臭氧氧化法
实验-臭氧氧化法处理有机废水
实验一臭氧氧化法处理有机废水一实验目的1、了解臭氧发生器的基本结构、原理、操作方法、观察电压和空气流量对臭氧产率的影响。
2、通过臭氧氧化法处理：印染废水、有机含酚废水、生活污水的脱色、除臭、消毒、降解COD、降酚等实验，掌握臭氧氧化法处理工业废水的基本过程、方法和特点。
二实验理论基础与方法要点臭氧是一种强氧化剂，它的氧化能力在天然元素中仅次于氟。
臭氧在污水处理中可用于除臭、脱色、杀菌、消毒、降酚、降解COD、BOD等有机物。
臭氧在水溶液中的强烈氧化作用，不是O本身引起的，而主要是由臭氧在3基引起的。
很多有机物都容易与臭氧发生反应。
水中分解的中间产物OH基及HO2例如臭氧对水溶性染料、蛋白质、氨基酸、有机氨及不饱和化合物、酚和芳香族衍生物以及杂环化合物、木质素、腐殖质等有机物有强烈的氧化降解作用；还有强烈的杀菌、消毒作用。
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。
三实验装置器材与药品设备与器材：（1）臭氧发生器 1台（2）臭氧氧化反应器 1套，如无现成的需自行安装代替500mL锥形瓶3个，与锥形瓶配套的橡皮塞3个（3）医用乳胶管，与乳胶管配套的玻璃管（4）气体转子流量计 1个（5）酸滴管（50mL） 1个（6）气体吸收瓶(如无现成的，可用锥形瓶代替) 500mL锥形瓶2个（7）量筒100mL 1个（8）洗气瓶1000mL 2个材料药品：（1）配制含酚废水，含酚浓度50—100mg/L，供除酚实验用。
（2）配制印染废水，含染料10—20mg/L ，供脱色用(亚甲蓝)（3）2% KI 溶液：称取20克分析纯碘化钾溶于1升新煮沸并冷却的蒸馏水中，贮于棕色瓶中。
臭氧氧化法处理印染废水
臭氧氧化法处理印染废水在我国工业废水中,印染废水占的比例较高,因其有机物含量高、碱性大、水质变化大、废水量大,而成为极难处理的工业废水之因具有很强的氧化能力（酸性溶液中氧化还原电位高达2.07V），一。
O3成为诸多难降解工业废水处理工艺的首选氧化剂。
Khadhraoui等在利用臭氧处理刚果红的研究中发现，在氧化初期，臭氧本身可以将刚果红完全氧化脱色，且该实验结果符合假一级反应动力学模型。
臭氧对直接、酸性、碱性、活性等亲水性染料脱色速度快，效果好；对于还原、纳夫妥、氧化、硫化、分散性染料等疏水性染料脱色效果较差，臭氧用量大；对于含铬染料废水，反而会生成六价铬离子，毒性更强。
通过高级氧化和活性炭负载催化剂来提高臭氧催化氧化性能。
1.臭氧氧化机理臭氧氧化有机物的途径有两种：直接反应和间接反应。
直接反应是臭氧通过环加成、亲电或亲核作用直接与污染物反应；间接反应是臭氧在碱、光照或其它因素作用下，生成氧化性更强（氧化还原电位为2.8eV）的羟基自由基（·OH），·OH可以通过不同的反应使溶解态无机物和有机物氧化，主要包括：电子转移反应、抽氢反应和·OH 加成反应。
臭氧直接作用于有机物时反应具有选择性，速度慢。
而臭氧溶于水后形成的·OH，可以无选择性地将水中的有机物矿化，或使结构复杂、有毒的大分子有机物发生断链、开环等反应，生成结构简单、无毒或低毒的小分子化合物，且速度较快。
臭氧的强氧化性能破坏染料分子中的—N＝＝N—、C＝＝C、C＝＝O、—N＝＝O等发色基团，使印染废水脱色。
费庆志等采用臭氧氧化法降解酸性嫩黄染料，发现在酸性条件下（pH=4）臭氧对该染料的脱色效果较好。
Zhang Hui等采用臭氧氧化法降解酸性橙7模拟染料废水时，加入氯化物屏蔽·OH，并未对染料的脱色率造成影响，从而得出了臭氧对该染料的脱色以直接氧化为主的结论。
而章飞芳等用臭氧氧化活性艳红KE－3B模拟染料废水，发现在碱性条件下（pH=10）脱色效果好，且脱色速度较快。
水处理高级氧化技术
（4）各种常用消毒剂的效果按以下顺序排列： O3>ClO2>HOCl>OCl->NHCl2>NH2Cl
高级氧化技术特点：
1）反应过程中产生大量氢氧自由基·OH。 2）反应速度快,多数有机物在此过程中的氧
化速率常数可达106 ～109 L/(mol.s)。 3）适用范围广,较高的氧化电位使得·OH几
乎可将所有有机物氧化直至矿化,不会产生二 次污染。
4）可诱发链反应,由于·OH的电子亲和能为569. 3 kJ ,可 将饱和烃中的H原子拉出来，形成有机物的自身氧化,从 而使有机物得以降解，这是各类氧化剂单独使用时所不 能做到的；
电化学氧化法ຫໍສະໝຸດ 湿式空气氧化法湿式氧化法
湿式空气催化氧化法
超临界水氧化法
光催化氧化法
超声波氧化
一、臭氧概述
臭氧在常温常压下是一种不稳定、具有特殊刺 激性气味的浅蓝色气体。臭氧具有极强的氧化性 能，在碱性溶液中拥有2.07V的氧化电位，其氧 化能力仅次于氟，高于氯和高锰酸钾。基于臭氧 的强氧化性，且在水中可短时间内自行分解，没 有二次污染，是理想的绿色氧化药剂。
（2）直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和 DNA，RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导 致细菌死亡。
（3）透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的 脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变 而溶解死亡。
