臭氧氧化法处理废水实验
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四、操作方法和实验步骤
不同氧化时间的处理效果的实验步骤
1、仔细观察O3装置的内、外结构及部件；
2、开启泵，将废水打入O3反应器，调整流量为0.3g/L，同时测定原废水的pH、CODcr值；
3、打开氧气瓶和减压阀，调整臭氧发生器的进气流量为0.1m3/h；
4、打开电源开关，设置放电功率为80%，使其产生稳定的臭氧浓度；
3)充分冷却后，用20—30mL水自冷凝管上端冲洗冷凝管2-3次，取下锥形瓶。
4)待溶液冷却至室温后，加入3滴试亚铁灵指示剂溶液，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点。记下硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V2。
空白试验：
按相同步骤以20.0ml蒸馏水代替试料进行空白试验，记录下空白滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数V1。
计算公式：
表2直接桃红染料废水COD测定数据表
水样
pH值
硫酸亚铁铵的
滴定消耗量(mL)
COD (mg/L)
COD去除率(%)
原水样（0 min）
7.20
20.89
146.27
0.0
10 min水样
4.15
23.74
34.21
76.6
20 min水样
4.35
24.40
8.26
94.4
30 min水样
4.65
本实验希望达到下述目的：①加深对臭氧紫外法处理废水机理的理解；
②掌握臭氧紫外法处理废水的最佳条件试验方法。
二、实验内容和原理
臭氧氧化能力很强，O3+2H++2e→O2+H2O反应体系的标准电极电位E=2.07V。臭氧在水中分解产生原子氧和氧气还可以产生一系列自由基，其反应式如下：
特别是在碱性介质中，O3分解产生自由基的速度很快，其反应式为：
五、实验数据记录和处理
表1(NH4)2Fe(SO4)2浓度标定及空白试验数据表
(NH4)2Fe(SO4)2浓度标定实验
(NH4)2Fe(SO4)2用量/ml
(NH4)Fe(SO4)2浓度
25.42
0.098mol/L
25.50
全程空白实验
24.61
24.65
24.90
24.45
水质COD测定：
重铬酸钾标准溶液浓度c（1/6K2Cr2O7）=0.2500mol/L，标定得(NH4)2Fe(SO4)2的浓度C =0.098mol/L；空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积V1=24.65mL；试料测定所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积V2；试料的体积V0=20.00mL，则：
新生成的羟基自由基尤其活泼，氧化能力更强，HO﹒+Ht+e→H2O，反应体系的标准电极电位Eo=2.80V。臭氧与水中有机物的反应十分复杂，既有臭氧的直接氧化反应，也有新生自由基的氧化反应。这与反应条件与有机物的性质密切相关，酸性条件下，臭氧分解慢，O3的直接氧化反应起主要作用；碱性条件下，臭氧分解快，羟基自由基氧化作用加大，随着溶液pH提高，CODcr去除率增加，氧化率提高。另外，温度升高，臭氧分解速度加快，且化学反应速率提高，所以高温有利于有机物氧化。
5、经氧化反应10min、20min、30min、40min、50min后分别取一定的水样，分别测定不同氧化时间后出水的pH、CODcr值。
6、实验完成后，关闭电源开关、臭氧发生器及泵，整理实验。
水质化学需氧量测定的实验步骤
1)移液管取20.0mL待测试料于洁净的250ml锥形瓶中。
2)于试料中加入10.0mL重铬酸钾标准溶液和几颗防爆沸玻璃珠，摇匀。将锥形瓶接到回流装置冷凝管下端，接通冷凝水。从冷凝管上端缓慢加入30ml硫酸银—硫酸试剂，以防止低沸点有机物的逸出，混合均匀后开始加热，自溶液开始沸腾起回流1小时。
10 min水样
6.70
20.10
171.04
10.3
20 min水样
6.49
20.32
162.39
14.8
30 min水样
