論臭氧在市政污水處理中的應(yīng)用

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1、論臭氧在市政污水處理中的應(yīng)用-水處理工藝臭氧在市政污水處理中的應(yīng)用摘 要:由于臭氧具有很強(qiáng)的氧化性,同時(shí)易分解,所以在城市的污水處理上得到了廣泛的應(yīng)用。本文簡(jiǎn)要的從臭氧的氧化性、分解性和腐蝕性上分析了臭氧的基本特質(zhì),并簡(jiǎn)要講述了臭氧處理污水的具體流程,并以飲用水的消毒和對(duì)水體的除臭脫色方面為例簡(jiǎn)單介紹臭氧的實(shí)際應(yīng)用。關(guān)鍵詞:污水處理臭氧城市氧化性一、臭氧的基本性質(zhì)臭氧的氧化能力:臭氧的氧化能力很強(qiáng),幾乎是目前所知道的氧化劑中最強(qiáng)的,這一點(diǎn)可以通過(guò)氧化還原電位中結(jié)果的比較上來(lái)實(shí)現(xiàn),在具體的氧化還原電位中,氧氣(O2)、氯氣(Cl)

2、、二氧化氯(ClO2)、氧化錳(MnO2)所產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)電位都沒(méi)法跟臭氧相比,同時(shí)臭氧在水中的分解速度很快.在含有雜質(zhì)的水溶液中能迅速回復(fù)到氧氣的狀態(tài),其衰期為5-30min.若水溫接近0℃論臭氧在市政污水處理中的應(yīng)用-水處理工藝臭氧在市政污水處理中的應(yīng)用摘 要:由于臭氧具有很強(qiáng)的氧化性,同時(shí)易分解,所以在城市的污水處理上得到了廣泛的應(yīng)用。本文簡(jiǎn)要的從臭氧的氧化性、分解性和腐蝕性上分析了臭氧的基本特質(zhì),并簡(jiǎn)要講述了臭氧處理污水的具體流程,并以飲用水的消毒和對(duì)水體的除臭脫色方面為例簡(jiǎn)單介紹臭氧的實(shí)際應(yīng)用。關(guān)鍵詞:污水處理臭氧城市氧化

3、性一、臭氧的基本性質(zhì)臭氧的氧化能力:臭氧的氧化能力很強(qiáng),幾乎是目前所知道的氧化劑中最強(qiáng)的,這一點(diǎn)可以通過(guò)氧化還原電位中結(jié)果的比較上來(lái)實(shí)現(xiàn),在具體的氧化還原電位中,氧氣(O2)、氯氣(Cl)、二氧化氯(ClO2)、氧化錳(MnO2)所產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)電位都沒(méi)法跟臭氧相比,同時(shí)臭氧在水中的分解速度很快.在含有雜質(zhì)的水溶液中能迅速回復(fù)到氧氣的狀態(tài),其衰期為5-30min.若水溫接近0℃時(shí)能更穩(wěn)定些。研究表明。臭氧在水中的分解速度隨水溫和pH值的提高而加快,由于臭氧具有強(qiáng)氧化性,因此能與除了金、鉑外的所有金屬發(fā)生反應(yīng),能氧化許多有機(jī)物,極易與

4、-SH、=S、-NH、=NH、-OH和-CHO等反應(yīng);與芳香族化合物也能反應(yīng).但速度慢些,對(duì)于脂肪族化合物幾乎沒(méi)有效果。臭氧的易分解性:臭氧不但具有強(qiáng)氧化性的特點(diǎn),其化學(xué)性質(zhì)也比較的活躍,在常溫下就可以分解為氧氣,并在分解的過(guò)程中釋放出284kJ/mol的熱量,具體用化學(xué)式來(lái)表示就是:2O3=3O2臭氧在空氣中的分解速度跟溫度和臭氧自身的濃度有關(guān),研究證明,當(dāng)外在空間的溫度越高、臭氧的濃度越大,其分解的速度也就越快;而臭氧在水中分解的速度是跟水溫與酸堿度(pH)有關(guān),水溫越高是臭氧的分解速度越快,而pH值越高,也就是水的堿性越強(qiáng)

