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。
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-过氧化氢高级氧化法处理染色废水
Science &Technology Vision 科技视界0前言目前的印染废水处理技术中,混凝法只适于除去疏水性物质,而且产生的大量的化学污泥难以处理;吸附法与膜分离法因分别用到了活性炭和生物膜,因而投资造价高,且存在着再生性差的缺点;光催化氧化虽处理效率高,但技术尚未成熟,仍未能大规模应用。
因而,开发一种经济、高效的处理技术才能从根本上解决印染废水的处理问题。
臭氧氧化作为一种高级氧化技术,已被广泛应用于饮用水处理[1]。
臭氧氧化法的应用十分广泛,它在杀菌、消毒、脱色、除臭、氧化难降解有机物与改善絮凝效果方面有明显的优势。
由于臭氧不残留或产生二次污染物,所以在食品、制药、供水等行业得到广泛应用[2]。
1反应机理废水中的染料发色是由于存在着发色基团,如偶氮基—N=N—,羧基>C=O ,乙烯基>C=C<,硝酸基—NO=C ,氧化偶氮基—N=NO—等,这些基团中均含不饱和键,O 3通过产生的活泼的羟基自由基与有机物反应,将不饱和键断开,使染料氧化成分子质量较小的有机酸、醛类,从而失去发色能力,达到脱色和降解有机物的目的。
1.1臭氧与过氧化氢反应机理现在一般认为H 2O 2和O 3反应是O 3分子与OH -反应生成HO 2-以及H 2O 2部分离解引起,反应如下[3]:O 3+OH -→HO 2-+O 2H 2O 2+H 2O→HO 2-+H 3O +上述反应生成的HO 2-是自由基OH ·产生的诱发剂:O 3+HO 2-→OH ·+O 2-+O 2自由基OH ·一旦产生,就发生如下链反应:O 3+OH ·→HO 2-+O 2O 3+O 2-→O 3-+O 2O 3-+H 2O→OH ·+OH -+O 2链的终止反应为:OH ·+HO 2·→H 2O+O 21.2过氧化氢与羟基氧化铁反应机理Joonseon Jeong 等人通过实验,提出了过氧化氢与羟基氧化铁反应使染料脱色的机理[4]:反应1中,H 2O 2与FeOOH 反应生成还原态的FeOOH 表面,是过氧化氢分解的速度控制步骤。
臭氧氧化法深度处理印染废水生化处理出水
臭氧氧化法深度处理印染废水生化处理出水臭氧氧化法深度处理印染废水生化处理出水在印染工业中，印染废水的产生是一项严重的环境问题。
大量的印染废水中含有大量的有机物、色素、酸碱物质等有害物质，对环境产生严重的污染。
因此，如何有效地处理印染废水成为了一项重要的任务。
传统的印染废水处理采用生化处理工艺，通过利用微生物将有机污染物分解为无机物，但这种方法存在一些问题，例如处理时间长、容易受到抗生物质的干扰等。
臭氧氧化法作为一种新型的废水处理技术，可以提供一种快速高效的方式来处理印染废水。
臭氧氧化法是通过臭氧气体的强氧化作用，将有机污染物降解为无机物。
其工作原理是在臭氧的作用下，有机污染物中的双键、三键等易被氧化的结构被破坏，产生氧化物质和较低的分子量有机化合物。
同时，臭氧氧化法还可以破坏有机污染物的分子链，降低其毒性。
臭氧氧化法具有处理效率高、处理时间短、不受抗生物质的干扰等优点。
其处理后的废水中有机物降解程度高，色度低，可以达到环境排放标准。
而且，臭氧氧化法还可以通过调节反应条件，使得处理过程更加稳定，提高其处理效率。
在印染废水处理中，臭氧氧化法可以与生化处理工艺相结合，通过两者的协同作用，达到更好的处理效果。
生化处理是一种微生物氧化有机物的过程，可以将残留的有机物进一步分解为无机物。
而臭氧氧化法可以提前将有机物氧化，降低生化处理的难度，提高处理效率。
综上所述，臭氧氧化法是一种高效、快速的处理印染废水的技术。
通过该技术的应用，可以有效降低废水中有机物和色素的含量，使处理后的废水达到环境排放标准。
在实际应用中，可以结合生化处理工艺，通过两种技术的协同作用，进一步提高废水处理效果。
但是，值得注意的是，臭氧氧化法还存在一些问题，例如臭氧产生和利用成本较高、反应器设备成本较高等，需要进一步的研究来解决这些问题臭氧氧化法是一种常用的印染废水处理技术，其具有高效、快速、可降解有机物和色素的优点，可以使处理后的废水达到环境排放标准。
污水处理中的高效除细菌技术
污水处理中的高效除细菌技术在现代工业与城市化的发展过程中，污水处理成为一项十分重要且紧迫的任务。
污水中含有大量的有机物和微生物，其中细菌是造成水体污染和传播疾病的关键因素之一。
为了高效处理污水，科学家们不断探索和研究新的除菌技术，其中包括物理、化学和生物等多种方法。
本文将重点讨论污水处理中的高效除细菌技术，并介绍一些目前被广泛应用的方法。
一、紫外线消毒法紫外线消毒法是一种常见且广泛应用的污水处理技术，其原理是利用紫外线照射杀死细菌和病毒，从而达到除菌的目的。
该方法具有操作简单、无需添加化学药剂等优点，能够高效去除细菌，特别适用于对水质要求较高的场合。