表1 臭氧消毒的优缺点
优点
缺点
消毒速度快、效果好 造价高，费用比氯贵
臭氧氧化法在处理难降解有机废水中的应用
臭氧氧化法在处理难降解有机废水中的应用【摘要】随着工业的发展，生产中排除的各种有毒难降解工业废水成为了污染环境的重要因素之一。
本文首先分析了臭氧的氧化机理，进而分析了臭氧氧化法在处理难降解的废水用的具体应用。
以期能够为推广使用臭氧氧化法处理废水提工参考。
【关键词】工业废水；降解；高级氧化一、前言水资源污染问题一直以来都倍受关注，特别是在这个工业极其发达的今天，工业生产排出的有毒难降解废水被排入河流之后，直接导致了周边的环境受到污染，破坏了水资源。
因此，推广使用臭氧氧化法来为处理污水，使工业废水达标排放，这是有效保护环境的可靠措施。
二、臭氧的氧化机理臭氧氧化处理有机废水机理在处理过程中,臭氧和水中与污染成分的相互作用很复杂,液相中臭氧与污染成分间的相互作用过程可由以下一系列单元过程组成:臭氧从气相中扩散到相间界面处,在界面附近两相中的反应物质浓度相同时都会在界面处建立物理平衡;臭氧从相间界面上扩散进入液相中;液相中的化学反应;由于浓度梯度而造成的初始存在于液相中的物质扩散及在液相范围内反应产物的扩散。
通过各种物化和生化作用,臭氧可以与水中有机物质反应,将非极性物质转变为极性物质,将高分子有机物转变为低分子有机物,将亲水性有机胶团转变为疏水性易凝聚过滤的无机物。
在水中,臭氧与有机物的反应很复杂。
臭氧可以氧化降解多种有机物,在稀水溶液中,芳香族化合物的臭氧氧化反应分为两个阶段,第一阶段反应快、耗氧量大,可使原物质降解,芳香性消失;第二阶段反应慢,耗臭氧量小,主要是对脂族化合物的臭氧化。
对含有双键的烯烃类有机物,臭氧易与其进行1,3-偶极加成反应。
其实,臭氧氧化有机物的反应机理远非如此简单,但是,这些足以作为工程实验的依据了。
具体反应方程式如下:有机物中间产物产物。
三、臭氧氧化法技术臭氧氧化法技术，就是通过臭氧氧化与各种水处理技术组合，形成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基的氧化技术。
它可以产生非常活跃的羟基自由基OH并诱发链式反应：由于具有很高的氧化还原电位。
「知识分享」臭氧氧化技术的发展史及技术原理
「知识分享」臭氧氧化技术的发展史及技术原理臭氧，化学式为O3，又称三原子氧、超氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名，在常温下可以自行还原为氧气。
比重比氧大，易溶于水，易分解。
由于臭氧是由氧分子携带一个氧原子构成，决定了它只是一种暂存状态，携带的氧原子除氧化用掉外，剩余的又组合为氧气进入稳定状态，所以臭氧没有二次污染。
臭氧氧化技术的发展史1840 年德国科学家舒贝因将电解和火花放电试验过程中产生的一种异味气体确定为 O3，命名为臭氧，臭氧的特性和功能开始进入科学研究领域，在发现其广谱灭菌效果后，逐渐进入了工业化生产应用阶段。
1902年，世界第一座采用臭氧处理工艺的大型水厂在德国帕德博恩建立。
1937 年，世界上第一座使用臭氧处理的商业游泳池在美国启用，目前臭氧已成为奥运水中竞赛项目指定的水质消毒方式; 上世纪六七十年代美国开始利用臭氧技术处理生活污水，1982 年瓶装水开始使用臭氧杀菌，目前矿泉水、纯净水厂家几乎都装备了臭氧设备。
到二十世纪末，臭氧的工业应用已非常普遍，广泛应用于饮用水处理、污水处理、纸浆漂白、中间体合成、纺织脱色、香料合成、废旧轮胎处理、疾病治疗、仓储运输等领域。
以瑞士 Ozonia 和德国 WEDECO 为代表的国际臭氧行业知名企业国际化发展扩张迅速，分别于 1995 年和 2002 年进入中国市场，加大了对包括中国在内的新兴国家市场的开拓力度。
我国臭氧技术起步较晚，上世纪 70 年代中期，国内开始进行臭氧技术的研究开发; 90 年代，随着矿泉水、纯净水臭氧消毒技术的推广应用，医药行业采用臭氧进行空气杀菌处理，以及小型家用臭氧发生器的应用，促进了我国臭氧行业的发展。
2000年后，我国工业用大型臭氧设备制造技术的研究取得大量成果，在臭氧放电管、熔断器、中高频电源等大型臭氧发生器制造的关键技术取得重大突破，相继研制成功的 3-120kg/h 等大型中频臭氧发生器，将中国臭氧技术逐步提升到国际先进水平。
臭氧氧化法连续处理焦化废水生化出水
臭氧氧化法连续处理焦化废水生化出水孟冠华;邱菲;方玲;司晨浩【摘要】采用连续通入废水和臭氧的方式,利用臭氧氧化法深度处理焦化废水生化出水(COD为151～183 mg/L、pH约为8),并通过添加羟基自由基抑制剂叔丁醇探究了臭氧氧化的机理.在不调节废水pH、臭氧投加量12.15mg/L、废水流量2 mL/min的最佳条件下,COD去除率达54.5％,出水COD达到GB 16171-2012《炼焦化学工业污染物排放标准》.稳定运行时,降解1 kg COD需投加臭氧741.1 mg.臭氧氧化过程中,臭氧自身氧化和羟基自由基氧化同时存在,且以羟基自由基氧化为主.反应过程符合准一级动力学模型,反应速率常数为0.01 min-1.