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  2. 臭氧化水質預處理

    ? 在科技人員多次研究實驗的基礎上,決定在生化處理前,先進行臭氧強氧化新技術預處理,再進行生化降解和臭氧氧化脫色的深度處理,使剩余有機物及色度污染物進一步去除,舍去了以前價格昂貴的脫色劑和混凝劑,使用此方法,既大大降低處理成本,又實現達標排放和節能減排的要求。在此基礎上,不斷總結經驗,為實現中水循環回用實現零排放奠定基礎,實現廢水資源化,創造更大的社會效益和經濟效益。
      臭氧氧化漂染廢水難降解有機物的分解及脫色機理:
      臭氧是目前世界公認的綠色強氧化劑,具有多種功能,尤其是能提高難降解有機物的生物降解度。其機理在于通過臭氧氧化原子能組進所處理的物質中,改變原有物質的分子結構和性能,從而提高其生物降解度。漂染廢水中含有多種難降解的有機物,用臭氧氧化技術進行生物前處理印染高濃度有機廢水,從理論分析,是完全可行的,諸如其它行業(如農藥廠、化工廠、制藥廠、焦化廠等)也有類似用途,目前的研究應用也在進行中。染料顯色是由其發色基團引起的,如乙烯基,偶氮基,氧化偶氧基,羥基,硫酮,亞硝基,亞乙烯基等.,這些發色基團都有不飽和鍵,臭氧能使染料中所含的這些基團氧化分解,生成分子量較小的有機酸和醛類,使其失去發色能力。所以,臭氧既是氧化劑又是良好的脫色劑。
      從根本上講,臭氧的脫色原理就是臭氧及其產生的活潑自由基(·OH)使染料發色基團中的不飽和鍵斷裂,從而改變了原有分子結構和化學特性,達到了脫色和降解有機物的目的。臭氧對各種染料的作用結果有所不同,對親水性染料脫色快、效果好;對疏水性染料脫色速度慢、效果差。漂染廢水經臭氧技術預處理后,提高了難降解有機物的生物降解度,并去除了絕大部分色度,使后續的生化處理達到最佳效果。在生物難降解處理的廢水中,在廢水中各種成分相對穩定的情況下,COD與BOD之間存在著一定的比例關系,通常CODcr>BOD20>BOD5 。
      其中 比值可作為廢水是否適宜生化法處理的一個重要衡量指標,比值越大越容易被生化處理。 研究證明: 紡織廢水中的有色(聚)芳香族化合物(常含有大量Cu、Ni、Zn、Cr等金屬離子混合在一起),表面活性劑以及氯基苯酚類、 苯磺酸類等幾十種難降解置換芳香族化合物,經臭氧氧化后,生物降解度得到提高,因此,廢水中的難降解有機物經臭氧氧化后,成為低分子且分子結構發生了變化,去除了阻礙生化的因素,使生物降解度得到了改善,大大的提高了可生化性,可作為廢水生物處理的預處理工藝。臭氧在水處理中主要作用以下方面:
      1.氧化無機物
      臭氧能將水中的二價鐵、錳氧化成三價鐵及高價鐵,使溶解性的鐵、錳變成固態物質,以便通過沉淀和過濾除去。其反應式如下:
      2Fe2++O3+3H2O→2Fe(OH)3   3Mn2++203→3MnO2   3Mn2++4CN3→3MnO4
      常規的水處理對氰化物的去除效果不大,而臭氧則能很容易地將氰化物氧化成毒性小100倍的氰酸鹽。其反應式如下:
      CN-+O3→CNO-+O3   3CN-+O3→3CNO-
      氰酸跟在堿性或酸性條件下,都能進行水解,而轉化成氮化物,其反應式如下:
      CNO-+OH-+H2O→CO32-+NH3   NH3+3O3→2NO3+3H2O
      在酸性條件下   CNO-+2H++H2O→CO2↑+NH4+   3NH4++5O3
    →3NO3-+6H20
      臭氧是強氧化劑能將氨氧化成硝酸鹽,臭氧還能將水中的硫化氫氧化成硫酸,從而減輕了水中的臭味.
      2.氧化有機物
      臭氧能夠氧化許多有機物,如蛋白質、氨基酸、有機胺、鏈型不飽和化合物、芳香族、木質素、腐蝕質等,目前水處理中,采用CODC和BOD5作為測定這些有機物的指標,臭氧在氧化這些有機物的過程中,將生成一系列中間產物,在氧化的同時產物會更高,為了很好降解必須投加足夠的臭氧產量,以使有機物氧化徹底,才能轉化為無機物。尤其水中含有酚類化合物時,臭氧處理可以去除酚所產生的惡臭。其次,如表面活性劑(ABS等),微生物使其分解,而臭氧卻很容易氧化分解這些物質。
      3.消毒
      臭氧是非常有效的殺菌劑。各種常用消毒的效果按以下:
      O3>CLO2>HOCL>OCL>NHCL2>NH2CL   研究顯示,臭氧殺菌效果好、速度快,而且對消滅病毒也很有效。影響臭氧氧化的主要因素有水溫、PH值、懸浮物濃度、臭氧濃度、臭氧投放量、接觸時間和剩余臭氧等。

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