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臭氧氧化對污水的脫色原理
臭氧(O3)污水處理技術(shù)于1905年應(yīng)用于水處理，隨著相關(guān)技術(shù)的進步，臭氧化法成本的降低，被普遍認為是很有發(fā)展前景的水處理方法。由于其技術(shù)經(jīng)濟的優(yōu)勢，已經(jīng)在廣泛應(yīng)用了，取得了一些研究和工程的應(yīng)用的成果。
臭氧的特性
常溫下臭氧為藍色氣體，略溶于水，溶解度比氧大13倍，臭氧在水中溶解度為28.8 mL/L (0 ℃)，23.6 mL/L (10 ℃)，18.7 mL/L (20 ℃)，16.1 mL/L (30 ℃)。臭氧不穩(wěn)定，在常溫下即可自行分解，臭氧在含有雜質(zhì)的水溶液中迅速分解為氧氣，臭氧在自來水中的半衰期約為20 min (20 ℃)。
01 臭氧脫色的能力
臭氧對所有染色廢水都有脫色能力。03可破環(huán)這些染料的發(fā)色和助色基團，從而達到脫色效果，但03對各種有機染料的作用是不同的。對堿性染料脫色90％需反應(yīng)2分鐘，而對直接染料則需5分鐘。相比之下，偶氮染料更容易被氧化。03用于對色素的脫色反應(yīng)可從臭氧對共軛л-電子系的氧化分解予以說明。染料中常見的基本組成為鄰羥基偶氮色素。這些化合物與03反應(yīng)時，先是03對肼?lián)误w(溶液中幾乎總是以此形式存在)進行親電子攻擊。又如羥基苯甲烷系色素的酚酞通過內(nèi)酯環(huán)的可逆性開、閉環(huán)產(chǎn)生顏色與失色，從而可用作指示劑。堿性酚酞易與03起反應(yīng)。03在電子豐富的C=C鍵位進行1.3一加成反應(yīng)，可切斷色素骨架從而脫色。03與典型的三苯基甲胺系色素之孔雀綠反應(yīng)時，同時攻擊二甲胺部位的氮和碳骨架(C=C鍵)，此與酚酞反應(yīng)時相同。帶有C=N鍵的甲系色素與03反應(yīng)時，03對C=N鍵氮原子進行親電子性反應(yīng)。03同時攻擊C=N鍵和二甲胺基生成嗯唑烷環(huán)，共軛被切斷而脫色。
隨著對自來水水源環(huán)境及下水道二次處理水再利用的關(guān)注，二次處理水去色受到重視。
至于腐殖質(zhì)引起的色和味，水質(zhì)色度平均為10度。達20度。這樣的色度靠一般凝聚沉淀與砂濾工序是達不到充分去除的水質(zhì)標準，甚至還有超過壞標準的可能。采用臭氧處理后，色度即可降到1度以下，一般自來水著色原因是鐵、錳含量過多，這些金屬如處于游離狀態(tài)，則常規(guī)方法即可充分去除。若原水中含有腐殖質(zhì)，有時形成鉻鹽，以常規(guī)處理便相當(dāng)困難。故去色也是引入臭氧處理的重要因素。
02 臭氧脫色的原理>>
隨著分子生物學(xué)的蓬勃發(fā)展，微生態(tài)學(xué)就將生態(tài)擴展到分子水平。其實無論蛋白質(zhì)或核酸分子均屬有機物，它們都是由碳、氫、氧、氮及磷或硫(C、N、O、N、P或S)組成，同時，病毒的衣殼體是由許多蛋白質(zhì)亞單位即殼微粒組成。每個殼微粒之間由非共價鍵連結(jié)，并對稱纏繞在一起，蛋白質(zhì)則由多鏈組成，核酸又由連在一起的核苷酸鏈組成。
