臭氧發(fā)生器在難生化有機高濃度廢水應用的工藝要求

        水環境污染問題日益凸現，引起(qǐ)了人們的高度關注。一些前所未有的污染治理問題擺在面(miàn)前，如某些化工廠、制藥廠、印染廠等排放有機高濃度工業廢水就不能(néng)用通常的生化技術加以解決。因爲廢水中可直接生化處理的有機物幾乎沒(méi)有（既不存在可降解的有機物），生化法無能(néng)爲力。所謂難降解有機物是指自然界的微生物難以分解，可在環境中長(cháng)期殘留的有機物之總稱。而傳統的生物處理對(duì)難降解有機物無法進(jìn)行處理，必須在生物處理前加以必要的前置處理或預處理。
        科研發(fā)現高濃度臭氧在堿催化因素下，對(duì)難生化有機高濃度廢水有功效。其機理在于高濃度臭氧將(jiāng)産生化學(xué)反應能(néng)力更強的大量的•OH，它能(néng)夠把難降解的有機物結構改變爲新的物質，并在這(zhè)些物質上引進(jìn)一個充氧官能(néng)團，便成(chéng)爲生物可降解的物質而賦予新的化學(xué)性質，結果可使難生化有機廢水脫色、除臭、結合傳統的生化技術可將(jiāng)易生物降解污染物進(jìn)一步除去，大大降低了處理成(chéng)本，達到國(guó)家環保排放标準或使污水回收利用資源化，具有社會和經(jīng)濟雙重效益。
        在難生化有機物廢水處理中臭氧發(fā)生器的工藝要求。由于臭氧強氧化工藝是全部工藝的首要環節，否則後(hòu)續工藝無法進(jìn)行。fbhvfdbk對(duì)全部臭氧工藝過(guò)程要求嚴謹、穩定、可靠，應加強監測、監管措施，确保工藝要求。直接影響臭氧系統化學(xué)反應過(guò)程的因素包括：
        1、 影響臭氧濃度和産率的因素：
        空氣（富氧空氣或氧氣）的濕度、溫度、流量、壓力、發(fā)生器功率等條件都(dōu)含導緻臭氧濃度和産率的變化。如氣體含水量（或露點）會明顯影響臭氧濃度和産率。嚴重時根本就不産生臭氧，還(hái)會導緻臭氧發(fā)生設備損壞；放電室溫度越高，臭氧分解越快，臭氧濃度就越低，應加強放電室的冷卻效果；在通常放電氣壓小于0.08Mpa條件下,氣壓越高，臭氧濃度就越低，爲使臭氧氣體能(néng)較好(hǎo)的溶解于水又必須保證一定的氣壓；氣體流量越大，臭氧濃度越低；發(fā)生器功率越大，臭氧濃度越高。因此爲使臭氧氣體的濃度和産率相對(duì)穩定，應盡量保持上述條件恒定。加裝臭氧濃度分析測控報警儀就是确保臭氧濃度的準确性和整個工藝系統的可靠性而專門設置的，一旦濃度低于設定數值（如：40mg/L），臭氧濃度分析測控儀會發(fā)出聲光報警信号并切斷系統增加泵電源停止工作，不使未處理好(hǎo)的廢水進(jìn)入後(hòu)續工藝影響工作。針對(duì)該難生化有機廢水應在大氣量下，實現臭氧濃度≥40mg/L，實現大産率目的，可在堿性環境下生産出大量•OH參與化學(xué)反應，提高反應速度和效率。這(zhè)就要必須在大氣量前提下提高臭氧發(fā)生器單元放電效率來加大臭氧濃度和産率，保證臭氧發(fā)生器整機的高濃度和大産率。同時臭氧發(fā)生裝置系統必須長(cháng)期運行可靠、穩定、且故障率低、維護少。顯然2%以下的臭氧濃度數值偏低，不利于後(hòu)續工藝要求。
        2、 臭氧氧化難降解有機物的反映途經(jīng)：
        學(xué)者Hoigne和Boder研究認爲有兩(liǎng)條：
        其一、臭氧通過(guò)親核或親電作用直接參加反應。具有直接氧化有機物、反應較慢、有選擇性、有直接氧化産物産生特征。
