臭氧氧化除臭机理
2018-10-11 10:35 来源:admin

 

 臭氧氧化除臭机理

   

臭氧(O3)是氧的同素异形体,常温常压下是一种呈明显蓝色的有特殊刺激性臭味的气体,而且不稳定,可以自行分解成氧气。 

   

臭氧蕞早在水处理中的应用是作为消毒剂,1886年到1916年期间,臭氧一直用于饮用水的消毒处理。随着臭氧发生器的研制取得巨大进展,其规模和效率有了大幅度提高,臭氧的应用除消毒外有了新的拓展。1965年,人们首次用臭氧去除放线菌产生的臭味,并取得了成功。随后,人们对臭氧在除臭方面作了大量的试验研究,发现臭氧在去除由于藻类或放线菌的季节性繁殖而引起的水体嗅味的效果很好,并且强于其他氧化剂如氯、高锰酸钾等。臭氧对各种类的原水异臭都有较好的处理效果,特别是:植物性臭(藻臭、青草臭)、鱼腥臭、霉臭、土臭、苯酚臭等。 

    通过滤柱试验,确定了臭氧对去除原水中嗅味的性能,同时研究了臭氧与粉末活性炭联用的除臭效果。并通过GCMS分析原水中嗅味物质的种类。 

臭氧氧化除臭机理 

    臭氧在水中反应的途径臭氧具有极强的氧化能力,可以将水中大量的有机物氧化去除。研究发现,臭氧在水中去除有机物主要通过2种途径:臭氧直接氧化(D反应)和臭氧通过分解产生的羟基自由基(OH)的间接氧化(R反应)。臭氧去除嗅味有机物的效率,实际上是D反应与R反应的叠加作用。D反应反应速度缓慢,但对氧化的有机物有选择性,而且基本上不与水中的无机物反应,是去除水中有机物的主要反应。R反应反应速度快,氧化能力强,但反应无选择性,不仅可以与水中有机物反应,将其氧化去除,还能与水中碳酸根和重碳酸根反应,如果臭氧分解产生的羟基自由

基可以迅速与碳酸根和重碳酸根反应,就会减少羟基对臭氧的催化分解作用。 

    2种反应进行的程度取决于不同的反应条件,当溶液PH<8时,•OH的数量将大大减少,如果投加重碳酸盐(NaHC3)作为•oH的捕集剂,就可以减弱臭氧分解速度和•OH 的反应速度。当溶液的pH>8时,臭氧分子会迅速分解,强化了•OH 的氧化作用,加快了臭氧的分解速度。因此通过控制溶液的pH值,可以控制臭氧的反应途径,使其更有利于去除水中嗅味物质等有机物。 

    试验期间原水pH值在685之间,因此可以推断,臭氧在除臭过程中,主要以D反应为主,R反应为辅来去除水中的致臭物质。