1、臭氧的性质

臭氧是一种不稳定的活性气体。在常温下会有一种特殊的气味，气体会呈现淡蓝色。臭氧在水中的氧化还原电位为2.07V，是目前仅次于氟的第二强氧化剂。臭氧在废水处理中的应用主要利用了这一特点。

就目前的情况来看，臭氧在水溶液中比在气相中分解得更快。臭氧在水中的分解主要受温度和pH值的影响。随着温度的不断升高，分解速度也在逐渐加快。当温度达到°C以上时，分解会非常剧烈。当温度达到°C以上时，会直接转化为氧气。pH值与分解速率也有直接的关系。常温下在空气中的分解半衰期为15～30分钟。

2、臭氧氧化原理分析

臭氧是一种强氧化剂，其氧化能力远高于氯和二氧化氯。随着社会的不断发展，对水资源的要求也越来越高。一些发达国家已将臭氧等一些氧化技术用于污水处理，从而更好地保证水质。

目前，臭氧化工艺主要包括两个方面：一是直接臭氧化反应。两种间接催化反应。

在直接臭氧化反应过程中，主要采用两种方法，即偶极加成反应和亲电取代反应。偶极加成反应的主要原因是臭氧具有偶极结构，因此在反应过程中，它会与含有不饱和键的有机物发生加成反应，从而达到要求。亲电取代反应主要是因为具有吸电子基团的芳香族化合物，包括-COOH、-NO2、-Cl等基团，很难与臭氧反应，所以当发生这类反应时，它们将具有一定的选择性。通常，臭氧对有机物的直接氧化最好发生在酸性条件下。虽然反应很慢，但具有很好的选择功能，氧化产物也是有机酸。很难再氧化，而每一种有机物的响应速度也有很大差异。

臭氧虽然具有很强的氧化性，但由于其高选择性，在反应过程中很难去除污水。随着科学技术的不断发展，这方面的研究越来越多，臭氧水处理也在不断改进。目前，利用臭氧的均相催化和多相催化来达到降解有机物的目的。

间接催化反应主要是臭氧可以直接或通过触发反应、增殖反应和终止反应产生的自由基氧化多种化合物，每个反应产生不同的自由基。自由基和水中有机物的反应速度很快，同时不需要选择，关键部分是羟基自由基。羟基自由基是最常见的氧化剂，其氧化电极电位仅低于氯，它的优点是能迅速与有机物反应，而且不需要选择，很容易与气体不同位置的有机物反应，产生易氧化的中间产物。对于这些游离基因来说，反应速度很快，目前的反应速率已经达到了～L/mols，所以各个有机化合物的催化臭氧反应速度是相似的，所以也造成了自由基反应的选择性低。

臭氧氧化处理废水使用空气或含氧低浓度的臭氧。臭氧是一种不稳定、易分解的强氧化剂，因此必须在现场生产。臭氧氧化水处理的工艺设施主要由臭氧发生器和气水接触设备组成。大规模产生臭氧的唯一方法是无声放电法。生产臭氧的原料气是空气或氧气。原料气必须经过除油、除湿、除尘等净化处理，否则会影响臭氧产生率和设备的正常使用。从空气中制得的臭氧浓度一般为10—20毫克/升。由氧气制成的臭氧浓度为20—40毫克/升。这种空气或氧气含有1%至4%（重量比）的臭氧是用于水处理的臭氧化气体。

臭氧发生器产生的臭氧通过气水接触设备扩散到待处理水中，通常使用微孔扩散器、气泡塔或喷射器、涡轮混合器等。臭氧的利用率要在90%以上，剩余的臭氧将随尾气排放。为避免污染空气，尾气可采用活性炭或杂多酸剂分解，臭氧也可采用催化燃烧法分解。

3、臭氧催化氧化技术处理废水的影响因素

3.1PH值的影响。

水溶液中臭氧分解非常重要的一个影响因素是PH值，在发生O3和H2O2/O3反应体系中，需要合理的控制PH值，因为如果pH值太低会直接影响到臭氧氧化反应，使得反应具有一定的选择性，不能有效的将有机物的去除，随着PH值的不断增加，溶液中的OH-不断增加，其也会进一步加强氧化能力的反应，不断提高整体的反应效率。但由于pH值过高，其中会有OH清除剂，会消耗其中的羟基自由基，对整个过程中有机污染物的氧化会产生很大的影响。

在多相催化臭氧化系统中，溶液的pH值将直接影响某些催化剂的性能，从而使OH生成途径发生变化，具体如下：

当羟基受到中性或负电荷的影响时，它将直接成为臭氧降解的活性位点，生成OH。当pH值接近催化剂的当量点时，催化氧化系统的优势将得到充分发挥。但这时候，就要充分控制好PH值。如果过高，会直接促进臭氧分解，从而影响整体催化剂表面羟基的密度，大大降低整体催化效率。

3.2臭氧投加量、投加方法和反应器的影响。

当反应发生时，臭氧的量不断增加，这将极大地影响气液界面，从而影响整个过程中的气膜阻力，增加臭氧浓度。如果臭氧浓度过高，气液传质速率会大大降低，降低臭氧的整体利用率，增加应用成本。

臭氧的投加方法在整个反应过程中也是非常重要的一环，它直接影响到整个反应过程。肖春静等。采用Ni-Cu-Mn-K/AC催化臭氧氧化深度处理炼油化工废水，取得了较好的效果。投加臭氧时，最好采用分段投加的方法。这种方法要求在加药过程中有一个有效的控制比例，即6：3：1。此时，COD的去除率也能得到提高。

通过对微泡臭氧的催化氧化处理，可进一步提高废水的COD去除率，充分利用臭氧的利用率。总的来说，在使用该方法进行预处理时，将与其他方法有效结合，如曝气生物滤池（BlackrockMunicipalIn

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkjg/7528.html