        其二、臭氧在堿性環境等因素作用下，通過(guò)活潑自由基主要是•OH-與污染物反應，具
        有氧化有機物速度快、無選擇性、間接氧化産物特點。因爲OH是臭氧基型鏈反應的引發(fā)劑：反映式爲：O3+OH-    O3-+•OH，随着PH值升高，OH-離子濃度增加，利于鏈反應的進(jìn)行，從而促進(jìn)臭氧的分解、生成(chéng)•OH等自由基。如：當難降解有機物多環芳香烴、雜環化合物時，臭氧能(néng)使環裝物部分環或長(cháng)鏈分子部分斷裂使大分子物質變成(chéng)小分子物質、生成(chéng)了易于生物降解的物質，從而提高了廢水的可生化性。
        3、時間對(duì)臭氧氧化反應的影響：
        針對(duì)臭氧化反應的效率，可由取樣口1和取樣口2進(jìn)行調試實驗數據對(duì)比以确定合适的工藝參數，通常接觸時間在臭氧濃度≥40mg/L時，爲5～10分鍾爲宜。時間過(guò)短 、反應不徹底、給後(hòu)續工藝帶來負擔，時間過(guò)長(cháng)，如超過(guò)15分鍾，反應過(guò)頭出現色度加深現象且影響水處理效率。因此，應選擇合适的反應時間。
        4、氧投放量對(duì)氧化反應的影響：
        臭氧投放量對(duì)污染物去除有着重要的作用，在污染物濃度一定時，通常是臭氧投放量
越大，去除效率越高，去除率增加，對(duì)于該有機廢水臭氧化最佳調試數據2.8～4.2mg臭氧/mg污染物。因此，處理難降解有機污染、高濃度和大産率都(dōu)需要，高濃度和小産率顯然不适，低濃度和小産率更不适。
        5、PH值對(duì)臭氧氧化反應的影響：
        PH值對(duì)臭氧氧化過(guò)程的主要影響因素有：
        （1）氧本身氧化能(néng)力強弱與PH值有關，臭氧分子中的氧原子本身具有強親電子或質子特征，直接表現出強氧化性能(néng)。臭氧在水中的分解速度随PH值提高而加快。如果PH提高一個單位，臭氧分解大約會快三倍，從而産生更多的•OH，可見堿性條件下對(duì)産生強氧化性的•OH多麼(me)重要！
        （2）廢水中有機物物理、化學(xué)性質與PH值有密切關系。
        （3）臭氧吸收率與PH值有一定的關系，通常認爲堿性條件吸收要優于酸性條件。
        （4）PH值在全部臭氧氧化過(guò)程中的變化主要表現在中性（PH=7）或堿性（PH＞7）條件下，PH值随氧化過(guò)程進(jìn)行呈下降趨勢，其原因是有機物氧化成(chéng)小分子有機酸醛類物質。因此，要加強臭氧氧化反應，應不斷進(jìn)行PH值調節偏堿進(jìn)行。
        6、臭氧氧化特征的堿性環境形成(chéng)條件：
        在目前，國(guó)内外專家學(xué)者通常認爲在臭氧氧化的水溶液中：臭氧、臭氧+H2O2、臭氧+紫外線、臭氧+H2O2+紫外線幾種(zhǒng)方式都(dōu)可成(chéng)爲堿性化環境，針對(duì)不同難降解有機物特點可選擇工藝不同方式。
        五、結論：
        在治理難降解有機污染廢水時，在堿性環境條件下使用低成(chéng)本、大産率、高濃度臭氧可産生更多•OH參與污染物反應，改變其分子結構和化學(xué)性質成(chéng)爲易降解物質，比電解技術更有效、更具競争力,結合傳統生化工藝,可有效去除色度和難降解有機物並降低治理污染成(chéng)本費用，在化工、制藥、印染等行業應用前途廣闊。