同时，紫外线消毒也具有显著的经济性和环保性，不会产生二次污染。
然而，紫外线消毒的效果受到光照强度和水质浑浊度的影响，因此在实际应用中需要根据具体情况优化操作。
二、臭氧氧化法臭氧氧化法是一种通过臭氧的强氧化作用来去除水中有机物和细菌的方法。
臭氧是一种高活性的氧化剂，它能够破坏细菌的细胞结构，从而达到杀菌的效果。
臭氧氧化法不仅能够高效除菌，还能够同时去除水中的有机物、异味和色度，具有多重功能和广泛应用领域。
然而，臭氧氧化法存在着臭氧生成和传递的难题，对设备和操作要求较高，因此需要在实际应用中注意优化参数和操作条件。
三、生物膜法生物膜法是一种通过生物过程来去除水中有机物和细菌的方法。
生物膜法利用特定微生物在固定载体上生长形成膜状结构，这些生物膜能够吸附和降解有机物，并抑制细菌的生长。
生物膜法具有高效除菌和处理效果稳定的优点，广泛应用于废水处理厂和污水处理领域。
同时，生物膜法还可以通过选用适宜的微生物菌种和优化操作条件来提高膜的除菌能力和去除效果。
四、电解法电解法是一种利用电解原理来杀灭细菌的方法。
通过在电极之间加上一定的电压，产生氧化还原反应，从而生成具有消毒作用的活性物质。
电解法具有操作简单、无需添加化学药剂和杀灭效果明显等优点。
然而，电解法在实际应用中存在电能消耗较大和设备占地面积较大的缺点，需要在成本和效益之间进行权衡。
高级氧化技术臭氧研究
H2S 富马酸
CL苯酚
3×109 ~105 ＞104 ~103
NH3 硝基苯 HOCN 乙酸
~5 0.09 ＜10-2 ＜3×10-3
随着人们不断深入研究臭氧的氧化机理，初步总结出臭氧对各类有机物的 臭氧化反应速率的氧化顺序：链烷基＜醛＜醇＜多环芳香烃＜酚＜胺＜链烯烃。
有机物中存在推电子基团会加快臭氧化反应速率，若存在吸电子基团就会 减弱臭氧对有机物的反应活性。
（3）臭氧降解有机物上机理体系还没完全形 成，我们还有很大空间改进。
谢谢观看
HO
•2+
O3
→
O
• 3
+
HO
• 2
HO
• 2
+
OH-→
O
• 2
+H2O
O3 +
O
• 2
→
O
• 3
+O2
O
• 3
+
H2O→
O
• 3
+O2+
OH-
O
• 3
+OH• →
O
• 2
+HO2
O
• 3
+ OH•
→
O3
+OH-
OH•+ O3
→
HO
• 2
+O2
臭氧技术在水处理中应用简介
臭氧技术缺点有： （1） 臭氧技术的操作费用比较高。
成
HO
• 2
和
O
• 2
;
b 水中的杂质M会引发臭氧
分解从而产生另一些自由
基(·OH、O
• 3
、HO
• 3
臭氧氧化,高级氧化法
高级氧化法的特性及其应用摘要：介绍了一种新型化学氧化法?高级氧化法(AOP)定义及氧化机理，它具有氧化能力强、反应无选择性、氧化彻底等独特的优点，并已在国外有实际应用。
关键词：高级氧化法难降解有机物 AOP法 THMs目前水质污染的主要矛盾已从耗氧物质和生物污染转化为化学物质污染，因此美国国家研究委员会(NRC)在制定21世纪优先研究领域时把《环境中的化学品》列为今后20年应加以资助的六个重点领域之一。
我国从2000年1月1日起执行新的地表水环境质量标准(GHZB1—1999)，其中控制地表水I、II、III类水域有机化合物为目的的特定项目有40项。
目前废水处理最常用的生物法对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理较困难，而化学氧化法可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性，同时还在环境类激素等微量有害化学物质的处理方面具有很大的优势。
然而O3、H2O2和Cl2等氧化剂的氧化能力不强且有选择性氧化等缺点，难以满足要求。
1987年Glaze等人提出了高级氧化法(A dvanced oxidation processes，简称AOP)，它克服了普通氧化法存在的问题，并以其独特的优点愈来愈引起重视。
1 氧化有机物的机理Glaze等人将水处理过程中以羟基自由基作为主要氧化剂的氧化过程称为AOPs过程，用于水处理则称为AOP法。
典型的均相AOPs过程有O3/UV、O3/H2O2、UV/ H2O2、H2O2/Fe2+(Fenton试剂)等，在高pH值情况下的臭氧处理也可以被认为是一种AOPs过程，另外某些光催化氧化也是一个AOPs过程[1]。
高级氧化法最显著的特点是以羟基自由基为主要氧化剂与有机物发生反应[2]，反应中生成的有机自由基可以继续参加·OH的链式反应，或者通过生成有机过氧化物自由基后，进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO2和H2O，从而达到了氧化分解有机物的目的。
AOP法的特点 2.1 氧化能力强表1为各种氧化剂的氧化电位，可见羟基自由基是一种极强的化学氧化剂，它的氧化电位比普通氧化剂(如臭氧、氯气、过氧化氢)高得多，这意味着·OH的氧化能力要大大高于普通化学氧化剂。
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。
