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组合臭氧氧化法的过程介绍

发布时间:2016-05-23 18:19  文章来源:未知  文章作者:高级氧化技术工程

  臭氧和紫外光组合

  Prengle和他的合作者在实验中发现了O3/UV系统可显著地加快有机物的降解速率,大大降低其COD和BOD的含量。后来,Glaze、Gurol、Peyton等研究了芳香烃、卤素等有机物的O3/UV氧化过程,提出了臭氧与紫外光之间的协同作用机理。Okabe提出的反应机制是,当臭氧被光照时,产生游离氧O•,O•与水反应生成•OH。Prengle等认为,UV辐射除了可诱发•OH产生外,还能产生其他激态物质和自由基,加速链反应,而这些激态物质和自由基在单一的臭氧氧化过程中是不会产生的。Taube和Glaze则认为,O3/UV过程生成H2O2,H2O2光化诱发产生•OH。Glaze和他的合作者证明,对某些系统(如三氯乙烯和四氯乙烯)在上述过程中的降解机理是相同的,他们还获得了表观速率常数与紫外光强度、•OH浓度的关系。Guittonnean等提出,在酸性介质中,反应生成的H2O2肯定会在溶液中积累,因而光化速率较慢,当pH大于7时,H2O2快速与剩余的臭氧反应,引发复杂的臭氧分解链反应。因此,在中性或碱性溶液中,O3/UV过程产生较少的过氧化氢和较多的自由基•OH。
 

臭氧氧化法
 

  Gurol等探讨了H2O2系统pH对有机物降解过程的影响。他们发现在酸性条件下,主要是直接臭氧分子氧化机制:而在中性或碱性条件下,不管有无紫外光照射,自由基反应是控制机制。pH对其它污染物降解的影响已被Masten等所证明。Yue、legrini和kusakabe等报道了在中性条件下,农药和腐殖酸被O3/UV氧化的实验结果,紫外光辐射显著强化了TOC(总的有机物)降解,并建立了包括紫外光强度在内的动力学模型和得到了速率常数及活化能;Hosomi等比较了氯烯烃在O3/UV和O3过程中的降解,结果表明,在pH=7时,除是臭氧质量浓度为2.3mg/L,有紫外光照射时反应速率比无紫外光照射时提高了3倍多。

  臭氧和过氧化氢组合过程

  O3/H2O2系统是一种有效降解废水中污染物的高级氧化过程。与光化的O3/UV和H2O2/UV相比,它不会产生二次污染,可直接将污染物氧化为CO2和水。Prengle、Nakayama和Hango早期以及Bollyky、Brunet和Duguet近期的研究均表明,O3/H2O2似乎是所有高级氧化过程中最有效处理饮用水的方法,尤其是有机物不能与紫外光反应是更为有效。关于O3/H2O2的反应机理,学者们已做了许多工作,可概括如下:Glaze等指出,一旦•OH在溶液中生成,它会无选择性地与溶液中各种污染物反应,将其氧化为CO2和H2O或其他无害物,自由基反应速率很快,因此,处理费用低,它是一种很有前途的高级氧化过程。他们研究废水中污染物的降解速率及动力学过程时发现,反应级数相对于臭氧、过氧化氢和污染物浓度分别为一级。其他学者探讨了pH、O3/H2O2摩尔比及污染物种类对反应与传质速率的影响。然而,有关最佳O3/H2O2摩尔比对污染物降解的影响仍有争议。
 

臭氧氧化法
 

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