催化臭氧氧化工藝,臭氧的消耗量是多少?
涉及到反應(yīng)機(jī)理,即臭氧氧化有機(jī)物的途徑。網(wǎng)上廣泛存在一種說(shuō)法:O3中只有一個(gè)活性氧,所以臭氧消耗量與去除的COD量之比(O3 : rCOD)為3:1。這種說(shuō)法,理論與實(shí)踐都證明是錯(cuò)誤的。形成高級(jí)氧化機(jī)制后,臭氧氧化有機(jī)物,分為二步:臭氧分解形成·OH,·OH氧化有機(jī)物。文獻(xiàn)中有如下反應(yīng)式:
O3 + OH-→ HO2- + O2
O3 + HO2- → ·OH + O2 ·-
O3 +O2 ·- → O3·-+ O2
O3·-+ H+ → HO3·
HO3· → ·OH + O2
由上五式,每 3分子的O3可生成 2分子·OH;
RH + ·OH → R· + H2O
R· + O2→ ROO·
ROO· + RH → ROOH + R·
R· + H2O→ ROH + H·
H· + O2→ HO2·
HO2· → H+ + O2-·
R· + O2-·→ ROO- →… → CO2 + HO2
上七式中,·OH相當(dāng)于2O2氧化當(dāng)量。由于臭氧發(fā)生器供氣中,氧氣量高達(dá)臭氧量的七至八倍,且O3分解產(chǎn)生O2,所以O(shè)2不是反應(yīng)的限制因素。
由此:3分子O3相當(dāng)于4分子O2氧化當(dāng)量,即質(zhì)量比:
O3 : rCOD = 1.125
盡管上式是由反應(yīng)機(jī)理假說(shuō)推導(dǎo)而出,但與我們的實(shí)踐接近。我們的工程化實(shí)驗(yàn)(反應(yīng)塔高8米)在處理易于催化臭氧氧化的生化出水時(shí),去除單位COD臭氧的消耗量在 1.1到1.2之間。
文本轉(zhuǎn)自:馬魯銘 鐵基催化劑催化臭氧