污水处理过程中的高级氧化法介绍
汇报人：可编辑 2024-01-04
目 录
• 高级氧化法概述 • 污水处理中的高级氧化法 • 高级氧化法的优势与挑战 • 高级氧化法的发展趋势与未来展
望 • 实际应用案例分析
01
高级氧化法概述
定义与原理
定义
高级氧化法是一种利用化学或物理方 法产生具有强氧化能力的自由基，将 污水中的有机物转化为无害物质或易 于生物降解的有机物的技术。
某工业废水处理厂芬顿试剂氧化法处理案例
总结词
强氧化性，去除难降解有机物
详细描述
该案例中，芬顿试剂氧化法被用于处理工业废水中的难降解有机物。通过芬顿 反应产生的强氧化自由基，能够有效降解这些难降解有机物，提高废水的可生 化性，为后续的生物处理创造有利条件。
某工业废水处理厂芬顿试剂氧化法处理案例
总结词
水。
臭氧氧化法具有反应速度快、 不产生有害副产物等优点，但 同时也存在能耗高、设备成本
高等问题。
芬顿试剂氧化法
1
芬顿试剂氧化法是一种利用芬顿试剂（即硫酸亚 铁和过氧化氢）来处理污水的方法。
2
芬顿试剂在酸性条件下能够产生具有强氧化性的 羟基自由基，可以有效地降解有机物。
3
该方法具有反应速度快、适用范围广、无二次污 染等优点，但同时也存在对设备腐蚀性强、运行 成本高等问题。
湿式氧化法
01
湿式氧化法是一种在高温高压条件下，利用氧气或空气将污水 中的有机物进行彻底氧化分解的方法。
02
湿式氧化法可以处理高浓度有机废水，具有处理效率高、适用
范围广等优点。
但该方法需要较高的能耗和设备投资，且对操作条件要求严格
03 。
光催化氧化法
污水处理的几种方法
污水处理的几种方法污水处理是指将产生的废水进行净化处理，以达到环境排放标准或可再利用的要求。
目前，有多种方法可以用于污水处理，下面将详细介绍其中的几种常用方法。
1. 生物处理法：生物处理法是通过利用微生物的生物活性来降解和去除废水中的有机物质。
常见的生物处理方法包括活性污泥法、生物膜法和植物处理法。
- 活性污泥法：将废水与含有微生物的活性污泥混合，通过氧化分解废水中的有机物质。
活性污泥法处理效果好，适用于中小型污水处理厂。
- 生物膜法：利用生物膜上的微生物降解废水中的有机物质。
生物膜法具有处理效果稳定、占地面积小的优点，适用于大型污水处理厂。
- 植物处理法：利用植物的吸收、降解和生物膜的作用来处理废水。
植物处理法适用于低浓度有机废水的处理，可以与其他处理方法结合使用。
2. 物理化学处理法：物理化学处理法是通过物理和化学方法来去除废水中的污染物。
常见的物理化学处理方法包括沉淀法、吸附法和氧化法。
- 沉淀法：利用重力作用使废水中的悬浮物沉淀下来，达到净化的目的。
沉淀法适用于去除悬浮物、悬浮沉淀物和部分溶解物质。
- 吸附法：通过吸附剂吸附废水中的污染物质，达到净化的目的。
常用的吸附剂有活性炭、沸石等。
吸附法适用于去除有机物和重金属等污染物。
- 氧化法：通过氧化剂氧化废水中的有机物质，使其转化为无害物质。
常用的氧化剂有氯气、臭氧等。
氧化法适用于去除难降解有机物和氨氮等。
3. 膜分离法：膜分离法是利用特殊的膜材料对废水进行过滤和分离，以去除污染物质。
常见的膜分离方法包括微滤、超滤、纳滤和反渗透。
- 微滤：通过微孔膜将废水中的悬浮物、胶体等大分子物质截留在膜表面，使洁净水通过。
微滤适用于去除悬浮物和胶体等大分子物质。
- 超滤：通过超滤膜将废水中的溶解物、胶体等中分子物质截留在膜表面，使洁净水通过。
超滤适用于去除胶体、高分子物质和微生物等。
- 纳滤：通过纳滤膜将废水中的溶解物、胶体等小分子物质截留在膜表面，使洁净水通过。
湿式氧化技术原理、工艺与运用
湿式氧化技术原理、工艺与运用湿式氧化是一种重要的氧化技术。
它是利用氧化剂和溶液相联合作用产生化学变化，将有机物质氧化分解，从而达到处理、净化受污染的水体，清除废气中有毒有害气体的一种技术。
由于湿式氧化的原理性质及其在水处理过程中的优势，其应用范围近年来迅猛发展。
本文将详细介绍湿式氧化技术的原理、工艺与运用。
一、湿式氧化技术原理湿式氧化技术是利用氧化剂和溶液相联合作用产生化学变化，将有机物质氧化分解，从而达到处理受污染水体或清除废气中有毒有害气体的一种技术。
湿式氧化技术可以有效地去除水体中污染物，如氧化技术可以去除水体中有机物，而氧化分解技术可用于去除水体中的有毒气体。
总体而言，氧化技术的核心原理是充分利用氧化剂及氧化反应产生的热量和能量，使污染物变为不易或不能溶解的无机物。
二、湿式氧化工艺湿式氧化技术的工艺主要有臭氧氧化法、氧化还原法、电催化氧化法、Fenton反应法等。
1、臭氧氧化法臭氧氧化法是最常用的湿式氧化技术，它有着优良的抗菌特性，可以有效地控制有机物的生物污染，并能有效地消除水体中的悬浮物和有机物质。
臭氧氧化法是一种有效的湿式氧化技术，在湿式氧化过程中，需要添加大量的臭氧和有机物做中间体，以提高氧化效率。
通过注入大量的臭氧，可以显著提高臭氧水的作用，从而有效的处理水质中的有机污染物。