6.07
Fra Baidu bibliotek21.20
127.79
33.0
40 min水样
4.46
21.90
100.27
47.4
50 min水样
4.01
22.03
95.15
50.1
表4分散蓝染料废水COD测定数据表
三、主要仪器设备装置
常用实验室仪器；O3反应器，剩余O3消除器；加热-回流装置；25mL酸式滴定管；防暴沸玻璃珠；pHS型pH计1台；50ml烧杯若干；100ml量筒各8只，20ml、10ml移液管各1支。
蒸馏水；硫酸银，化学纯；硫酸，ρ=1.84g/mL；硫酸银-硫酸试剂；重铬酸钾标准溶液（c=0.25mol/L）；硫酸亚铁铵标准滴定溶液（c=0.1006mol/L）；试亚铁灵指示剂溶液。
水样
pH值
硫酸亚铁铵的
滴定消耗量(mL)
COD (mg/L)
COD去除率(%)
原水样（0 min）
6.70
15.92
352.02
0.0
10 min水样
4.35
18.72
242.26
31.2
20 min水样
3.40
20.11
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。
为了强化臭氧处理效果，人们开发出O3/UV、O3/H2O2/UV、O3/固体催化剂（如活性炭，金属及其氧化物）等高级氧化技术，其共同特征是产生高活性羟基自由基（·OH），从而达到彻底降解有机污染物的目的。影响臭氧氧化的因素有污染物成分、含量，臭氧投加量，废水pH，水气接触时间，紫外波长，照射强度，气体分布状况，水温等。
实验报告
课程名称：水处理工程实验指导老师：胡宏成绩：__________________
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）
24.20
16.12
89.0
40 min水样
4.99
24.38
9.04
93.8
50 min水样
5.16
24.81
-7.86
105.4
表3酸性嫩黄染料废水COD测定数据表
水样
pH值
硫酸亚铁铵的
滴定消耗量(mL)
COD (mg/L)
COD去除率(%)
原水样（0 min）
7.21
19.60
190.70
0.0
不同氧化时间的处理效果的实验步骤
1、仔细观察O3装置的内、外结构及部件；
2、开启泵，将废水打入O3反应器，调整流量为0.3g/L，同时测定原废水的pH、CODcr值；
3、打开氧气瓶和减压阀，调整臭氧发生器的进气流量为0.1m3/h；
4、打开电源开关，设置放电功率为80%，使其产生稳定的臭氧浓度；
3)充分冷却后，用20—30mL水自冷凝管上端冲洗冷凝管2-3次，取下锥形瓶。
4)待溶液冷却至室温后，加入3滴试亚铁灵指示剂溶液，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点。记下硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V2。
空白试验：
按相同步骤以20.0ml蒸馏水代替试料进行空白试验，记录下空白滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数V1。
计算公式：
表2直接桃红染料废水COD测定数据表
水样
pH值
硫酸亚铁铵的
滴定消耗量(mL)
COD (mg/L)
COD去除率(%)
原水样（0 min）
7.20
20.89
146.27
0.0
10 min水样
4.15
23.74
34.21
76.6
20 min水样
4.35
24.40
8.26
94.4
30 min水样
4.65
本实验希望达到下述目的：①加深对臭氧紫外法处理废水机理的理解；
②掌握臭氧紫外法处理废水的最佳条件试验方法。
二、实验内容和原理
臭氧氧化能力很强，O3+2H++2e→O2+H2O反应体系的标准电极电位E=2.07V。臭氧在水中分解产生原子氧和氧气还可以产生一系列自由基，其反应式如下：
特别是在碱性介质中，O3分解产生自由基的速度很快，其反应式为：
五、实验数据记录和处理
表1(NH4)2Fe(SO4)2浓度标定及空白试验数据表
(NH4)2Fe(SO4)2浓度标定实验
(NH4)2Fe(SO4)2用量/ml
