1、廢水臭氧氧化的反應(yīng)機(jī)理
臭氧和羥基自由基是兩種氧化性極強(qiáng)的氧化劑。臭氧可以與化合物直接反應(yīng)，也可以生成羥基自由基后，再與化合物反應(yīng)。不同反應(yīng)途徑可以生成不同的
氧化產(chǎn)物，并且受不同類型的反應(yīng)動力學(xué)控制。
１.１直接反應(yīng)
臭氧對有機(jī)物的直接氧化是一個反應(yīng)速率常數(shù)KＤ很低的選擇性反應(yīng)，一般KＤ的范圍在１.０～（１×１０３）Ｍ－１ｓ－１。
臭氧可以與水中的多種污染物發(fā)生緩慢反應(yīng)，如環(huán)狀脂肪族化合物、三鹵甲烷及非活性的芳香族化合物，如氯苯等。臭氧與帶有供電子取代基的芳香族化合物反應(yīng)速度更快。一般來說，離子化或電離的有機(jī)物與臭氧的反應(yīng)速度比中性化合物（為電離）反應(yīng)速度快。對相同的取代基，一般烯烴比芳香烴化合物反應(yīng)活性更高。
１.２間接反應(yīng)
臭氧對有機(jī)物的間接氧化是自由基參與的反應(yīng)。臭氧首先分解形成二次氧化劑羥基自由基（·OH），引發(fā)劑·OH 可加速此反應(yīng)。二次氧化劑與有機(jī)物的反應(yīng)是非選擇性反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)KD很高，犽Ｄ的范圍在（１×１０８）～（１×１０１０）Ｍ－１ｓ－１。羥基自由基與芳香化合物的反應(yīng)速率常數(shù)接近于擴(kuò)散速度。通常，在酸性條件下（PH＜４），以直接反應(yīng)途徑為主，PH≥１０，以間接反應(yīng)途徑為主。
２、廢水臭氧氧化處理主要工藝流程
在使用臭氧處理工業(yè)廢水的過程中，能耗和臭氧消耗量是決定廢水處理工藝運(yùn)行成本的關(guān)鍵。為了降低污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行成本，一般將臭氧技術(shù)與生物處理 相 結(jié) 合，常 用 的 廢 水 臭 氧 氧 化 工 藝 流 程 見圖１、圖２、圖３。
圖１ 廢水臭氧氧化處理工藝Ⅰ（生物處理—臭氧）
圖２ 廢水臭氧氧化處理工藝Ⅱ（生物處理—臭氧—生物處理）
圖３ 廢水臭氧氧化處理BIOQUINT工藝流程
一般來說，二級生化出水含有不可進(jìn)一步生物降解的化合物，因此可以通過臭氧處理的方法進(jìn)一步降解。對較高的容積流量和較低的有機(jī)負(fù)荷率的廢水，處理工藝Ⅰ（生物處理—臭氧）因臭氧消耗量少，操作簡單，更為適用。
處理工藝Ⅱ（生物處理—臭氧—生物處理）通過合適的臭氧投加量提高了廢水的生物可降解性，可將中間死端化合物“局部氧化”或“斷裂”，再通過進(jìn)一步的生化處理進(jìn)行去除。多年來，使用該協(xié)同效應(yīng)的這一組合工藝已建立了多套處理裝置。
１９９５年 ＷＥＤＥＣＯ 公 司 開 發(fā) 了 ＢＩＯＱＵＩＮＴ 工藝，工藝流程見圖３。該工藝臭氧化被置于一個二級生物處理步驟的循環(huán)周期中。這個整合的臭氧化工藝類似于一個臭氧—生物方法的多步驟工藝，并遵循“盡可能低的部分氧化和盡可能高的生物氧化”原則，降低臭氧消耗，臭氧的需求量可以通過采用多步處理方案減少一半以上，因此更為經(jīng)濟(jì)。
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