%The biochemical effluent from coking wastewater with 151-183 mg/L of COD and about 8 ofpH was treated by ozone oxidization process with continuous inflow of wastewater and ozone.And the mechanism of ozone oxidation was explored by adding tert-butanol as hydroxyl radical inhibitor.Under the optimum conditions of ozone amount 12.15mg/L,wastewater flow 2 mL/min and without wastewater pH adjustment,the COD removal rate reached 54.5％ and the effluent COD met the national wastewater discharge standard GB 16171-2012.When the system was stable,741.1 mg ozone was needed to degrade 1 kgCOD.During the ozone oxidation process,both ozone self-oxidation and free hydroxyl radical oxidation were existed,in which the latter one was the primary oxidation reaction.The reaction process accorded with pseudo first order kinetics model with 0.01 min-1 of reaction rate constant.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2017(037)003【总页数】5页(P315-319)【关键词】臭氧氧化;焦化废水;深度处理;反应动力学【作者】孟冠华;邱菲;方玲;司晨浩【作者单位】安徽工业大学能源与环境学院,安徽马鞍山243032;安徽工业大学能源与环境学院,安徽马鞍山243032;安徽工业大学能源与环境学院,安徽马鞍山243032;安徽工业大学能源与环境学院,安徽马鞍山243032【正文语种】中文【中图分类】X703焦化废水是一种典型的难降解有机废水，通常含有多环芳烃、氨氮、硫化物、氰化物和硫氰化物等生物难降解的有机物和无机物［1-2］。
高级氧化法(臭氧加活性炭)处理染料废水条件的确定
高级氧化法（臭氧加活性炭）处理染料废水条件的确定前言在染料废水的处理过程中，各种处理技术都有其局限性，根据废水成分与性质、存在的形式、回收利用的深度、排放方式以及环境和经济的要求等因素，通常采用不同的处理方法，以实现良好的处理效果，同时可节省成本。
由于染料废水中有较多的大分子物质而难以应用成本较低的生物处理方法，因此物理化学方法和化学氧化法成为染料废水处理的主要方法。
目前高级氧化法和活性炭吸附方法是常用的处理方法。
本研究所用的废水是按照红，蓝，黑—3:3:4比例配制模拟染料废水，本研究通过臭氧高级氧化、活性炭吸附相结合的处理方法处理模拟染料废水，以寻找适合此种废水的最佳处理方法及最佳处理参数，达到去除颜色和减小COD的目的，为染料废水处理技术在实际中的应用提供依据。
1．概述1.1染料废水的概述染料的分类按染料结构分类按染料分子相同的基本化学结构或共同的集团以及染料共同合成方法和性质分类。
(1) 偶氮染料 (2)蒽醌染料 (3)靛旋染料 (4)硫化染料 (5)菁染料(6)三芳基甲烷染料 (7)含有杂环结构的染料按染料的应用分类：（1）直接染料（2）硫化染料（3）还原染料（4）酸性染料（5）酸性络合染料（6）反应性染料（7）冰染染料 (纳夫妥染料)（8）氧化染料（9）分散染料（10）阳离子染料印染废水来源及水质状况染料工业废水特点：(1)废水种类繁多染料工业主要废水:含盐有机物有色废水，无机盐浓度在15%-25%，主要是氯化钠，少量硫酸钠、氯化钾及其他金属盐类;氯化或滨化废水;含有微酸微碱的有机废水;含有铜、铅、铬、锰、汞等金属离子的有色废水;含硫的有机物废水[1]。
(2)废水有机物成分复杂且浓度高精细化工染料、颜料等行业生产流程长，从原料到成品往往伴随有硝化、还原、氯化、缩合、偶合等单元操作过程，副反应多，产品收率低，染料生产过程损失率约2%，染色过程损失率10%，所以废水中有机物和含盐量都比较高，成分非常复杂。
臭氧氧化法提高稠油污水的可生化性
通入臭氧 的量通过 固定 臭 氧流 量 、 控制 通气 时间实 现。 流量 ：Ｏ ２Ｌ ｈ注前压 ：．０ ａ ３ 一３ ／ ； ０ ０５ＭＰ 。测定臭氧氧化前后水 样的 Ｃ Ｄ和 Ｂ 值。 Ｏ Ｏ
２ 可 生化 性 评 价 的 方 法
可生化性能 的评价 方法 有 Ｂ Ｄ／ Ｏ Ｂ ） Ｏ ｓＣ Ｄ（ Ｃ 值法 、 Ｏ ｓ Ｂ Ｏ／ ３ Ｄ值法 、 Ｘ Ｊ 好氧 速率 法 、 摇床 实 验与 模型 实验 、 动力学 常数
Ｃ Ｄ测定仪、 分光光 度计 、 Ｏ ５ Ｏ Ｂ Ｄ 测定 仪、 Ｈ ３ ｐ Ｓ Ｅ型 酸
度计 、 量筒 （０ １） 移 液 管 、 塞 磨 口锥 形 瓶 】 （５ ５０ｎ 、 Ｌ 具 ２只 ２０
ｍ ） 容量瓶 、 Ｌ、 臭氧发生装置等 。
１２ 试 剂 ．
Ｃ Ｄ测定仪 配套试 剂 ： Ｏ 浓硫 酸 ， 用氧 化剂 ， 专 专用 催化
