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研發(fā)背景
常見臭氧氧化作為預(yù)處理或深度處理工藝處理難降解廢水時(shí)，一般采用的是紫外UV光激發(fā)臭氧產(chǎn)生自由基、或者高溫高壓濕式環(huán)境激發(fā)臭氧產(chǎn)生自由基、或者固體催化劑非均相臭氧催化氧化產(chǎn)生自由基等等，這種單一激發(fā)來(lái)源臭氧催化氧化工藝，受到廢水色度、廢水水量、工況環(huán)境等等影響，自由基產(chǎn)生量少，實(shí)際氧化降解效果大大折扣。
常見雙氧水氧化作為預(yù)處理或深度處理工藝處理難降解廢水時(shí)，一般是通過投加硫酸亞鐵（FeSO4），在強(qiáng)酸性條件下發(fā)生芬頓（Fenton）反應(yīng)，激發(fā)雙氧水分解為羥基自由基，利用自由基降解廢水中的難降解污染物。這種芬頓（Fenton）反應(yīng)操作復(fù)雜，藥劑投加量大，成本高，產(chǎn)生化學(xué)污泥等副產(chǎn)物較多，處理后的廢水中含有大量鐵離子，影響UF+RO等后續(xù)中水回用工藝，因此，在實(shí)際推廣過程中，也存在一定局限性。
V/O3法，是將臭氧與UV相結(jié)合的一種高級(jí)氧化過程。這一方法不是利用臭氧與有機(jī)物直接反應(yīng)，而是利用臭氧在紫外光的照射下分解產(chǎn)生的活潑的次生氧化劑來(lái)氧化有機(jī)物。
這種方法的氧化能力和反應(yīng)速率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單獨(dú)使用UV或臭氧所能達(dá)到的效果，其反應(yīng)速率是臭氧化法的100～1000倍，Prengle和他的合作者在實(shí)驗(yàn)中首先發(fā)現(xiàn)了UV/O3，系統(tǒng)可顯著地提高有機(jī)物的降解速率，大大降低其COD和BOD。
在UV/O3體系中，UV光照不但使臭氧分子吸收254m處的紫外光而jh，也使其他有機(jī)分子對(duì)氧化工藝更敏感。在污水處理中，臭氧能夠吸收紫外光并迅速分解產(chǎn)生·OH，因此在該系統(tǒng)中，臭氧分解速率越快，有機(jī)物的氧化降解速率就越快。
H2O2/O3體系是一種典型的臭氧高級(jí)氧化技術(shù)，它是在常規(guī)的臭氧處理技術(shù)中加入雙氧水，通過產(chǎn)生·OH來(lái)降解有機(jī)物。與單一臭氧氧化過程相比，降解速度可顯著提高，反應(yīng)條件溫和，是飲用水中應(yīng)用較為廣泛的高級(jí)氧化技術(shù)。
這一方法不是利用O3直接與有機(jī)物反應(yīng)，而是利用O3分解產(chǎn)生的·OH來(lái)氧化有機(jī)物。在O3水溶液中加入H2O2會(huì)加速臭氧分解產(chǎn)生?OH。
H2O2與O3相互作用產(chǎn)生·OH,從方程式中可以看出，在臭氧與雙氧水的反應(yīng)中，2個(gè)臭氧分子能夠產(chǎn)生2個(gè)·OH。
2O3+H2O2→2·OH+3O3
H2O2以陰離子HO2-的形式與O3反應(yīng)，H202/03體系的反應(yīng)速率取決于兩種氧化劑的初始濃度。
03
工藝優(yōu)勢(shì)
Technological advantages
1、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單。
2、清潔副產(chǎn)物少，能夠多次、高效激發(fā)臭氧、雙氧水發(fā)生催化氧化反應(yīng)，產(chǎn)生羥基自由基，利用自由基的強(qiáng)氧化性，降解廢水中的難降解污染物。
3、克服了傳統(tǒng)單一臭氧氧化工藝溶氧效率不高，臭氧利用率低，產(chǎn)生自由基少等缺陷，克服傳統(tǒng)雙氧水氧化在芬頓工藝下，副產(chǎn)物如污泥太多，成本高，操作復(fù)雜等缺陷。
