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            催化臭氧氧化法在有機廢水處理中的應用

              近年來,我國在工業產業方面的發展較為迅速,這類行業所產生的工業廢水逐年增加,給國家的環境保護帶來了巨大的難度。隨著科學技術的發展,一些有機廢水中的成分越來越復雜,使得有機廢水的…

              近年來,我國在工業產業方面的發展較為迅速,這類行業所產生的工業廢水逐年增加,給國家的環境保護帶來了巨大的難度。隨著科學技術的發展,一些有機廢水中的成分越來越復雜,使得有機廢水的處理成為環境保護中的一大難題。即便是經過傳統的處理之后,廢水中的一些物質仍舊會給環境帶來嚴重的污染。催化臭氧氧化法在有機廢水處理中的應用,能夠有效地改善廢水中的各種成分,達到良好的處理效果,對環境保護有著較好的幫助。本文對催化臭氧氧化法在有機廢水處理中的實際應用進行研究。

              1、催化臭氧氧化法在有機廢水處理中的基本認識

              1.1 臭氧在處理廢水中所具備的特點

              作為氧氣的同素異形體,臭氧與氧氣的性質有著很大的區別。臭氧在常溫下的特性十分不穩定,在臭氧量較少的情況下,該物質具備著一種較為清新的氣味,主要是一種帶有魚腥味的淡藍色氣體。在自然界中,臭氧是較強的氧化劑,氧化還原反應位居第二。

              臭氧在有機廢水的處理中,主要具備和應用的特點有以下幾種:

              (1)較強的氧化性,在處理一些有機物和臭味的時候,效果非常顯著,而且臭氧還能夠殺菌。

              (2)臭氧對有機廢水進行處理之后,不會對自然環境產生二次污染。

              (3)制備臭氧的空氣和電不用經過儲存和運輸,操作容易。

              (4)臭氧在對有機廢水進行處理的過程中,并不會產生污泥等物質。

              1.2 臭氧氧化的原理

              臭氧由于氧化性較強,通??梢耘c很多有機物發生化學反應。主要發生化學反應的途徑有兩種:

              1)臭氧在堿性環境下,可以在水中經過分解,產生羥基自由基以及中間產物,這些物質具備的氧化性非常強,同時也可以發生氧化反應。

              2)在臭氧以氧分子的形式存在的時候,可以與水中的一些有機物直接發生氧化反應。

              臭氧發生氧化作用的標準電極電位主要如下所示:

            1.jpg

              在酸性介質當中,臭氧可以通過化學反應分解為氧氣和氧原子,這兩者可以與污染物質發生化學反應,除此之外,還會產生一些自由基。主要的化學反應公式為:

            2.jpg

              在堿性介質當中,臭氧產生自由基的速率較快,主要的反應方程式為:

            3.jpg

              水中有機物比較豐富,臭氧可以在不同的環境下,與不同的有機物發生反應。主要取決于反應的具體條件和有機物的特性。

              2、催化臭氧氧化法在有機廢水處理中的實際應用研究

              2.1 造紙廢水處理中的應用

              在我國的造紙廠中,由于造紙技術的不同,會產生很多有機廢水,給自然環境帶來不同程度的污染。在傳統的造紙廢水處理中,主要采用的是混凝沉淀法。CODcr(重鉻酸鹽指數)的主要去除效率為60.00%~73.10%,BOD5的去除率為60%~70%。這種廢水處理之后的排放標準,無法達到國家的一級排放標準,嚴格地來講,對廢水的處理不夠徹底,效果不夠理想。在催化臭氧氧化法的應用下,對造紙廢水的處理達到了非常顯著的效果。相關的專家對臭氧與造紙廢水中有機物之間的反應進行了研究。經過專業的實驗探索之后發現,在臭氧的參與下,造紙廢水中的一些物質得到了徹底的氧化,在一定程度上,臭氧的使用提高了造紙廢水的可生化性。在不斷地對臭氧含量進行增加的情況下發現,臭氧較強的氧化性的去除效果更加顯著。在臭氧的應用下,一些專業對于造紙廠經過常規處理后的二級廢水進行了處理,發現殘留的COD和TDC的去除效率直線上升,促進了生物可降解性的提升。研究發現,溫度對該物質的去除效率并沒有什么影響,臭氧對于造紙廢水的處理效率,與臭氧的利用率有著較為密切的關系,除此之外,與其他的外界環境都無較大的關系。

