行业废水处理中的臭氧氧化作用

一、臭氧的灭菌消毒原理和基本特性

1、臭氧的灭菌消毒原理

       臭氧的杀菌原理为：它极强的氧化作用，使微生物细胞中的多种成分发生化学反应，从而导致细胞成分的不可逆转的变化而死亡。臭氧灭活病毒，是通过直接破坏核糖核酸（RNA）或脱氧核糖核酸（DNA）物质而完成的。杀灭细菌、霉菌类微生物的过程为：臭氧首先作用于细胞膜并将细胞膜破坏，继而破坏膜内组织，直至杀灭。由于臭氧的强氧化性和广谱性，它具有杀菌、消毒、除臭、除味等特殊效用，已经在许多领域得到广泛应用。

2、臭氧的基本特性

       臭氧是一种广谱杀菌物质，具有极强的杀菌能力。臭氧分子由三个氧原子组成，分子式是O 3，分子量为48，密度为2.14g/ L，它是氧气的同素异形体。常温下，臭氧为淡兰色气体，具有特殊的刺激性气味；臭氧在水中的溶解度高出氧气十倍以上。

        很久以前，臭氧即被认为是一种极有效的氧化剂和杀毒剂。它在水中，是已知氧化剂中最为活跃的一种，很容易将各类型的有机物氧化降解。臭氧的氧化还原电位是2.07伏特，仅次于氟；其在废水处理中的应用，主要是利用此项特性。

        但臭氧的化学性质极不稳定，在空气和水中都会分解成氧气，不产生任何残留；尤其是在非纯水中，分解速度更快。臭氧的这一特点，促使专家们正借助于其它的降解处理技术，与其结合应用。

二、臭氧氧化性能及与其他水处理技术的结合

       臭氧氧化技术是，通过臭氧自身的氧化与各种现有水处理技术组合，形成氧化性更强、反应选择性较低的自由基氧化技术。由于臭氧具有很高的氧化还原电位，可与大多数有机物起反应，反应在常温常压下即可进行；下面介绍几种组合臭氧氧化方法。

1、金属催化臭氧

金属催化臭氧化技术，是在常温常压下，将难以用臭氧单独氧化或降解的有机物进行氧化的方法。该技术的特点就是加速O3的分解，以产生自由基来强化臭氧氧化。

2、活性炭/臭氧

臭氧/活性炭协同降解有机污染物处理技术近年得到长足的发展。作为催化剂，活性炭与臭氧共同作用降解微量有机污染物。此外，活性炭具有巨大表面积和方便实用的特点，是一种有应用潜力的催化剂。

活性炭既是吸附剂也是臭氧反应的催化剂。试验表明，碱性活性炭对TOC的去除更有效。

3、紫外催化臭氧

用臭氧/紫外线进行水处理，主要面向有毒有害且无法生物降解有机污染物的处理场合。O3/UV方法的氧化能力和反应速度，都**超过单独使用UV或臭氧所能获得的处理效果。

臭氧/紫外线水处理法的建设投资大，但其在饮用水的深度处理和难降解有机废水的处理方面，具有非常良好的应用前景。

4、双氧水/臭氧处理

臭氧/双氧水水处理法是将臭氧和双氧水同时用于水处理的方法。其作用过程为：

双氧水分解为：HO2- + H+；

臭氧加O2- 分解为：O3- 和O2；

O3- 加水分解为：OH·+HO- +O2；

结果表明，这种水处理法是臭氧氧化过程中，对于饮用水处理的较为有效的方法。

三、臭氧氧化和臭氧产品的特点

1、臭氧发生装置体积小，能耗低，臭氧产出率和电能转化率很高，其设备自动化程度也很高；臭氧产品已经得到迅速的推广；

2、臭氧氧化在水处理方面的广泛应用和有效成果，已受到专家们的高度关注。可以说，臭氧氧化的核心在于它与水中污染物的反应机制；

3、臭氧发生器的电介质材料，是决定臭氧发生装置性能高低的核心部件和关键因素。以前大多使用玻璃，但玻璃管的臭氧产出率、浓度等均不理想。近年来，由于搪瓷、精密陶瓷材料以及金属管外喷涂工艺的突破，高产量高浓度臭氧的产生已成为现实。

4、臭氧的产生效率，与臭氧设备中的电源变化频率呈正向的递增关系；

5、臭氧的强氧化性和强腐蚀性，要求处理装置元件的材料，必须是高抗氧化性、高耐腐蚀性的材料；

四、臭氧在行业废水处理中的作用

近年来，臭氧组合技术在行业废水处理中得到广泛应用。对于可生化性较差的各种废水，利用臭氧氧化处理技术，能改善其可生化性，为后续处理提供方便

1、工业含酚废水处理

含酚废水是一种普遍存在，且危害性很严重的工业废水。酚是一种可致癌、致畸、致变的“三致”物质。研究表明，经过臭氧氧化处理后的含酚污水，水中的含酚量降低了近96.5%。

2、废水处理

大多数废水COD较高、可生化性差，单纯靠物理和化学方法处理，成本高、不经济；普通的生化处理又行不通，所以，可先利用臭氧预处理，主要是为了提高废水的可生化性，为后续的生物处理提供条件，同时降低COD。

3、生活和产业垃圾渗滤液

垃圾渗滤液是一种污染性极强、高污染物含量的有机废水。经臭氧氧化后，可有效降低垃圾渗滤液的COD值；从经济角度考虑，可以采用生物-臭氧-生物的结合技术，处理垃圾渗滤液。

4、印染废水

印染废水对环境的污染很严重，其水量大、水质波动强烈、污染物成分复杂且含量高，色度、化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）均较高，是目前难以解决的工业废水之一。实验表明，O3在紫外线（UV）的作用下，转化为强氧化性物质，并与有机物起反应，使染料的有色不饱和键断裂，生成分子质量小、无色的有机酸、醛等，达到降解有机物和脱色的目的。

五、臭氧氧化及其组合技术前景

因为其卓越的处理效果、优良的净水水质，加上与其他方法的相互补充，紫外线/臭氧的组合技术可逐渐成为未来废水深处理中，一项颇具前景的工艺选择。

学习下

好东西，收藏了，谢谢