臭氧及廢水臭氧催化氧化工藝

l 臭氧性質(zhì)：

1. 在標(biāo)準(zhǔn)壓力和常溫下，它在水中的溶解度是氧氣的13倍。

2. 臭氧比空氣重，是空氣的1.658倍。

3. 正常情況下，臭氧極不穩(wěn)定，容易分解成氧氣。

4. 臭氧分子是逆磁性，易結(jié)合一個(gè)電子成為負(fù)離子分子。

5. 臭氧在空氣中的半衰期一般為20-50min,隨溫度與濕度的增高而加快。

6. 臭氧在水中半衰期約為35min,隨水質(zhì)與水溫的不同而異。

7. 臭氧在冰中極為穩(wěn)定，其半衰期為2000年。

8. 它有一種類似雷電后的腥臭味。

9. 臭氧可用于凈化空氣，漂白飲用水，殺菌，處理工業(yè)廢物和作為漂白劑

臭氧用于廢水深度處理,可處理的廢水種類范圍廣泛：

1.工業(yè)有機(jī)廢水和含氰廢水--臭氧是強(qiáng)氧化劑，可將有毒污染物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒物。它處理廢水氧化能力強(qiáng)，可分解一般氧化劑難于破壞的有機(jī)物，而且反應(yīng)安全，時(shí)間短。剩余的臭氧，可轉(zhuǎn)化為氧，不但無(wú)害，而且有益?？捎糜谙?、除臭除味、除色、除鐵錳、除酚、除氰、除洗滌劑、除油等方面。

2.對(duì)于重油裂解廢水，當(dāng)PH≈11.4時(shí)，去氰效率達(dá)79.3％；對(duì)于電鍍廢水，含氰濃度為32.5％mg/L,時(shí)，去氰率達(dá)98.9％；對(duì)于腈綸廢水，含丙烯腈102mg/1時(shí)，采用臭氧處理可*去除丙烯腈。

3.臭氧能分解烴、醛、氰、酚、磷、硫、氮氧化物、硝酸鹽等有機(jī)物，能去除鐵、錳、鎂等金屬離子。

4.含酚廢水--包括苯三酚、甲酚、二甲酚等。酚可使蛋白質(zhì)變性，損害肝、腎、神經(jīng)系統(tǒng)。含酚廢水來(lái)源于：煤氣、焦化、石油精煉、化工、制藥、農(nóng)藥、紡織橡膠、染料、木材加工等。

5.含硫廢水--硫化物有惡臭、有毒性腐蝕性，使水中生物致死、降低PH值、溶氧指標(biāo)。含硫廢水來(lái)源于：石油、化工、焦化、造紙、皮毛、皮革、牲畜屠宰、紡織染料、化學(xué)纖維等行業(yè)。

6.含氰廢水--強(qiáng)毒性，臭氧能把它們氧化成毒性較小的氰酸鹽。含氰廢水來(lái)源于：電鍍、煉焦、煤氣、冶金、采礦、皮草、橡膠、化學(xué)纖維有機(jī)玻璃等。

7.含油廢水--包括含有脂肪酸、蠟類及可被溶劑提取的物料，含油廢水來(lái)源于：石油、化工、機(jī)械、交通運(yùn)輸、焦化、軋鋼、煤氣、食品、飲食、皮革、皮毛、洗毛、日用化工等。

8.含鐵、錳離子廢水--過(guò)量的鐵、錳離子對(duì)人體的心血管、皮膚造成一定危害。含鐵、錳離子廢水來(lái)源于：礦冶、機(jī)械、化工、電子、儀表等行業(yè)。