ＷＡ ｉ Ｊ ｎ ＮＧ Ｙ ａ ｉ ｇ ａ （ ｉ ｎｎ ｅ ｏｈｍ ｃ ｌ ｏａｉ ａ ＆ Ｔｄ ｔａ Ｃ ｌｇ Ｊ ￣ｗ Ｉ ｏ ｎ ２ ０ １ Ｌ ｏ ｉ Ｐ ｔ ｃｅ ｉ ｃｔ ｎ ｌ ａ ｇ ｒ ａＶ ｏ ｅ ｕ ｃｌ ｏ ｅｅ ｂ ｕ， ａ ｌ ｇ １ １ ０ ） ｉ ｌ Ｊ ｄ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｌ ｓ ｗａ ｅ ｃ ｎ ｍｎ ｌ ｆ ｒ ａ ｉ ａ ｄ ｏ ｅ ｉｄ ｆｎａｅｉｌ ．ｗｈｃ １ ｓｒ ｃ ｅ ｏｌ ｅ ｇ ｏ ｔ ｓａｌ ｏ ｆ ｓ ｎ ｔ ｒ ｎ ｓｏ ｕｔｒ ｓ ｎ ｏ ｎ ｍ ｈ ｋ ａ ｉｌ ｈ ｒ ｔ ｅ ｄ ｇａ ｅ ａｄ ｏ ｂ ｅ ｒｄ ｄ．Ｍａ ｙ ｓ ｄｅ ｈ ｗ ｔａ ｈ ｎ ｔ ｉｓｓ ｏ ｈ ｔｔｅ ｕ
王 英健
（ 宁石化职业技术学院 辽 辽 宁锦州 １１０ ） ２０ １
臭氧氧化法技术在废水处理中的运用
臭氧氧化法技术在废水处理中的运用摘要：本文重点阐述了臭氧氧化法技术在处理城市废水中的运用，并分析臭氧氧化法技术的工作原理及其现状与发展趋势。
关键词：臭氧；氧化法技术；废水处理；运用一、臭氧氧化法技术臭氧氧化法技术，就是通过臭氧氧化与各种水处理技术组合，形成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基的氧化技术。
它可以产生非常活跃的羟基自由基oh并诱发链式反应：由于具有很高的氧化还原电位。
羟基自由基无选择性地与水中有机污染物作用，将其矿化：它可与大多数有机物反应，反应条件要求不高，一般在常温常压下即可进行。
在以提高oh生成量和生成速度为主要研究内容的方法的基础上，臭氧高级氧化技术得到了长足的发展，如紫外催化臭氧化、碱催化臭氧化和多相催化臭氧化等。
1．紫外催化臭氧法用03/uv水处理法始于70年代，主要针对有毒有害且无法生物降解的有机污染物的处理。
80年代以来，研究范围扩大到饮用水的深度处理。
03/uv法的氧化能力和反应速度都远远超过单独使用uv 或臭氧所能达到的效果。
目前对03/uv氧化机理有很多研究，一般认为03/uv中的氧化反应为自由基型反应即液相臭氧在紫外光辐射下会分解产生oh·自由基。
在不同ph值条件下，用03/uv、o3、uv分别氧化酚类化合物。
结果表明：在酸性条件下，臭氧是主要的氧化剂，中性及碱性时氧化是按自sh基反应模式进行，酚及t0c的去除率随dh值升高而升高。
研究表明，自来水中苯、甲苯、乙苯在用0duv氧化lh后浓度均降至检测限以下．三氯甲烷、四氯化碳经2h处理后去除率达90％以上，自来水中169种有机物经2h处理后去除率达65％以上，致突变实验证明水质由强阳性转为偏阴性。
虽然ocuv水处理法的建设投资大、运行费用高，但其在饮用水深度处理和难降解有机废水的处理中具有良好的应用前景。
2．活性炭／臭氧臭氧／活性炭协同降解有机污染物处理技术近年得到了长足的发展。
活性炭在反应中，可如同碱性溶液中的oh一作用一样，能引发臭氧链反应。
几种主流的高级氧化技术原理及优缺点
几种主流的高级氧化技术原理及优缺点高级氧化工艺（AdvancedOxidationProcesses,简称AOPS）是20世纪80时代开始形成的处理有毒污染物技术，它的特点是通过反应产生羟基自由基（·OH），该自由基具有极强的氧化性，通过自由基反应能够将有机污染物有效的分解，甚至彻底的转化为无害的无机物，如二氧化碳和水等。
由于高级氧化工艺具有氧化性强、操作条件易于掌控的优点，因此引起世界各国的重视，并相继开展了该方向的讨论与开发工作。
高级氧化技术重要分为Fenton氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、湿式氧化法和超临界水氧化法。
一、几种高级氧化技术1.Fenton氧化法过氧化氢与催化剂Fe2+构成的氧化技术体系称为Fenton试剂。
它是100多年前由H.J.H.Fenton创造的一种不需要高不冷不热高压而且工艺简单的化学氧化水处理技术。
近年来讨论表明，Fenton的氧化机理是由于在酸性条件下过氧化氢被催化分解所产生的反应活性很高的羟基自由基所致。
在Fe2+催化剂作用下，H2O2能产生两种活泼的氢氧自由基，从而引发和传播自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化。
其一般历程为：Fenton氧化法一般在PH为2～5的条件进行，该方法优点是过氧化氢分解速度快，因而氧化速率也较高。
但此方法也存在很多问题，由于该系统Fe2+浓度大，处理后的水可能带有颜色；Fe2+与过氧化氢反应降低了过氧化氢的利用率及其PH限制，因而在肯定程度上影响了该方法的推广应用。
近年来，有人讨论把紫外光（UV），氧气等引入Fenton试剂，加强了Fenton试剂的氧化本领，节省了过氧化氢的用量。
由于过氧化氢的分解机理与Fenton与Fenton试剂极其相像，均产生·OH，因此将各种改进了的Fenton试剂称为类Fenton试剂。
重要有H2O2+UV系统、H2O2+UV+Fe2+系统、引入氧气的Fenton系统。
含氰废水处理
含氰废水处理含氰废水处理含氰废水处理采用碱性氯化法、二氧化氯协同破氰法、电解氯化法和臭氧氧化法等进行处理。
