥贾俊芳：臭氧

6、的制备及其在水处理中的应用研究进展7子数要多，同时这部分能量的电子所占比例要高。这1.1.3.2沿面放电技术[5]就要求外加电场强度要大，即电压峰值要高。沿面放电技术是对空间放电技术的改进。传统放电间隙的放电电场强度，不仅与外加电压峰的放电电场分布是垂直于放电表面的，而电离产生值有关，也与电介质的介电常数、放电间隙的大小和的离子运动方向也是垂直于放电表面的，这样并不电介质厚度有关。尽可能减小放电间隙和电介质厚利于臭氧的产生，因为生成的臭氧不能很快离开生度，增大电介质的介电常数，才有可能得到强的放电成的区域，使该区域的臭氧处于较高浓度的状态，这电场强度

7、。通常电介质的材质一般采用云母、玻璃、会加剧臭氧分解，从而降低臭氧的浓度和产率。而沿陶瓷、树脂类。研究表明，通过等离子喷涂等技术，可在面放电由于有沿面电场的存在，改变了带电粒子的放电电极表面形成一层致密的氧化铝涂层，由于氧化移动方向。能使生成的臭氧更快地离开放电区域，有铝优异的介电性能和机械性能，涂层可薄至0.2nm，利于臭氧的生成，也有利于散热，从而提高了臭氧产相对介电常数可达12.（6玻璃类仅为5—7）。采用生效率。极薄的Al2O3层，不仅可提高电场强度，而且对散热通过对各种放电形式的实验比较，采用沿面放非常有利，是一种很有前途的电介质材料。电产

8、生的臭氧浓度高、效率高，同时，沿面放电与无1.1.2.3设备内部放热产生的影响声放电组成的复合型臭氧发生装置