臭氧氧化技术在污水处理中的研究现状_张贡意

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1、DOI:10.14143/j.cnki.czgs.2013.06.007CITYANDTOWNWATERSUPPLY·城镇排水·臭氧氧化技术在污水处理中的研究现状12张贡意　韩荣新（1.济南市城市计划节约用水办公室，山东济南250002；2.山东宏达环保工程有限公司，山东济南250300）摘要：本文综述了近年来臭氧氧化技术及其联合氧化技术的研究现状，包括臭氧氧化技术、臭氧/过氧化氢联合氧化技术、臭氧/紫外线联合氧化技术、臭氧/活性炭协同氧化技术，介绍了各种高级氧化技术的基本原理及研究现状，并对其特点进行了简要评述。关键词：臭氧　臭氧/过氧

2、化氢　臭氧/紫外线　臭氧/活性炭随着社会经济的发展，工业、生活废水中有机污加成反应可与大部分有机物进行反应，从而将部分染物种类越来越多，污水排放标准却在不断提高，常有机物降解为CO2和H2O。经过臭氧氧化后，污水的规的“物化手段+生化工艺”处理方式难以满足高标COD可得到一定的去除而且色度也可大大降低。准的排放要求，而以O3氧化工艺为代表的高级氧化马黎明等人用臭氧氧化法处理生化后的造纸废技术往往能满足当前污水处理的需要。水，实验结果表明，当初始pH值为8.12，臭氧通众所周知，臭氧的氧化能力极强，氧化还原电位入量为514mg(400ml废

3、水)，在25℃时臭氧氧化反为2.07V，在碱性溶液中仅次于氟。臭氧的高级氧化应10min色度和COD平均去除率分别达到86.3%和技术，就是通过臭氧氧化与各种水处理技术组合，形38.9%，处理效果较好。随着pH值的增大，COD及成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基(其氧色度的去除率也随之增大，酸性条件下去除率最低，[3]化还原电位为2.80V)。臭氧高级氧化法与常规水处碱性条件下臭氧化过程处理效果最为显著。理方法比较，具有显著的特点，如对于生物难降解物王树涛等对臭氧氧化工艺处理城市污水厂二级处质处理效果好、降解速度快、占地面积小、净化

4、程度高、理出水进行了研究。结果表明，污水COD在30-50[1]无二次污染、浮渣和污泥产生量较少等优点。本文mg/L的情况下，当臭氧投加量10mg/L、接触时间为将对近几年来的臭氧高级氧化技术在废水处理中的应4min时，臭氧氧化对COD、TOC的去除率分别达到用进行简单的介绍。25.7%和16.5%，使UV254和色度分别降低了62.31%1臭氧的特性和79.25%，同时分子质量<1ku的有机物所占比例[4]臭氧是氧气的同素异形体，在自然条件下，为淡由原来的52.9%升高到72.6%。蓝色气体。在标准压力和常温下，它在水中的溶解度臭氧能氧

5、化水中许多有机物，但臭氧与有机物的是氧气的13倍；正常情况下，臭氧极不稳定，容易反应是有选择性的，而且不能将有机物彻底分解为[5]分解成氧气。臭氧有很强的氧化能力，是已知最强的CO2和H2O，臭氧氧化后的产物往往为羧酸类有机物。氧化剂之一；臭氧为剧毒氧化性气体，一般认为人体所以要提高臭氧的氧化速率和效率，进行彻底的矿化3在臭氧浓度不大于0.2mg/m的环境下是安全的；臭处理，就必须采用与其他措施联合促进臭氧的分解而[2]氧对几乎所有的金属和非金属材料都有腐蚀作用。产生活泼的·OH自由基。因此，臭氧技术由原来的2臭氧及衍生氧化方法单独使用逐

6、渐发展为与其他方法联合使用。2.1臭氧氧化法2.2臭氧/双氧水联合氧化法臭氧氧化有机物通过两种反应：直接反应和间接O3/H2O2高级氧化技术是一种有效降解废水中污反应。直接反应通过环加成、亲电反应、亲核反应染物的高级氧化过程。该过程不产生二次污染，可直实现。间接反应通过O3与H2O的自由基诱发反应生接将污染物氧化为CO2和H2O。其实质是H2O2加速成·OH，·OH通过电子转移反应、抽氢反应、·OHO3分解产生高活性的羟基自由基。通过臭氧与双氧水42城镇供水NO.62013·城镇排水·CITYANDTOWNWATERSUPPLY联合处理污

7、水，COD及色度的去除率普遍高于单独利杨监峰等研究了通过O3/UV对苯胺废水的处理效用臭氧及双氧水处理污水。果，试验采用自制装置，有效容积为1.5L，采用10WO3/H2O2处理工艺中，自由基的链反应实际是由紫外灯，试验结果证明，单独采用UV方法时，苯胺-[6]HO2引发的，生产HO的总反应方程式可归纳为：的去除率仅为4.1％，而采用O3/UV方法时，在O3通H2O2+2O3→2HO+3O2入量为21.4mg/min，初始pH值为6.74和苯胺质量浓利用H2O2引发O3分解产生自由基是一种比较成度为100mg/L的条件下，反应10min时

8、苯胺的去除[11]熟的O3催化氧化工艺，在国内外已成功地应用于大率可达99％。规模水处理中。可见，O3/UV联合氧化法对废水中难以处理的杂彭人勇等采用O3/H2O2法对嘧啶废水的处理进行质进行