臭氧氧化脱色实验

环工综合实验臭氧氧化脱色实验

实验报告

环境科学与工程学院实验中心

臭氧氧化的优点：

1.臭氧能氧化其它化学氧化，生物氧化不易处理的污染物，对除臭、脱色、杀菌、降解有机物和无机物都有显著效果；

2.污水经处理后污水中剩余的臭氧易分解，不产生二次污染，且能增加水中的溶解氧；

3.制备臭氧利用空气作原料，操作简便。

工业上采用高压(1.5—3万伏)高频放电制取臭氧，通常制得的是含1—4%臭氧的混合气体，称为臭氧化气体。

1.臭氧氧化有机物的机理：

1）直接反应机理—臭氧分子直接进攻有机物的反应

（1）打开双键，发生加成反应：借助其偶极结构同有机物的不饱和键发生加成反应,形成臭氧化中间产物,并进一步分解。

R1C=CR2+O3 →R1GCOOH+R2C=O G代表-OH、-OCH3、-OCOCH3（2）亲电反应

（3）亲核反应

共振杂化分子的四种典型形式

臭氧分子的共振三角形结构表明，它可以作为偶极试剂、亲电试剂和亲核试剂,与有机物形成三类反应。

2）间接反应机理—臭氧分解形成自由基与有机物的反应

溶解性臭氧分解形成羟基自由基，HO·通过不同的反应使溶解态无机物和有机物氧化。

链引发-传递-终止

（1）溶解性臭氧的分解机理

HSB (Hoigne, Staehelin和Bader)机理

GTF (Gorkon, Tomiyasn和Futomi)机理

pH =10的直接蓝溶液脱色后效果 pH=3的直接蓝溶液脱色后效果

六、数据处理及结论

1.臭氧浓度=⨯⨯=5

.15.22005.0V min /102.3545.15.221056.5005.043mol --⨯=⨯⨯⨯

2.臭氧的溢出量2

005.0V ⨯= pH=3时，臭氧的溢出量mol 43

101.5445.22

1024.7005.0--⨯=⨯⨯⨯= pH=7时，臭氧的溢出量mol 43

101.5385.22

1024.6005.0--⨯=⨯⨯⨯= pH=10时，臭氧的溢出量mol 43

101.2815.22

1020.5005.0--⨯=⨯⨯⨯= 3.臭氧的吸收率%100-⨯⨯⨯=时间

臭氧的浓度臭氧的溢出量时间臭氧的浓度