其中．OH，從整體看，它是電中性的(R-OH)，但若從基團的內(nèi)部看，它的一部分帶有更多的負電荷(如氧原子)，因基團的這部分(R-OH)有“額外”的成鍵電子，所以帶負電：另一部分帶有更多的正電荷(如氫原子)，基團的這部分缺乏成鍵電子，所以帶正電。若有另一個相似的基團靠近，正、負電荷之間互相吸引便生成一個弱鍵，即稱氫鍵，如多肽的基團之間或核苷酸的鹼基之間以及在DNA或RNA分子里的鹼基配對均容易形成氫鍵。雖然單個氫鍵非常弱．但是很多氫鍵在一起．從而構(gòu)成植物細胞堅韌的細胞壁。
現(xiàn)在看臭氧，它是屬于強氧化劑，氧化電位高(2.07ev)。凡電負性高的元素能強烈地吸引電子，氧化對方，還原自己。氧化結(jié)果，導(dǎo)致核酸分解，蛋白質(zhì)解體，抗原變性，檢測轉(zhuǎn)陰，色度褪盡。
03 臭氧具有很強的除臭、去異味能力>>
在污水處理工藝過程中產(chǎn)生氣味的物質(zhì)主要由碳、氮和硫元素組成。只有少數(shù)產(chǎn)生氣味的物質(zhì)是無機化合物，如氨氣、磷、硫化氫;大多數(shù)產(chǎn)生氣味的物質(zhì)是有機化合物，如低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類、醚類等，這些物質(zhì)都帶有活性基團，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，特別容易被氧化，利用臭氧具有強氧化性這一特點，氧化活性基團，氣味消失，從而達到除臭的原理。
有報道，03負荷在l-3mg/mgC(即TOC，總的有機碳)時，水中顏色幾乎全部被去除；一般原水、色、嗅、味較低，故03投加量只需l-3mg／L，接觸時間10--15分鐘即可。據(jù)報道：在我國研究表明，在原水色度高達1800-2500倍，COD為1100-1800mg／t,時，在特定條件下，15分鐘內(nèi)脫色率達99％，COD去除率接近90％。影響03脫色的重要因素是PH值。據(jù)研究，廢水的PH值降低時，03用量也下降，所以03脫色在低PH下進行。在實際應(yīng)用中，如用03處理地下水．則當(dāng)鐵、錳完全氧化時，與03的用量比，分別為0.48mg 03／mg Fe和0.88mg 03／mg Mn。在高濃度Mn+2水中(1.10mg／L)，當(dāng)二者摩爾比為1:l時，氧化率為95％，而在低濃度Mn+2水中(<0.5mg／L)，該比值為0.5時，即可去除90％以上的錳。

市場上的臭氧消毒機真的是非常的琳瑯滿目，不管是哪一個領(lǐng)域都能找到適合自己的臭氧消毒機，但是我們這里要為大家介紹的壁掛式的臭氧消毒機就是目前在市場上銷售的為，也是符合大眾消費觀念的一種類型的臭氧消毒機，很多廠家對于空氣消毒是非常重視的，所以臭氧空氣消毒機是銷售很快的一款臭氧消毒機，對空氣、物體表面、工作服、管道容器等地方都能進行效果顯著的殺菌消毒，類型可以分為壁掛式、移動式、外置式、內(nèi)置式、分體機等，價格也是各不相同，就看你需要哪一種臭氧消毒機。