1．碱性氯化法废水中的氰(CN-)采用碱性氯化法处理时，通过局部氧化可将CN-氧化成CNO-(一级处理)，通过完全氧化可进一步生成C02和N2(二级处理)。
(1)工艺参数pH值：一级处理时，pH>4~6.5；二级处理时；pH=4~6.5；投约量：使用不同药剂(C12，HClO，NaClO)处理氰化物时的投药比见表7.10。
投荮量不足或过量，对含氰废水处理均不利。
为监测投药量是否恰当，可采用ORP氧化还原电位仪自动控制氯的投量。
对一级处理，OPR达到300mV时反应基本完成；对二级处理，OPR需达到650mV。
通常水中余Cl-量为2~5mg／L时，可认为氰已基本被破坏。
(2)反应时间对一级处理，PH≥11.5时，反应时间t=1min；pH=10~1l时，t=10~15min；对二级处理，pH=7时，t=10min；pH=9~9.5时，t=30min，一般选用15min。
同破氰法。
所谓二氧化氯协同破氰法，即在制取二氧化氯的同时有H202、Cl2、O3产生，这些氧化剂均对氰有氧化去除作用。
(1)二氧化氯协同发生器工作原理二氧化氯协同氧化剂由专用发生器产生，发生器由电解槽、直流电源和吸收管组成。
电解槽由隔膜分成阳极室(内室)和阴极室(外室)；内室有阳极和中性电极，外室有阴极。
二氧化氯协同发生器的工作原理如图7.13所示。
(2)二氧化氯协同氧化剂在含氰废水中的作用二氧化氯协同氧化剂处理含氰废水的过程，是利用其强氧化性在碱性条件下氧化氰，使其转化成N2和C02气体，从而达到破氰消毒的目的。
同时利用氧化还原的原理，还可以消除废水中的部分阴离子，如S2-、SO32-、N02-；除去部分阳离子，如F2+、Mn2+，Ni+。
(3)投加量和反应时间当含氰浓度为100mg／L时，二氧化氯投加量为100mg／3，反应时间为24h。
纯化水制备操作方法
纯化水制备操作方法纯化水是一种经过处理去除杂质、达到高纯度的水质。
在实验室、医疗、半导体生产、电子工业等领域中广泛使用。
下面我将介绍几种常见的制备纯化水的操作方法。
一、蒸馏法纯化水的制备蒸馏法是制备纯化水最常用的方法之一。
其原理是通过升温蒸发、冷凝恢复净化水。
下面是操作步骤：1. 将源水倒入蒸馏器的锅炉部分。
2. 将锅炉加热使水开始蒸发。
3. 蒸气进入冷凝器，在冷凝器中冷却后变成液态的纯化水。
4. 纯化水通过出水管路流入收集容器。
5. 通过反复蒸馏，可使水质进一步纯净。
二、离子交换法纯化水的制备离子交换法是通过树脂材料对水质中的离子进行吸附和交换来达到纯化水的目的。
下面是操作步骤：1. 将纯化水设备的离子交换柱装好，装入相应的离子交换树脂。
2. 打开设备供水阀门，将源水经过离子交换柱，离子树脂吸附水中杂质离子。
3. 收集出水。
三、反渗透法纯化水的制备反渗透法是通过半透膜对水质进行过滤，将大部分杂质截留在膜外，达到纯化水的目的。
下面是操作步骤：1. 将源水进入反渗透装置，经过过滤膜孔进入膜的一侧。
2. 把膜另一侧的含浓液排出，杂质被截留在膜的一侧。
3. 收集膜的一侧经过过滤后的纯化水。
四、电渗析法纯化水的制备电渗析法是通过电场作用将水中的离子迁移到电极上，达到纯化水的目的。
下面是操作步骤：1. 准备电渗析装置，装配电极。
2. 将源水注入电渗析装置.3. 施加电场，使水中的离子迁移到电极上。
4. 收集电极上的纯化水。
五、臭氧氧化法纯化水的制备臭氧氧化法是通过臭氧的氧化作用使水中有机物、杂质等被氧化分解，达到纯化水的目的。
下面是操作步骤：1. 制备臭氧发生器，生成臭氧。
2. 将生成的臭氧注入臭氧氧化反应器。
3. 将源水经过臭氧反应器，臭氧氧化水中的有机物、杂质。
4. 收集反应后的纯化水。
总结一下，纯化水的制备有多种方法，常见的有蒸馏法、离子交换法、反渗透法、电渗析法和臭氧氧化法。
不同的方法适用于不同的场景，选择合适的方法可以获得高纯度的纯化水。
臭氧氧化法处理废水实验
图5染料结构图（从左到右分别为直接桃红、分散蓝、酸性嫩黄）
蒽醌结构的染料（如分散蓝），一旦羰基被氧化打开后，整个蒽醌结构就被破坏，羰基相邻的两个苯环就比较容易被氧化；单偶氮结构染料（如酸性嫩黄），偶氮基(-N=N-)被氧化打开后，其相邻的苯环及芳香环并没有被破坏，结构相对比较稳定而不容易被氧化；双偶氮结构的染料，有两个偶氮基，更为稳定，被氧化的难度也就更大，所以在芳香环个数相差不大的前提下，CODcr降解效率的大小为：蒽醌结构染料>单偶氮结构染料>双偶氮结构染料。
3)本方法的适用范围是COD大于30 mg/L小于700mg/L，计算结果COD值小于10mg/L时，应表示为“COD<10mg/L”；若测出的值超出700mg/L，水样必须经稀释后再测定；
4)滴定实验中，滴定终点的判断非常重要；滴定时要不断旋动锥形瓶，时刻注意瓶中溶液颜色的转变；在酸性重铬酸钾条件下，芳烃及吡啶难以被氧化，其氧化率较低。在硫酸银催化作用下，直链脂肪族化合物可有效地被氧化，所以此方法的准确度不是100%；
实验名称：臭氧氧化法处理废水实验类型：________________同组学生姓名：徐亮、林蓓
一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）
三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）
七、讨论、心得
一、实验目的和要求
