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催化臭氧氧化法处理废水

更新时间:2021-08-20

简要描述:

催化臭氧氧化法处理废水臭氧在常温下的特性十分不稳定,在臭氧量较少的情况下,该物质具备着一种较为清新的气味,主要是一种带有鱼腥味的淡蓝色气体。

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催化臭氧氧化法处理废水催化臭氧氧化法处理废水

近年来,我国在工业产业方面的发展较为迅速,这类行业所产生的工业废水逐年增加,给国家的环境保护带来了巨大的难度。随着科学技术的发展,一些有机废水中的成分越来越复杂,使得有机废水的处理成为环境保护中的一大难题。即便是经过传统的处理之后,废水中的一些物质仍旧会给环境带来严重的污染。催化臭氧氧化法在有机废水处理中的应用,能够有效地改善废水中的各种成分,达到良好的处理效果,对环境保护有着较好的帮助。本文对催化臭氧氧化法在有机废水处理中的实际应用进行研究。

  1、催化臭氧氧化法在有机废水处理中的基本认识

  1.1 臭氧在处理废水中所具备的特点

  作为氧气的同素异形体,臭氧与氧气的性质有着很大的区别。臭氧在常温下的特性十分不稳定,在臭氧量较少的情况下,该物质具备着一种较为清新的气味,主要是一种带有鱼腥味的淡蓝色气体。在自然界中,臭氧是较强的氧化剂,氧化还原反应位居第二。

  臭氧在有机废水的处理中,主要具备和应用的特点有以下几种:

  (1)较强的氧化性,在处理一些有机物和臭味的时候,效果非常显著,而且臭氧还能够杀菌。

  (2)臭氧对有机废水进行处理之后,不会对自然环境产生二次污染。

  (3)制备臭氧的空气和电不用经过储存和运输,操作容易。

  (4)臭氧在对有机废水进行处理的过程中,并不会产生污泥等物质。

  1.2 臭氧氧化的原理

  臭氧由于氧化性较强,通常可以与很多有机物发生化学反应。主要发生化学反应的途径有两种:

  1)臭氧在碱性环境下,可以在水中经过分解,产生羟基自由基以及中间产物,这些物质具备的氧化性非常强,同时也可以发生氧化反应。

  2)在臭氧以氧分子的形式存在的时候,可以与水中的一些有机物直接发生氧化反应。

  臭氧发生氧化作用的标准电极电位主要如下所示:

1.jpg

  在酸性介质当中,臭氧可以通过化学反应分解为氧气和氧原子,这两者可以与污染物质发生化学反应,除此之外,还会产生一些自由基。主要的化学反应公式为:

2.jpg

  在碱性介质当中,臭氧产生自由基的速率较快,主要的反应方程式为:

3.jpg

  水中有机物比较丰富,臭氧可以在不同的环境下,与不同的有机物发生反应。主要取决于反应的具体条件和有机物的特性。

  2、催化臭氧氧化法在有机废水处理中的实际应用研究

  2.1 造纸废水处理中的应用

  在我国的造纸厂中,由于造纸技术的不同,会产生很多有机废水,给自然环境带来不同程度的污染。在传统的造纸废水处理中,主要采用的是混凝沉淀法。CODcr(重铬酸盐指数)的主要去除效率为60.00%~73.10%,BOD5的去除率为60%~70%。这种废水处理之后的排放标准,无法达到国家的一级排放标准,严格地来讲,对废水的处理不够彻底,效果不够理想。在催化臭氧氧化法的应用下,对造纸废水的处理达到了非常显著的效果。相关的专家对臭氧与造纸废水中有机物之间的反应进行了研究。经过专业的实验探索之后发现,在臭氧的参与下,造纸废水中的一些物质得到了彻底的氧化,在一定程度上,臭氧的使用提高了造纸废水的可生化性。在不断地对臭氧含量进行增加的情况下发现,臭氧较强的氧化性的去除效果更加显著。在臭氧的应用下,一些专业对于造纸厂经过常规处理后的二级废水进行了处理,发现残留的COD和TDC的去除效率直线上升,促进了生物可降解性的提升。研究发现,温度对该物质的去除效率并没有什么影响,臭氧对于造纸废水的处理效率,与臭氧的利用率有着较为密切的关系,除此之外,与其他的外界环境都无较大的关系。

  2.2 纺织印染废水处理中的应用

  在国家的工业行业发展下,除却造纸之外,纺织印染废水的排放效率更高,而且我国对于纺织印染行业所排放的污水的处理难度更大。由于经过一系列的印染程序,排放的废水当中有机物质的碱性非常大,使得废水的污染程度较大。近年来,随着科学技术的快速发展,人们对于纺织物的要求越来越高,所实行的纺织印染流程更加复杂,使用的各项物质可降解的程度更高,这给废水的处理带来了很大的挑战。经过传统的处理方式之后,所产生的二级处理废水已经无法满足废水排放的标准。在臭氧的作用下,可以对纺织印染废水中的有机物实现更加理想的降解效果,在除色和COD方面的效果非常可靠,目前已经在很多地区得到应用。相关的专业人员表示,在臭氧的使用下,臭氧自身的氧化性能,可以将纺织印染废水中的有机物转化为更容易降解的有机酸,大力地减少了纺织印染废水对自然环境的破坏,给人们的生存环境带来了一定的保障。臭氧对含有特殊物质染料所产生的印染废水有着较好的处理效果,而且处理的效率非常高,使处理过后的废水的酸碱度达到中性。研究还发现,臭氧自身的性能特征,可以使其对一些溶液的脱色效果达到非常理想的状态,为人们在纺织印染废水处理方面带来了很大的帮助。

  2.3 垃圾渗滤液处理中的应用

  目前,我国人口数量庞大,产生的各种垃圾类型非常多。垃圾渗滤液的处理难度比较大,这是一种污染力度较强的有机废水,而且该废水的浓度较高,其中含有的有机物非常多,给人们的身体健康和环境污染都带来了很大的伤害。在这种垃圾渗滤液当中,含有很多的致癌物质,对人们的生命造成了严重的威胁。正是这样,才使得人们不得不去研发更多能够有效处理该种废水的物质。臭氧被人们应用在废水处理中,经过一系列的实践研究表明,当臭氧物质的流量在0.4L/min时,废水中的COD含量就会逐渐下降,使得该种物质的生物降解性得到提升,为我国的环境保护和人们的生命健康带来了很大的希望。在臭氧较强的氧化性,可以将垃圾渗滤液中的CODcr有效去除,同时也能够提升BOD5的去除效率,对一些色度的去除更加明显,可以使垃圾渗滤液经过臭氧处理之后的废水,达到国家的二级排放标准。

  3、结束语

  在近年来的发展中,国家各项科学技术的不断提升,给人们的生活带来了很大的改善。臭氧氧化法在一些有机废水中的处理,获得了非常显著的成果,为自然环境的平衡提供了安全保障。即便如此,臭氧的使用还存在问题,人们必须要对其进行不断地探索。臭氧自身的成本较高,使用臭氧进行废水氧化处理,需要耗费较大的成本费用。而且,臭氧与废水中的有机物之间发生化学反应,还必须要在一定的条件下才能够将其进行分解。即便是发生了化学反应,化学反应中间所产生的其他物质,还有可能会对臭氧的氧化性能有一定的约束。在这种情况下,应当不断地加强对废水处理的研究,尽可能地选择合适的臭氧氧化技术,促进臭氧对各种废水的氧化处理效果的提升,为国家的环境保护做出巨大的贡献。


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