              2.2 紡織印染廢水處理中的應用

              在國家的工業行業發展下,除卻造紙之外,紡織印染廢水的排放效率更高,而且我國對于紡織印染行業所排放的污水的處理難度更大。由于經過一系列的印染程序,排放的廢水當中有機物質的堿性非常大,使得廢水的污染程度較大。近年來,隨著科學技術的快速發展,人們對于紡織物的要求越來越高,所實行的紡織印染流程更加復雜,使用的各項物質可降解的程度更高,這給廢水的處理帶來了很大的挑戰。經過傳統的處理方式之后,所產生的二級處理廢水已經無法滿足廢水排放的標準。在臭氧的作用下,可以對紡織印染廢水中的有機物實現更加理想的降解效果,在除色和COD方面的效果非??煽?,目前已經在很多地區得到應用。相關的專業人員表示,在臭氧的使用下,臭氧自身的氧化性能,可以將紡織印染廢水中的有機物轉化為更容易降解的有機酸,大力地減少了紡織印染廢水對自然環境的破壞,給人們的生存環境帶來了一定的保障。臭氧對含有特殊物質染料所產生的印染廢水有著較好的處理效果,而且處理的效率非常高,使處理過后的廢水的酸堿度達到中性。研究還發現,臭氧自身的性能特征,可以使其對一些溶液的脫色效果達到非常理想的狀態,為人們在紡織印染廢水處理方面帶來了很大的幫助。

              2.3 垃圾滲濾液處理中的應用

              目前,我國人口數量龐大,產生的各種垃圾類型非常多。垃圾滲濾液的處理難度比較大,這是一種污染力度較強的有機廢水,而且該廢水的濃度較高,其中含有的有機物非常多,給人們的身體健康和環境污染都帶來了很大的傷害。在這種垃圾滲濾液當中,含有很多的致癌物質,對人們的生命造成了嚴重的威脅。正是這樣,才使得人們不得不去研發更多能夠有效處理該種廢水的物質。臭氧被人們應用在廢水處理中,經過一系列的實踐研究表明,當臭氧物質的流量在0.4L/min時,廢水中的COD含量就會逐漸下降,使得該種物質的生物降解性得到提升,為我國的環境保護和人們的生命健康帶來了很大的希望。在臭氧較強的氧化性,可以將垃圾滲濾液中的CODcr有效去除,同時也能夠提升BOD5的去除效率,對一些色度的去除更加明顯,可以使垃圾滲濾液經過臭氧處理之后的廢水,達到國家的二級排放標準。

              3、結束語

              在近年來的發展中,國家各項科學技術的不斷提升,給人們的生活帶來了很大的改善。臭氧氧化法在一些有機廢水中的處理,獲得了非常顯著的成果,為自然環境的平衡提供了安全保障。即便如此,臭氧的使用還存在問題,人們必須要對其進行不斷地探索。臭氧自身的成本較高,使用臭氧進行廢水氧化處理,需要耗費較大的成本費用。而且,臭氧與廢水中的有機物之間發生化學反應,還必須要在一定的條件下才能夠將其進行分解。即便是發生了化學反應,化學反應中間所產生的其他物質,還有可能會對臭氧的氧化性能有一定的約束。在這種情況下,應當不斷地加強對廢水處理的研究,盡可能地選擇合適的臭氧氧化技術,促進臭氧對各種廢水的氧化處理效果的提升,為國家的環境保護做出巨大的貢獻。(來源:上海華勵振環??萍加邢薰?

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