自臭氧应用于水处理以来，在实际应用中取得了明显的成效。但臭氧氧化反应具有一定的选择性，氧化产物常常为小分子羧酸，酮和醛类物质，难以将有机物彻底降解为CO2、H2O或其它无机物，因此TOC和CODcr去除率不是很高。
给排水工艺中的去除BOD技术
给排水工艺中的去除BOD技术BOD（Biochemical Oxygen Demand，生化需氧量）是评价水体中有机物含量和生物污染程度的指标之一。
高BOD值的水体不仅会导致水质恶化，还会对水生态环境产生不可逆的影响。
因此，有效去除BOD 成为了给排水处理工艺中的重要任务之一。
本文将介绍几种常用的去除BOD技术。
一、生物法1. 活性污泥法活性污泥法是最常见的生物法之一。
工艺流程一般包括进水、沉砂池、污泥回流式接触氧化池、二沉池等。
在污水处理过程中，通过投加活性污泥，利用微生物对有机物进行降解分解，从而实现去除BOD 的目的。
此技术在去除BOD方面具有高效、稳定等优点。
2. 厌氧法厌氧污水处理过程中，废水在没有氧气的环境下进行处理。
厌氧处理工艺主要使用厌氧生物反应器，通过厌氧微生物对有机物进行代谢降解，产生甲烷等可再生能源。
厌氧法较适合于高浓度有机废水的处理，能有效降低有机废水释放的化学需氧量和有机污染物的浓度。
二、物理法1. 气浮法气浮法是一种常用的物理法，通过注入气泡使悬浮物浮起，并通过浮起后与气泡一起从液体中移除的方式，去除水体中的BOD。
该方法包括自然气浮法和压力气浮法两种。
气浮法适合于处理水体中浓度较高的悬浮物和胶体。
2. 活性炭吸附法活性炭是一种常用的吸附材料，其具有大孔、中孔和小孔的多孔结构，能够高效吸附废水中的有机物。
在去除BOD过程中，利用活性炭吸附有机废水中的BOD物质，从而达到净化水质的目的。
活性炭吸附法适用于处理有机废水中难降解物质含量较高的情况。
三、化学法1. 臭氧氧化法臭氧氧化法是一种常用的化学氧化技术，通过臭氧氧化剂氧化有机物，将其转化为二氧化碳和水。
这种方法能够高效去除BOD、COD等有机污染物，同时还能消除水体中的异味和颜色。
2. 光催化氧化法光催化氧化法是一种新型的氧化技术，通过光催化剂吸收光能，在催化剂表面产生电子-空穴对，并引发一系列氧化还原反应，从而降解有机污染物。
臭氧氧化法
臭氧氧化法臭氧氧化法是一种化学反应，它能够将有机污染物以氧化的形式分解成游离的氧（O2）、水（H2O）和二氧化碳（CO2）。
它是一种常见而有效的污染物降解技术，在工业废水处理、大气污染治理等领域有广泛的应用。
本文将重点介绍臭氧氧化法本身的原理及其在实际应用中存在的问题。
一、氧氧化法的原理及过程臭氧氧化法是一种先进的化学氧化技术，使用臭氧作为氧化剂，能够有效地降解有机物和有毒有害物质。
它的原理是将氧分为两份：一份单独充入臭氧气体，另一份则被有机物中的碳原子所吸收，形成C=O键；而另一份氧原子会被其他有机物（如氯，硫，氮等）所吸收，从而形成氧化物；最终，有机物被氧化分解成游离的水（H2O）、氧（O2）和二氧化碳（CO2），而氧化物则被氧化分解成游离的氟（F）、氯（Cl）等污染物，从而达到净化的效果。
二、臭氧氧化法在实际应用中的优缺点臭氧氧化法具有较高的降解效率、高效率、操作简单、成本低等特点，可以有效地减少有毒物质，符合国家和地方政府对污染控制要求。
此外，由于臭氧氧化法是一种化学氧化过程，因此在降解有机物过程中会产生有害的氧化物、硝酸盐和臭氧等产物，而这些又可能再次污染环境。
此外，由于臭氧的活性较弱，因此降解有机物的效率也比较低。
三、臭氧氧化法的可行性措施虽然臭氧氧化法本身存在一定的环境问题，但是目前仍是我们最有效的污染物降解技术之一，因此，为了更有效地应用臭氧氧化法，应当采取适当的措施，有效地改善臭氧氧化法的环境影响。
首先，应当采取措施进行有效的脱盐和提纯，以降低碳污染物的含量，从而提高臭氧氧化的效率；此外，还可以考虑采用复合催化剂，增强臭氧氧化反应的速度，从而进一步提高臭氧氧化的效率；最后，可以通过在原液中加入适当浓度的氯离子，以促进臭氧分子的氧化反应，从而改善臭氧氧化反应的效率。
综上所述，虽然臭氧氧化法本身带来的环境影响不可忽视，但是它仍然是当前最有效的污染物降解技术，通过引入合理的可行性措施，可以有效减少臭氧氧化反应带来的负面影响，从而保护环境和净化废水。
臭氧氧化法处理印染废水实验报告
开放性实验项目报告项目名称臭氧氧化法处理印染废水实验指导教师评价一、实验目的及意义1.了解臭氧制备的工艺流程及装置，掌握臭氧发生器的操作方法和臭氧用于水处理的实验方法；2.测定印染废水用臭氧脱色的效果；3.考察臭氧投加量对脱色效果的影响；4.熟练掌握用稀释倍数法测印染废水的色度。
二、实验内容1．测定不同电压下的臭氧浓度；2．测定通入臭氧后不同反应时间所取的水样的色度。
三、实验原理（1）臭氧的特点1.氧化能力强，对除臭、脱色、杀菌、去除有机物都有明显的效果；2.处理后废水中的臭氧易分解，不产生二次污染；3.制备臭氧的空气和电不必贮存和运输，操作管理也比较方便。
（2）臭氧处理印染废水的原理普遍存在于印染废水中的偶氮染料稳定性高、水溶性大，是一种难降解的有机物。
传统的化学氧化法和生物法难以取得令人满意的效果。
臭氧的氧化性极强，在自然界中其氧化还原电位仅次于氟，常用于工业废水的杀菌消毒、除臭、脱色等。
臭氧化技术作为一种高级氧化技术近年来被用于去除染料和印染废水的色度和难降解有机物。
