一、臭氧的產(chǎn)生原理

氧氣在電子、原子能射線、等離子體和紫外線等射線流的轟擊下能分解為氧原子。這種氧原子極不穩(wěn)定，具有高活性，能很快和氧氣結合成三原子的臭氧。目前.生產(chǎn)臭氧的方法大致有：無聲放電法、核輻射法、紫外線法(低壓汞燈)、等離子體射流法和電解法等。電暈放電是利用高速電子轟擊干燥氧氣，使其分解為氧原子。高速電子具有足夠的動能(6～7ev)，通過氧原子與氧氣及其它任何氣體分子三體碰撞，反應形成臭氧。工業(yè)中常采用在空氣或氧氣中無聲高頻高壓沿面放電產(chǎn)生臭氧。當以空氣作為氣源時，產(chǎn)生臭氧的濃度為10～20g／m3，電耗為1婦臭氧／16~。[8kwh；以氧氣為氣源時。臭氧的濃度可增加2∞倍，而電耗減半。電解法是一種利用直流電源電解含氧電解質(zhì)產(chǎn)生臭氧的方法。含有水化熒光陰離子電解質(zhì)的水溶液在室溫下用高電流動功率可將其氧化成。此種方法產(chǎn)生的臭氧濃度高，成分純凈，在水中溶液度高。紫外線輻射法是利用低壓汞燈輻射產(chǎn)生，此方法簡單.產(chǎn)生臭氧濃度低、適用于實驗室；其優(yōu)點在于對溫度不敏感，易于通過對汞燈功率的線性控制來控制臭氧的產(chǎn)量。

二、臭氧的物理化學性質(zhì)

臭氧在常溫下為藍色氣體。有刺激性特殊氣味；液態(tài)時為藍黑色，熔點為一192.5±0.4℃=(760mmH曲，沸點為一111.9+0.3℃c760mml-I曲，氣體密度21—44g／L，溶解度為O.68g／I_.，溶解系數(shù)為032。理論上臭氧的溶解度隨溫度的升高而降低.它對紫外線的最大吸收波長為254nm，工作環(huán)境中允許的最大濃度TCV≤0.1。臭氧是一種強氧化劑，蒸氣的還原電位在酸性介質(zhì)中為一2.07V，在堿性介質(zhì)中為一124V。臭氧在水中的分解速度很快.在含有雜質(zhì)的水溶液中能迅速回復到氧氣的狀態(tài)，其衰期為5—30rain.若水溫接近0℃時能更穩(wěn)定些。

三、臭氧在污水處理中的應用

3.1 飲用水的消毒和深度處理臭氧在飲用水中的應用已有百年的歷史，早在1893年.荷蘭建立了世界上第一座臭氧處理飲用水的裝置.對河水進行消毒處理。飲用水的處理不僅要能有效的消毒殺菌，而且必須去除微污染物質(zhì)。在傳統(tǒng)的飲用水處理工藝中大多使用氧氣或次氯酸鈉作為消毒劑和氧化劑。氯能有效殺滅水中的細菌.但近年來發(fā)現(xiàn)氯處理產(chǎn)生的一些副產(chǎn)物如三氯甲烷等有機鹵代物具有一定的毒性，甚至有致癌、致畸、致突變作用。為此.飲用水的臭氧處理技術受到重視和深入研究。研究表明臭氧不僅具有很強的消毒殺菌作用，還可以氧化去除水中的微污染物質(zhì).這些微污染物往往難以生物降解，如腐殖酸、農(nóng)藥、氯代有機物等。而且臭氧氧化較為徹底.較少產(chǎn)生副產(chǎn)物。

3-2 水體的除臭脫色廢水中的有機或無機物含有硫和氮是引起臭味的主要原因.當投加1—2mg／L低濃度的臭氧于廢水中時。就可氧化這些物質(zhì)起到除臭效果。值得～提的是.臭氧作了脫除異昧外.還可防止異味的再產(chǎn)生。這是由于臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的氣體中含有大量的氧氣或空氣，而產(chǎn)生臭味的物質(zhì)易在缺氧環(huán)境下導致發(fā)臭，若采用臭氧處理時，在氧化除臭的同時，形成了富氧環(huán)境.可阻止臭味的再產(chǎn)生。臭氧對水體中的著色有機物具有氧化分解作用.微量的臭氧就能起到良好的效果。著色有機物一般是具有不飽和鍵的多環(huán)有機物，用臭氧進行處理時能夠打開不飽和化學鍵，使分子斷鍵.從而使水變清。國內(nèi)已開展了利用臭氧對印染廢水脫色處理的基礎性研究工作。

3.3 廢水中無機和有機污染物質(zhì)的奧氧化處理工業(yè)廢水中最先采用臭氧化法處理的是含氰廢水和臺酚廢水。氯化物經(jīng)臭氧氧化后生成的氰酸鹽其毒性僅為氰化物的1／100左右，甚至可進一步氧化成無害化物質(zhì)。用臭氧處理鐵氰鉻合鹽則比較困難，但對其他氰鉻量的銅離子能促進臭氧對氰的分解。臭氧還可用于處理含金屬離子廢水，將存在于廢水中的金屬離子氧化為不溶于水的化合物。臭氧能與各市地多有機物或官能團發(fā)生反應.如c=c、c苫c、芳香化合物、雜環(huán)化合物、N=N、c；N、一OI-l、一SH、一NH2、一cH等。臭氧破壞和去除廢水中污染物的作用已被廣泛研究。

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