當(dāng)水中含有一定濃度的臭氧（0.3-0.6mg/L）時，對、病毒等微生物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有極強的氧化破壞性，可達到殺滅的效果。如果水中的臭氧濃度達到1mg/L以上便能殺滅芽胞、病毒、、原蟲胞囊等一切有害的微生物。在空氣中臭氧濃度達到5PPM，密閉30分鐘，滅菌率可達到90%以上；臭氧濃度達15PPM，空氣中自生菌的滅菌率可達99 %；空氣中的臭氧濃度達到30PPM以上，和空氣接觸的物體表面滅菌率可達98%。臭氧是一種滅菌劑，國際衛(wèi)生組織對消毒滅菌劑的，進行歸納比較后判定，臭氧和其它殺菌劑對的殺滅效果依次為：臭氧[O3]、次氯酸（HCLO）、二氧化氯（CLO2）、次氯酸根（CLO-）、紫外線……臭氧能殺滅氯所不能殺滅的病毒和胞囊等。目前許多企業(yè)買用紫外線消毒殺菌，紫外線效能低、殺菌力弱，有照射不到，留有死角的缺點。臭氧消毒殺菌遠比紫外線優(yōu)越。

下面從物理法、化學(xué)法和生物法三個方面的評述著手，介紹目前印染廢水處理的方法及研究的狀況。
物理法--吸附法
在物理處理法中應(yīng)用多的是吸附法，這種方法是將活性炭、粘土等多孔物質(zhì)的粉末或顆粒與廢水混合，或讓廢水通過由其顆粒狀物組成的濾床，使廢水中的污染物質(zhì)被吸附在多孔物質(zhì)表面上或被過濾除去。目前，國外主要采用活性炭吸附法(多半用于處理)，該法對去除水中溶解性有機物非常有效，但它不能去除水中的膠體和疏水性染料，并且它只對陽離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附性能?；钚蕴康奈铰省OD去除率、COD去除率分別達93%、92%和63%，活性炭吸附能力可達到500mgCOD/g炭，污水如先曝氣，則會加快吸附速率。但若廢水BOD5＞200mg/L，則采用這種方法是不經(jīng)濟的。
吸附處理使用的吸附劑多種多樣，工程中需考慮吸附劑對染料的選擇性，應(yīng)根據(jù)廢水水質(zhì)來選擇吸附劑。研究表明，在pH＝12的印染廢水中，用硅聚物(甲基氧)作吸附劑，陰離子染料去除率可達95%～。
高嶺土也是一種吸附劑，研究表明經(jīng)長鏈有機陽離子處理，高嶺土能有效地吸附廢水中的黃色直接染料。
此外，國內(nèi)也應(yīng)用活性硅藻土和煤渣處理傳統(tǒng)印染工藝廢水，費用較低，脫色效果較好，其缺點是泥渣產(chǎn)生量大，且進一步處理難度大。
化學(xué)處理法
混凝法
主要有混凝沉淀法和混凝氣浮法，所采用的混凝劑多半以鋁鹽或鐵鹽為主，其中以堿式氯化鋁(PAC)的架橋吸附性能較好，而以硫酸亞鐵的價格為。近年來，國外采用高分子混凝劑者日益增加，且有取代無機混凝劑之勢，但在國內(nèi)因價格原因，使用高分子混凝劑者還不多見。據(jù)報道，弱陰離子性高分子混凝劑使用范圍廣，若與硫酸鋁合用，則可發(fā)揮更好的效果?；炷ǖ闹饕獌?yōu)點是工藝流程簡單、操作管理方便、設(shè)備投資省、占地面積少、對疏水性染料脫色效率很高；缺點是運行費用較高、泥渣量多且脫水困難、對親水性染料處理效果差.