其反应原理主要是通过活泼的自由基（OH·）与污染物反应，使染料的发色基团中的不饱和键断裂，生成分子量小、无色的有机酸、醛等中间产物，这些中间产物难以被臭氧彻底矿化，但能够被微生物进一步降解，所以臭氧化处理可以作为印染废水的预处理阶段，提高废水的可生化性。
臭氧的产生方法有化学法、电解法、紫外线法和电极放电法，应用最多的是电极放电法。
本实验所用的就是电极放电法，即在高压下产生的电火花把空气中的氧气转化为臭氧。
（3）臭氧浓度的测定一般采用化学碘量法。
利用臭氧与碘化钾的氧化还原反应，置换出与臭氧等当量的碘。
再用硫代硫酸钠与碘作用，待完全反应生成无色碘化钠。
根据硫代硫酸钠的消耗量计算出臭氧浓度。
其化学反应方程式如下：臭氧浓度计算：式中：N2、V2―Na2S2O3的当量浓度（0.1000N）和滴定用量（ml）V1―臭氧取样体积C―臭氧浓度（mg/L）（4）稀释倍数法测定水样的色度取25mL水样置于比色管中，加蒸馏水至50mL，摇匀，与另一个比色管中同体积的蒸馏水相比较，如颜色深，则取此稀释2倍之水样25mL置于比色管，加蒸馏水至50mL摇匀再比较，即每次按稀释2倍的方法做下去，直至所稀释的溶液与蒸馏水比较刚好看不出颜色为止，所稀释的倍数即为所测之色度，按2n计算（n为稀释次数）。
臭氧氧化法深度处理印染废水及成本分析
ISSN 1672-9064CN 35-1272/TK作者简介:冯伟铭(1978~),环境工程工程师,毕业于培正商学院,大专,从事大气污染防治等工作。
臭氧氧化法深度处理印染废水及成本分析冯伟铭夏良媛董龙标(中山市迦南节能环保科技有限公司广东中山528400)摘要随着党和国家绿色经济和环保发展伟大战略蓝图的逐步实施,纺织印染企业正面临着前所未有的生死挑战。
要生存发展就必须不失机遇,顺势而为,剔除陈旧观念,改造工艺流程,充分应用好臭氧氧化法技术,探寻企业发展的新路子,以提高企业的的经济效益。
为此,该文在探讨臭氧氧化法内涵与作用机理的基础上,首先从理论上研究了臭氧氧化法在印染废水深度处理中的应用,然后结合某市印染企业改造升级废水处理系统的实际进行了分析。
关键词臭氧氧化法深度处理印染废水成本分析中图分类号:X506文献标识码:A文章编号:1672-9064(2020)03-104-02治理染料污染是印染行业执行国家环保办厂的重要内容。
在当今对染料废水进行深度处理的方法中,无论是吸附法、电化学法还是Fenton 氧化法,不是电耗大,就是成本高,臭氧氧化技术的应用既可以实现有机物的有效降解,进行有效的脱色,又能降低印染废水深度处理的投资成本,还可以遏制染料废水的污染,有利于工厂的环保生产。
为此,本文在理论上进行探讨的同时,还以广东某市印染企业采用臭氧氧化法,深度处理印染废水的实践,进行分析研究。
1臭氧氧化法的内涵与作用机理(1)臭氧氧化法的内涵。
臭氧是进行自来水净化和废水处理的一种强氧化剂。
臭氧氧化具有反应速度快、且完全彻底、无二次污染等优点,它不但可以让废水提高可生化性,还能使废水有效地降低色度。
随着臭氧氧化技术的发展,该技术又被应用于印染废水的深度处理之中,并且取得较好的效果[1]。
有研究发现,当臭氧在单独应用于印染废水深度处理的时候,去除色度明显,去除率在85%以上,如果采用组合方法时,废水出水所含的COD 仅为44mg/L 左右,色度与COD 去除率均为95%左右,还可降低废水处理的成本。
催化臭氧氧化法处理煤化工高盐废水
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催化臭氧氧化法处理煤化工高盐废水!
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摘 要 !采 用 自 制 催 化 剂 催 化 臭 氧 氧 化 处 理 煤 化 工 高 盐 废 水 !考 察 了 催 化 剂 性 能 $催 化 臭 氧 氧 化 影 响 因 素 !并 进 行 了 催 化 臭氧氧化机理研究" 实验结果表明#自制催化剂抗压强度为 ’ "$; 6!:; ^ 磨 损 率 为 ’9"BC%在 _Eg$9’!催 化 剂 投 加 量为 B 3=>!臭氧投加量为 ’! .3=.+) 的条件下!?@A去除率 为 :;C!色 度 去 除 率 为 $;C" 由 傅 里 叶 红 外 光 谱 分 析 可 知 !催 化 剂 表 面 存 在 羟 基 基 团 !催 化 臭 氧 分 解 速 率 比 单 独 臭 氧 分 解 速 率 快 !在 相 同 时 间 内 催 化 剂 可 促 进 臭 氧 分 解 产 生 更 多-@E!由 此 表 明 催 化 臭 氧 氧 化 机 理 遵 循 羟 基 自 由 基 反 应 机 理 " 关键词!催化臭氧氧化%高盐废水%臭氧分解%羟基自由基%表面羟基
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第二节 化学氧化法
(二) 影响氧化反应的因素
（1）pH值: 最佳pH为3，
（2）Fe2+的浓度: H2O2: Fe2+=10:1 （3）H2O2的投加量和投加方式:
(三) 应用
废水脱色
难降解有机物的氧化
(四) 问题 成本高，需要现场制备
第二节 化学氧化法
四、湿式空气氧化法（Wet Air Oxidation） （一）湿式空气氧化
如 ClO-、MnO4-、Cr2O7-、Fe3+等。 ③新生态O原子
第二节 化学氧化法
一、氯化处理 (一) 应用 给水处理 废水处理
(二) 常用药剂
液氯、漂白粉、次氯酸钠，二氧化氯等。
(三) 氯氧化处理含氰废水