l 臭氧氧化作用機(jī)理：

v 直接反應(yīng)：污染物+ O₃→產(chǎn)物或中間物

               有選擇性，速度慢；

v 間接反應(yīng)：污染物+ HO·→產(chǎn)物或中間物

      無(wú)選擇性，HO·（E0=2.8V）電位高，反應(yīng)能力強(qiáng)，速度快，可引發(fā)鏈反應(yīng)，使許多有機(jī)物*降解。

l 臭氧催化氧化技術(shù)：

臭氧催化劑氧化技術(shù)是在氧化體系中加入過(guò)渡金屬離子，可以對(duì)臭氧氧化產(chǎn)生明顯的催化作用，催化臭氧在水中的自分解，增加水中產(chǎn)生的-OH濃度，從而提高臭氧氧化效果。
　　目前，催化臭氧氧化過(guò)程可分為兩種類型:均相臭氧氧化和非均相臭氧氧化。均相臭氧氧化是指在水中加入一些可溶性過(guò)渡金屬離子，達(dá)到催化臭氧氧化的效果。多相臭氧催化催化劑以固體形式存在，易于分離，工藝簡(jiǎn)單，不僅避免了催化劑的損失，而且降低了水處理成本。
　　非均相催化臭氧工程中常用的催化劑主要有:金屬氧化物和復(fù)合金屬氧化物;負(fù)載在載體上的金屬氧化物;支撐在載體上的金屬;活性炭或以活性炭為載體的催化劑;多孔材料等。
　　其中，過(guò)量的金屬系列氧化物因其價(jià)格相對(duì)低廉、原料易得、催化活性高而得到廣泛應(yīng)用。如氧化鈦、氧化鐵、氧化錳、氧化鋁、氧化鋅、氧化銅、氧化鎳等。
在多相催化臭氧化系統(tǒng)中，通常有三種可能的反應(yīng)機(jī)理:
　　臭氧化學(xué)吸附在催化劑表面，形成活性物質(zhì)，然后與溶液中的有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)。這種活性物質(zhì)可能是-OH或其他形式的氧。
　　有機(jī)分子通過(guò)化學(xué)鍵吸附在催化劑表面，進(jìn)一步與臭氧發(fā)生氣相或液相反應(yīng)。首先，有機(jī)物會(huì)很快吸附在催化劑載體上，載體表面的氧化物會(huì)與它形成一些螯合物，然后這些螯合物會(huì)被臭氧和-OH氧化。
　　臭氧和有機(jī)分子同時(shí)吸附在催化劑表面(復(fù)合作用)，然后發(fā)生反應(yīng)。從被還原的催化劑開(kāi)始，臭氧會(huì)氧化金屬，臭氧對(duì)被還原金屬的反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生OH。有機(jī)物會(huì)吸附在氧化的催化劑上，然后通過(guò)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)被氧化，從而再次產(chǎn)生還原的催化劑。有機(jī)物會(huì)很容易從催化劑上脫附，然后進(jìn)入本體溶液，或者被-OH和臭氧氧化。

針對(duì)臭氧處理系統(tǒng)實(shí)際情況，采用污水臭氧耐氯離子耐酸堿導(dǎo)熱防腐涂料及修復(fù)方案，使修復(fù)后的構(gòu)筑物從外觀、性能恢復(fù)到原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求的水平，延長(zhǎng)鋼筋混凝土的壽命。北京志盛威華化工有限公司研制開(kāi)發(fā)的ZS-711污水臭氧耐氯離子耐酸堿導(dǎo)熱防腐涂料采用新的防腐研發(fā)合成技術(shù)，該漆的成膜溶液是由新型志盛威華特制的無(wú)機(jī)聚合物螯合成膜溶液，以硅氧基 —Si—O—Si— 鍵為基礎(chǔ)，嫁接有機(jī)烷基側(cè)鏈作為輔佐，再以羥基為端鏈螯合的防腐成膜物，該鍵對(duì)硅原子上連接螯合的羥基、烷基有很好的三元協(xié)同效應(yīng)，溶液穩(wěn)定性強(qiáng)，減輕了對(duì)高聚物內(nèi)部的影響，成膜物更致密，附著力強(qiáng)，耐溫高，耐溫可以達(dá)到400℃。ZS-711無(wú)機(jī)防腐漆研發(fā)成功的螯合的防腐漆成膜溶液，避免了傳統(tǒng)防腐漆低、中、面繁瑣的施工工序，漆單一涂層，根據(jù)不同的工況，涂刷2遍或是2遍以上即可。

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