2、氧化还原法氧化还原法是一种通过氧化剂来促进有机物质氧化，并将氧化物再还原成原始物质的技术。
氧化还原技术可有效抑制废水中的有机污染物，并产生大量的氧，从而排出有毒有害气体。
3、电催化氧化法电催化氧化法是一种新型的湿式氧化技术，它可以利用外加电压产生的离子进行氧化和还原反应，达到清除水体中的污染物的目的。
电催化氧化法的优点是可以在短时间内完成氧化和还原反应，可以有效减少污染物的浓度，同时保护环境。
4、Fenton反应法Fenton反应法是一种特殊的湿式氧化技术，它是利用Fe2+和H2O2在存在外加电压时产生的自由基反应，从而加速氧化和还原反应，从而有效地降解有机污染物。
污水处理技术中的高级氧化技术方法 你知道几种？
污水处理技术中的高级氧化技术方法你知道几种？
高级氧化技术又称深度氧化技术，其基础在于运用电、
光辐照、催化剂，有时还与氧化剂结合，在反应中产生活性极强的自由基(如HO•)，再通过自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等，使水体中的大分子难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质，甚至直接降解成为CO2和H2O，接近完全矿化目前的高级氧化技术主要包括化学氧化法、电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化
法和光催化氧化法等。
1 / 5。
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。
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年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（middot;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、操作条件易于控制的优点，因此引起世界各国的重视，并相继开展了该方向的研究与开发工作。
高级氧化技术主要分为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发明的一种不需要高温和高压而且工艺简单的化学氧化水处理技术。
近年来研究表明，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。
但此方法也存在许多问题，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，因而在一定程度上影响了该方法的推广应用。
近年来，有人研究把紫外光（UV），氧气等引入Fenton试剂，增强了Fenton试剂的氧化能力，节约了过氧化氢的用量。
由于过氧化氢的分解机理与Fenton与Fenton试剂极其相似，均产生middot;OH，因此将各种改进了的Fenton试剂称为类Fenton试剂。
主要有H2O2+UV系统、H2O2+UV+Fe2+系统、引入氧气的Fenton系统。
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）。
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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
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
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
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。
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活泼非金属中性分子
如 Cl2、O2、O3、H2O2、ClO2等。
②含氧酸根及高价金属离子
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。
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
Байду номын сангаас
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。
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。
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，
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)。
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