1、废水来源 电镀、炼焦和一些化工厂。
第二节 化学氧化法
2、基本原理
氯氧化剂在水中的存在状态： 2Ca OCl + 2H2O Cl 2 HOCl + Ca(OH)2 +CaCl2
第9章
氧化还原
Oxidation-reduction Processes
第一节 概述
一、氧化还原法
氧化还原：
氧化还原反应的实质是发生电子的转移。
氧化还原法：将废水中呈溶解状态的无机物
和有机物，通过化学反应被氧化或还原为微毒、 无毒的物质，或者转化成容易与水分离的形态， 从而达到处理的目的。
第一节 概述
Cl2 + H2O NaOCl
HOCl + HCl Na+ + OCl-
第二节 化学氧化法
第一阶段：局部氧化阶段
CN- + OCl- + H2O
CNCl+2OH-
CNCl+2OH-
①
②
CNO- + Cl- + H2O
注: 反应①速度快，与pH无关,中间产物CNCl在酸性 介质中较稳定，易挥发，其毒性和HCN相当。 反应②pH越高，反应速度越快。pH﹤9.5反应不完全； pH10-11反应10-15min即可完成。
第二节 化学氧化法
第二阶段：完全氧化阶段
CNO-的毒性只有HCN的千分之一，为保证水
体安全，增加药剂投加量，完全破坏C-N键。 2CNO- + OCl3、工艺流程
氧化剂 碱 酸 氧化剂
CO2↑+N2↑+3Cl- + CO32-
废水
集水池
第一反应池
第二反应池
排水
第二节 化学氧化法
4、控制条件
第一阶段：pH＝10～11，反应时间10-15min，
反应：3O2 = 2O3-69kcal 具体反应：
O2 + e 2 O +e O2 + O O3 3O O3 O3 + e O2+O+e
第二节 化学氧化法
(四) 臭氧发生器
类型：板式： 立板式、卧板式 管式： 立管式、卧管式 卧管式臭氧发生器的组成： 净化系统： 过滤器、干燥器 发生单元： 电极为不锈钢 介电体为玻璃管 电器部分： 可调变压器
二、氧化还原法的类型 ①化学氧化法： 氯化法、臭氧氧化法、空气氧化法 ②化学还原法 ③电解法
第一节 概述
三、方法选择原则
处理效果好，反应产物无毒、无害。
处理费用合理，所需药剂易得。
操作简单。
第一节 概述
四、氧化还原法的作用
改变污染物存在状态，变为无毒或微毒物质。
降低废水的COD和BOD。
Fenton试剂： H2O2(氧化剂)+ Fe2+(催化剂) H2O2在Fe2+的作用下，可分解产生氧化能力很强的 游离基HO· ，反应过程： Fe2++ H2O2 Fe3++ OH- + HO· HO· + H2O2 HO2· + H2 O HO2· + H2 O 2 O2+ H2O+HO· Fe2++ HO· Fe3++ OHFe3++ H2O2 Fe2++ HO2- + H+ HO· 可从有机物分子上抽出H原子或加成到双键上， 形成有机游离基，最终形成含羟基过氧化物，
第二节 化学氧化法
(二) O3氧化机理 A、夺取氢原子，并使链烃羰基化，生成醛、 酮、醇或酸；芳香化合物先被氧化为酚，再氧化 为酸。 B、打开双键，发生加成反应。 C、氧原子进入芳香环发生取代反应。
第二节 化学氧化法
(三) 臭氧的制备方法 化学法、电解法、紫外光法、无声放电法。 无声放电法：臭氧产生的原理如图。 电极间距1-3mm，电压5000-30000V。
第二节 化学氧化法
(五) 臭氧氧化法的优缺点
优点： 1 、氧化能力强，对除臭、脱色、杀菌、去除有机 物和无机物都有显著的效果；
2 、处理后废水中的臭氧易分解，不产生二次污染；
3、制备臭氧用的空气和电不必存贮和运输，操作管 理也较为简便；
4、处理过程中一般不产生污泥。
缺点： 造价高；成本高。
第二节 化学氧化法
(4) 催化剂：可降低反应物的活化能，提高反应速度。
(5) 溶液的pH值：影响反应速度。 ① pH值(H+、OH-)影响着物质的存在形态。 ② H+参与反应，[H+]影响反应速度的快慢。
第二节 化学氧化法
化学氧化剂
①活泼H2O2、ClO2等。
②含氧酸根及高价金属离子
CN-：Cl2= 1：2.7
第二阶段：在pH =8～8.5时，反应时间30min，
CN-：Cl2= 1：4.1
第二节 化学氧化法
二、臭氧氧化法
(一)臭氧的性质
O3 是氧的同素异构体，在常温常压下为有鱼腥味的淡 紫色气体。
O3不稳定，在水中分解为O2。pH值越高，分解越快。
O3在水中溶解度比纯氧高10倍，比空气高25倍。 O3在酸性溶液中，E0=2.07V，仅次于氟(2.87V)。 O3在碱性溶液中，E0=1.24V，略低于氯(1.36V)。
改变污染物的可生化性。
消毒、除臭、脱色等。
第一节 概述
五、有机物的氧化和还原
加氧或去氢的反应称为氧化；
有机物与强氧化剂相作用生成CO2、H2O等
的反应判定为氧化反应；
加氢或去氧的反应称为还原。
第一节 概述
六、影响氧化还原反应的因素
(1) 物质的本性：一般活化能越高，反应速度就慢。 (2) 反应物浓度：反应物浓度越高，反应速度越快。 (3) 反应温度：反应温度越高，反应速度加快。
三、高级氧化过程——Fenton氧化法
高级氧化过程(Advanced Oxidation Progresses，AOPs)定
义为在水处理过程中以羟基自由基HO· 为主要氧化剂
的氧化过程。
高级氧化过程的特点： 氧化能力强 选择性小，反应速度快 氧化彻底，处理效率高
第二节 化学氧化法
(一) Fenton氧化法基本原理