(NH4)Fe(SO4)2浓度
25.42
0.098mol/L
25.50
全程空白实验
24.61
24.65
24.90
24.45
水质COD测定：
重铬酸钾标准溶液浓度c（1/6K2Cr2O7）=0.2500mol/L，标定得(NH4)2Fe(SO4)2的浓度C =0.098mol/L；空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积V1=24.65mL；试料测定所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积V2；试料的体积V0=20.00mL，则：
新生成的羟基自由基尤其活泼，氧化能力更强，HO﹒+Ht+e→H2O，反应体系的标准电极电位Eo=2.80V。臭氧与水中有机物的反应十分复杂，既有臭氧的直接氧化反应，也有新生自由基的氧化反应。这与反应条件与有机物的性质密切相关，酸性条件下，臭氧分解慢，O3的直接氧化反应起主要作用；碱性条件下，臭氧分解快，羟基自由基氧化作用加大，随着溶液pH提高，CODcr去除率增加，氧化率提高。另外，温度升高，臭氧分解速度加快，且化学反应速率提高，所以高温有利于有机物氧化。
5、经氧化反应10min、20min、30min、40min、50min后分别取一定的水样，分别测定不同氧化时间后出水的pH、CODcr值。
6、实验完成后，关闭电源开关、臭氧发生器及泵，整理实验。
水质化学需氧量测定的实验步骤
1)移液管取20.0mL待测试料于洁净的250ml锥形瓶中。
2)于试料中加入10.0mL重铬酸钾标准溶液和几颗防爆沸玻璃珠，摇匀。将锥形瓶接到回流装置冷凝管下端，接通冷凝水。从冷凝管上端缓慢加入30ml硫酸银—硫酸试剂，以防止低沸点有机物的逸出，混合均匀后开始加热，自溶液开始沸腾起回流1小时。
10 min水样
6.70
20.10
171.04
10.3
20 min水样
6.49
20.32
162.39
14.8
30 min水样
6.07
Fra Baidu bibliotek21.20
127.79
33.0
40 min水样
4.46
21.90
100.27
47.4
50 min水样
4.01
22.03
95.15
50.1
表4分散蓝染料废水COD测定数据表
三、主要仪器设备装置
常用实验室仪器；O3反应器，剩余O3消除器；加热-回流装置；25mL酸式滴定管；防暴沸玻璃珠；pHS型pH计1台；50ml烧杯若干；100ml量筒各8只，20ml、10ml移液管各1支。
蒸馏水；硫酸银，化学纯；硫酸，ρ=1.84g/mL；硫酸银-硫酸试剂；重铬酸钾标准溶液（c=0.25mol/L）；硫酸亚铁铵标准滴定溶液（c=0.1006mol/L）；试亚铁灵指示剂溶液。
水样
pH值
硫酸亚铁铵的
滴定消耗量(mL)
COD (mg/L)
COD去除率(%)
原水样（0 min）
6.70
15.92
352.02
0.0
10 min水样
4.35
18.72
242.26
31.2
20 min水样
3.40
20.11
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。
为了强化臭氧处理效果，人们开发出O3/UV、O3/H2O2/UV、O3/固体催化剂（如活性炭，金属及其氧化物）等高级氧化技术，其共同特征是产生高活性羟基自由基（·OH），从而达到彻底降解有机污染物的目的。影响臭氧氧化的因素有污染物成分、含量，臭氧投加量，废水pH，水气接触时间，紫外波长，照射强度，气体分布状况，水温等。
实验报告
课程名称：水处理工程实验指导老师：胡宏成绩：__________________
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）
24.20
16.12
89.0
40 min水样
4.99
24.38
9.04
93.8
50 min水样
5.16
24.81
-7.86
105.4
表3酸性嫩黄染料废水COD测定数据表
水样
pH值
硫酸亚铁铵的
滴定消耗量(mL)
COD (mg/L)
COD去除率(%)
原水样（0 min）
7.21
19.60
190.70
0.0