臭氧的处理方法

臭氧（O₃），是氧气（O₂）的同素异形体，在常温下，它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。臭氧主要存在于距地球表面20~35公里的同温层下部的臭氧层中。在常温常压下，稳定性较差，可自行分解为氧气。臭氧具有青草的味道，吸入少量对人体有益，吸入过量对人体健康有一定危害（不可燃，纯净物）氧气通过电击可变为臭氧。臭氧不溶于液态氧，四氯化碳等，可溶于水，且在水中的溶解度较氧大，0℃,一标准大气压时，一体积水可溶解0.494体积臭氧。在常温常态常压下臭氧在水中的溶解度比氧高约13倍，比空气高25倍。但臭氧水溶液的稳定性受水中所含杂质的影响较大，特别是有金属离子存在时，臭氧可迅速分解为氧。在纯水中分解较慢。臭氧的密度是2.14g/L(0°C，0.1MP)，沸点是-111°C，熔点是-192°C。臭氧分子结构是不稳定的，它在水中比在空气中更容易自行分解。臭氧虽然在水中的溶解度比氧大10倍，但是在实用上它的溶解度甚小，因为它遵守亨利定律，其溶解度与体系中的分压和总压成比例。臭氧在空气中的含量极低，故分压也极低，那就会迫使水中臭氧从水和空气的界面上逸出，使水中臭氧浓度总是处于不断降低状态。

臭氧在光照条件下,它会迅速分解为氧气. 如白天它的寿命不超过 3 min ,若在高温、潮湿环境下,其分解则更快,但在黑暗、干燥和低温条件下,臭氧的寿命可达15 h ,这也是臭氧的储存或运输条件。含量为 1 %以下的臭氧，在常温常态常压的空气中分解半衰期为 16h 左右。随着温度的升高，分解速度加快，温度超过 100℃时，分解非常剧烈，达到 270℃高温时，可立即转化为氧气。臭氧在水中的分解速度比空气中快。在含有杂质的水溶液中臭氧迅速回复到形成它的氧气。如水中臭氧浓度为 6.25×10 -5 mol/L(3mg/l) 时，其半衰期为 5 ～30min ，但在纯水中分解速度较慢，如在蒸馏水或自来水中的半衰期大约是20min （ 20℃），然而在二次蒸馏水中，经过 85min后臭氧分解只有 10 %，若水温接近 0℃时，臭氧会变得更加稳定。臭氧在冰中极为稳定，其半衰期为2000年。

臭氧本身是一种非常活泼的气体，其三个氧原子的结构非常不稳定，直接排空时臭氧会自己分解掉变成氧气；同时臭氧的氧化性极强，极易对人体的呼吸道造成伤害，因而当臭氧在室内循环而不能及时排到室外时便需要对其进行处理，借用外力帮助促成臭氧的分解，是一种不稳定的气体,它的半衰期只有三十分钟

左右, 常温常压下，它最多也就存在三十分钟左右，之后臭氧（O3）会很快被还原成氧气（O2）。

去除臭氧的方法很多的，比较常用的就是加温和用活性炭吸附。

有文献证明低浓度下臭氧的半衰期和温度和湿度有关，温度湿度增加的话，臭氧消除的速率变大。把空净放在暖气和加湿器附近。能减少点臭氧是一点吧，纯靠hepa网过滤的空净养不起。

有以下几种,一是让空气流动,冲淡臭氧浓度,最后达到消除.二是加温,当温度达到60摄氏度左右时,臭氧会迅速还原成氧气.三是利用臭氧的强氧化性,释放其它易于发生氧化反应的物质,中和臭氧.(比较麻烦,成本也高,不值得提倡)。

当臭氧接触到带有催化剂的臭氧滤网表面时，经氧化还原反应，使得臭氧分解出来的不稳定的氧原子重新组合变成氧气，从而消除高压静电所产生的臭氧，防止造成空气的二次污染。

（1）细线或其他形式的尖端放电的电晕效果很好，但静电场工作电压超过7000V 就会产生过量的臭氧和其他空气污染物。

（2）静电场工作状态还与电场强度有关。在窄间距的静电场装置中，静电场放电区的电场强度大于6kV/cm，就会产生过量的臭氧。

（3）静与电场装置配套的限流型高压电源可以有效控制电晕电流，以免产生过量的臭氧。

（4）静电场装置的电极的间距一定要达到较高的精度，防止电极的间距偏差引起局部火花放电产生过量的臭氧。

（5）静电场装置的绝缘结构应有防护措施，防止绝缘结构受潮或受污染引起局部爬电或炎花放电产生的过量的臭氧。

（6）与静电场装置配套的介质吸附装置能高效去除臭氧。

电压与臭氧浓度的关系：

实验中，保持风速在0.6m/s、0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s和1.4m/s，调整电源为25KV、27.5KV、30KV、32.5KV、35KV获得三个测点的臭氧浓度，实验得到，

在不同风速下，随着电压的升高，臭氧浓度相应的增大。例如，风速为 1.0m/s 时，电压从25KV升高到35KV时，臭氧浓度也从0.49上升为0.082ppm，这主要是因为随电压的升高，气体电离程度加强，导致臭氧浓度增大。

臭氧与气流方向的关系：

实验得得到，沿着气流的方向，臭氧浓度一次增大，其主要是由于沿气流方向电离产生臭氧的积累效果。

臭氧浓度随风速的关系：

实验得知：对某一测定点而言，在一定电压下，臭氧浓度随风速的增大而减小。例如，在电压为35KV时，第二测点风速从0.6m/s升高到1.4m/s时，臭氧浓度从0.131ppm下降到0.069ppm。这是因为在同一电压下，产生的臭氧速率固定，风速越大，用于带走和稀释臭氧的空气量大，臭氧被稀释，其浓度也就变小。

电除尘器箱体内臭氧平均浓度变化规律：

实验得：在一定的风速下，静电除尘器箱体内臭氧平均浓度与所施加电压近似呈线性关系，且电压越大，臭氧浓度越高。在风速为1.0m/s时，随着电压

从25KV上升到35KV，箱体内臭氧浓度也从0.062ppm线性的上升到0.100ppm。

在一定的电压下，臭氧平均浓度跟风速近似成线性关系，且风速越大，箱体内臭氧平均浓度越小。在电压为3 0 k V时，随着风速从0.6m/s增加1.4m/s，箱体内臭氧浓度也从0.101ppm线性的降低到0.0623ppm。

促使臭氧加速分解的方法有很多,包括活性炭法、热分解法、电磁波辐射分解法、药液吸收法以及催化分解法等,其中研究最多的就是催化分解法。如前所述,催化分解法是目前国内外采用较多的,也是最有效的分解臭氧的方法之一。

MnO2 催化剂: 采用MnO2 作为骨架,分解效率高,催化剂寿命长; 锰氧化物催化剂: 以高分子材料为载体,廉价且分解性能好; MnO2和 MnCO3 分解催化剂: 适合于高湿度条件,分解性能好; 含过渡金属氧化物的分解催化剂: 廉价、具有良好的持续催化性能,对脱臭、脱色、杀菌、分解有机物后剩余臭氧的分解特别有效; 含贵金属的催化剂: 含Pt 、 Pd 、 Ph 等贵金属,具有良好的催化性能,其成本较高; 含钛的催化剂: 含锐钛矿型 TiO2 ,催化性能良好; 另外,刘等研制了3 种含 Mn 催化剂和 1 种贵金属催化剂,它们在高湿度条件下分解高浓度O3 取得了满意的效果.