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臭氧在水中的利用率問題
來源:btjedfk.cn 發(fā)布時間:2020-01-15 瀏覽次數(shù):

問:我測了一下,好像只有10%左右。我是用200mg/h左右的臭氧機(jī),6L水容量的反應(yīng)器。
答:臭氧在水中的利用率跟很多因素有關(guān)系,比如pH值、溫度、氣泡大小、深度、與水混合效率等,提高利用率要從這些方面入手。
關(guān)于臭氧的利用率測定,6L的反應(yīng)器大了點(diǎn)兒,如果需要精準(zhǔn)測量的話,可以做一個吸收裝置,吸收尾氣中的臭氧,來計算使用率;因?yàn)楸A粼谒械某粞鹾芎笫菚焕玫?,所以可以認(rèn)為已經(jīng)利用了。
臭氧在水中的利用率
臭氧在用于飲用水消毒時具有極高的殺菌效率,但在污水消毒時往往需要較大的臭氧投加量和較長的接觸時間。影響消毒效果的主要因素總結(jié)如下。
1、原水pH的影響
通過動力學(xué)實(shí)驗(yàn),在固定氣體流量(Q=10 L/h)的條件下,考查了在不同pH值時,臭氧對實(shí)驗(yàn)用水的消毒效果。以pH=6.7和pH=8.0時為例[7]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,時間相同的條件下,在水質(zhì)呈酸性時臭氧的存在時間要長于水質(zhì)偏堿性時的存在時間,故水質(zhì)顯酸性時的消毒效果優(yōu)于堿性條件下的消毒效果。
2、水中其他物質(zhì)的影響
主要是水中含COD、NO2-N、懸浮固體、色度等,這些物質(zhì)會消耗水中的臭氧。有時還出現(xiàn)污水臭氧消毒后COD增加的現(xiàn)象,這主要是因?yàn)槌粞鯇⑺须y降解的惰性物質(zhì)氧化為小分子物質(zhì)或者將一些環(huán)狀有機(jī)物開環(huán),從而提高了原BDOC[8],在臭氧消毒之前對原水進(jìn)行預(yù)處理,盡量徹底的去除有機(jī)物是十分必要的。
3、臭氧投加量和剩余臭氧量的影響
不同水質(zhì)所需的臭氧投加量不同,臭氧的投加劑量越大、接觸時間越長,出水水質(zhì)越好。MPetala對普通活性污泥法二級出水進(jìn)行深度處理,再經(jīng)臭氧消毒后出水達(dá)到美國EPA回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
4、臭氧化混合氣進(jìn)氣量
改變臭氧化混合氣的進(jìn)氣量實(shí)質(zhì)上就是改變單位時間內(nèi)的臭氧投加量,在有機(jī)負(fù)荷一定的條件下,就是改變反應(yīng)過程中臭氧和有機(jī)物的投加比,在有機(jī)物濃度一定、連續(xù)地通入臭氧化混合氣的半連續(xù)半間歇操作中,隨單位時間內(nèi)臭氧通入量的增加,有機(jī)物氧化反應(yīng)速率相應(yīng)提高。
5、溶液溫度
提高反應(yīng)溶液溫度將使反應(yīng)的活化能降低,有利于提高化學(xué)反應(yīng)速率。但是,隨溫度的升高,臭氧其分解將加速,溶解度降低,從而降低了液相中臭氧的濃度,減緩化學(xué)反應(yīng)速度。同時,由于臭氧氧化有機(jī)物的反應(yīng)是一個連串反應(yīng),在降解有機(jī)物的同時也要對其氧化中間產(chǎn)物進(jìn)行深度氧化,消耗液相中的臭氧,減緩目標(biāo)有機(jī)物的降解速率。為與工業(yè)實(shí)際廢水相接近,實(shí)驗(yàn)選擇溫度范圍為3~30度。
6、攪拌速度
提高攪拌速度能使氣液混合均勻,減小液膜阻力,增大氣液比表面積,強(qiáng)化氣液傳質(zhì)效果,有助于氣液的接觸和反應(yīng)。
但當(dāng)攪拌強(qiáng)度增大到一定程度后,其對氣體的分散效果和對有機(jī)物的去除效果的作用將趨于平緩。
7、催化劑 
堿催化臭氧氧化 如O3/H2O2,它們是通過OH-來催化產(chǎn)生·OH而對有機(jī)物進(jìn)行降解
光催化臭氧氧化 如O3/UV、O3/H2O2/UV
多相催化臭氧氧化 如O3/固體催化劑(如活性炭、金屬及其氧化物)
第六個因素是催化劑。臭氧與有機(jī)物的反應(yīng)是有選擇性的,現(xiàn)有條件下臭氧很難經(jīng)濟(jì)地將有機(jī)物徹底分解為CO2和H2O,要提高臭氧的氧化效率和處理效率,必須采用其它的強(qiáng)化措施以改變臭氧的作用機(jī)理。因此自70年代以來,人們就開始對催化臭氧氧化作了大量的研究,主要有以下三類:
8、氣態(tài)O3的投加方式
設(shè)計混合反應(yīng)器時要考慮臭氧分子在水中的擴(kuò)散速度與污染物的反應(yīng)速度。