氧化法
臭氧氧化法在國外應(yīng)用較多，研究表明，臭氧用量為0.886gO3/g染料時，淡褐色染料廢水脫色率達80%；研究還發(fā)現(xiàn)，連續(xù)運轉(zhuǎn)所需臭氧量高于間歇運行所需臭氧量，而反應(yīng)器內(nèi)安裝隔板，可減少臭氧用量16.7%。因此，利用臭氧氧化脫色，宜設(shè)計成間歇運行的反應(yīng)器，并可考慮在其中安裝隔板。
臭氧氧化法對多數(shù)染料能獲得良好的脫色效果，但對硫化、還原、涂料等不溶于水的染料脫色效果較差。從國內(nèi)外運行經(jīng)驗和結(jié)果看，該法脫色效果好，但耗電多，大規(guī)模推廣應(yīng)用有一定困難。
光氧化法處理印染廢水脫色效率較高，但設(shè)備投資和電耗還有待進一步降低。
生物處理法
厭氧好氧生物炭接觸氧化工藝
主要設(shè)計參數(shù)如下：調(diào)節(jié)池：HRT8～10h；厭氧池：HRT3～5h；好氧池：HRT6～8h；生物炭池：HRT1～2h。
試驗和實際應(yīng)用表明，厭氧好氧生物炭流程在上述運轉(zhuǎn)參數(shù)下，對于CODCr為800～1000mg/L的印染廢水，處理效果完全可以達到國家排放標準，再稍加進一步處理還可回用，系統(tǒng)的污泥趨于自身平衡。目前已有多家生產(chǎn)廠采用該流程，運轉(zhuǎn)時間長的達5年以上，處理效果穩(wěn)定，而且從未外排污泥，也沒發(fā)現(xiàn)厭氧池內(nèi)污泥過度增長。
厭氧好氧生物轉(zhuǎn)盤
將厭氧生物轉(zhuǎn)盤與好氧生物轉(zhuǎn)盤串聯(lián)起來，用于印染廢水處理，也取得了好的效果。該工藝中厭氧、好氧各有污泥分離與回流裝置，整個系統(tǒng)的剩余污泥全部回流到厭氧生物轉(zhuǎn)盤。一是為了提高生物量，因而也縮短總的水力停留時間，二是為了將多余的活性污泥消化在系統(tǒng)內(nèi)部。
該工藝流程也是兼?zhèn)涔讨L和懸浮生長的特點。還可通過向轉(zhuǎn)盤投加絮凝劑進一步提高COD去除率和脫色率。該流程對COD、色度等的去除率均達到70%以上。適當(dāng)投加微量絮凝劑，測得CODCr、色度的去除率可提高15%～20%。進一步提高厭氧池中的懸浮污泥濃度也可以提高脫色率和COD去除率。但該工藝中轉(zhuǎn)盤的金屬構(gòu)件有腐蝕現(xiàn)象，需進一步研究解決。
堿減量廢水處理方法
通常堿減量廢水處理的流程為：堿減量廢水→調(diào)節(jié)池→中和池→PE過濾器→出水與其它廢水混合進一步生化處理。
采用化學(xué)法析出對苯二甲酸作為堿減量廢水預(yù)處理技術(shù)，然后用生物技術(shù)處理綜合廢水的方法是治理高濃度滌綸仿真絲印染廢水的有效方法，是目前治理該類廢水的主要途徑。
采用化學(xué)法處理堿減量廢水雖然處理效果較好，但仍存在一些問題：
(1)預(yù)處理工藝的pH值在4～6的范圍內(nèi)，而堿減量廢水pH值為12～14，降低pH值需耗用一定數(shù)量的酸，從而使運行費用提高，這是亟待解決的問題。
(2)預(yù)處理產(chǎn)生的對苯二甲酸白色粉狀物在工業(yè)上有回收利用價值，但市場銷路有待開拓。

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臭氧的殺菌原理： 空氣中含有一定濃度的臭氧（2~15ppm），對、病毒等微生物內(nèi)部結(jié)構(gòu)有極強的氧化破壞性，可達到殺滅繁殖體、芽孢、甲乙型肝炎病毒、和原蟲胞囊等各種，還可以破壞肉毒桿菌的及立克次氏體等。同時，臭氧還具有很強的除酶、腥、臭等有機異味的功能，臭氧可迅速殺滅空氣中的，在殺菌后還原成氧，沒有任何殘留和污染，被稱為綠色環(huán)保殺菌劑。臭氧會自行分解，常溫下大約三十分鐘就變成氧氣。臭氧是世界公認的廣譜、殺菌劑。在滅菌消毒中名列榜首,具極強的滅菌消毒、除臭和除異味能力。