5、使,臭氧的分解也就越快。臭氧的腐蝕性:由于臭氧具有很高的氧化性,所以除了鉑和金以外,臭氧幾乎可以氧化在空氣中的所有金屬,所以這也體現(xiàn)了臭氧的腐蝕性,而且臭氧對(duì)非金屬材料也有強(qiáng)烈的腐蝕作用。基于這種原因,在實(shí)際的生產(chǎn)中常使用25%的鉻鐵合金來(lái)制造臭氧發(fā)生設(shè)備.而且在發(fā)生設(shè)備和計(jì)量設(shè)備中,不能用普遍的橡膠作密封材料,必須采用耐腐蝕的硅膠或者耐酸橡膠。二、臭氧工藝處理污水的流程(一)能量需求臭氧工藝處理中的能量需求主要指的是對(duì)電力的需求,作用就是要提供將氧轉(zhuǎn)化為臭氧的能量,同時(shí)在對(duì)配料氣的準(zhǔn)備、臭氧的接觸和尾氣破壞上都需要電力上能量的

6、提供,同時(shí)還包括在工藝儀表、檢測(cè)設(shè)施的使用上。(二)配料氣的準(zhǔn)備臭氧的發(fā)生是用空氣、富氧空氣或高純度氧發(fā)生的。如果使用空氣發(fā)生臭氧,在將它導(dǎo)入臭氧發(fā)生器以前,必須先去除濕氣、顆粒物、油霧。如果不將這些雜質(zhì)去除會(huì)對(duì)臭氧發(fā)生過(guò)程形成危害。同時(shí),在對(duì)空氣的改善上要做到以下幾方面的內(nèi)容:首先要將配料氣中的空氣進(jìn)行壓縮,并將壓縮后的空氣進(jìn)行冷卻和干燥,最后再將處理后的空氣進(jìn)行過(guò)濾。如果這里需要用到純氧,那么則需要相應(yīng)的針對(duì)純氧的性質(zhì)和要求來(lái)對(duì)步驟進(jìn)行改善。(三)臭氧發(fā)生由于臭氧化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,發(fā)生后很快分解成氧氣,因此必須就地發(fā)生。當(dāng)今最

7、有效的生產(chǎn)臭氧的方法是放電法。在一個(gè)由高壓電極和低壓電極形成的電場(chǎng)區(qū)域內(nèi),當(dāng)干燥氧氣或空氣流經(jīng)過(guò)這個(gè)由電極和阻擋介電質(zhì)形成了介電室時(shí),在高電壓/高密度電流作用下,氧分子在電子轟擊下形成氧原子,氧原子和氧分子結(jié)合形成臭氧。(四)臭氧接觸由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生出來(lái)的臭氧,需要一種臭氧接觸反應(yīng)系統(tǒng)將臭氧投入到污水中并使之與污水中的有機(jī)物、細(xì)菌、金屬離子等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)及消毒生化反應(yīng)過(guò)程。傳統(tǒng)上常采用逆流擋板接觸器,臭氧在第一室或者第三室加蓋接觸池中接觸。臭氧用多孔擴(kuò)散器或注射器由第一室底部引入。在第一室中發(fā)生快速臭氧反應(yīng),然后污水與臭氧的混合

8、體進(jìn)入第二室進(jìn)行較緩慢的反應(yīng)。第三反應(yīng)室用以完成緩慢反應(yīng),并使臭氧得以分解。(五)尾氣破壞因?yàn)槌粞跏且环N特別刺激而有毒的氣體。從接觸器排出的尾氣應(yīng)進(jìn)行收集并對(duì)所有的殘余臭氧進(jìn)行解析。三、臭氧在污水處理中的應(yīng)用飲用水的消毒和深度處理:在傳統(tǒng)的飲用水處理工藝中大多使

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