近年來(lái),我國(guó)在工業(yè)產(chǎn)業(yè)方面的發(fā)展較為迅速,這類行業(yè)所產(chǎn)生的工業(yè)廢水逐年增加,給國(guó)家的環(huán)境保護(hù)帶來(lái)了巨大的難度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,一些有機(jī)廢水中的成分越來(lái)越復(fù)雜,使得有機(jī)廢水的處理成為環(huán)境保護(hù)中的一大難題。即便是經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)的處理之后,廢水中的一些物質(zhì)仍舊會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染。催化臭氧氧化法在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用,能夠有效地改善廢水中的各種成分,達(dá)到良好的處理效果,對(duì)環(huán)境保護(hù)有著較好的幫助。本文對(duì)催化臭氧氧化法在有機(jī)廢水處理中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行研究。
1、催化臭氧氧化法在有機(jī)廢水處理中的基本認(rèn)識(shí)
1.1 臭氧在處理廢水中所具備的特點(diǎn)
作為氧氣的同素異形體,臭氧與氧氣的性質(zhì)有著很大的區(qū)別。臭氧在常溫下的特性十分不穩(wěn)定,在臭氧量較少的情況下,該物質(zhì)具備著一種較為清新的氣味,主要是一種帶有魚腥味的淡藍(lán)色氣體。在自然界中,臭氧是較強(qiáng)的氧化劑,氧化還原反應(yīng)位居第二。
臭氧在有機(jī)廢水的處理中,主要具備和應(yīng)用的特點(diǎn)有以下幾種:
(1)較強(qiáng)的氧化性,在處理一些有機(jī)物和臭味的時(shí)候,效果非常顯著,而且臭氧還能夠殺菌。
(2)臭氧對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行處理之后,不會(huì)對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生二次污染。
(3)制備臭氧的空氣和電不用經(jīng)過(guò)儲(chǔ)存和運(yùn)輸,操作容易。
(4)臭氧在對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行處理的過(guò)程中,并不會(huì)產(chǎn)生污泥等物質(zhì)。
1.2 臭氧氧化的原理
臭氧由于氧化性較強(qiáng),通常可以與很多有機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。主要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的途徑有兩種:
1)臭氧在堿性環(huán)境下,可以在水中經(jīng)過(guò)分解,產(chǎn)生羥基自由基以及中間產(chǎn)物,這些物質(zhì)具備的氧化性非常強(qiáng),同時(shí)也可以發(fā)生氧化反應(yīng)。
2)在臭氧以氧分子的形式存在的時(shí)候,可以與水中的一些有機(jī)物直接發(fā)生氧化反應(yīng)。
臭氧發(fā)生氧化作用的標(biāo)準(zhǔn)電極電位主要如下所示:
在酸性介質(zhì)當(dāng)中,臭氧可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)分解為氧氣和氧原子,這兩者可以與污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),除此之外,還會(huì)產(chǎn)生一些自由基。主要的化學(xué)反應(yīng)公式為:
在堿性介質(zhì)當(dāng)中,臭氧產(chǎn)生自由基的速率較快,主要的反應(yīng)方程式為:
水中有機(jī)物比較豐富,臭氧可以在不同的環(huán)境下,與不同的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)。主要取決于反應(yīng)的具體條件和有機(jī)物的特性。
2、催化臭氧氧化法在有機(jī)廢水處理中的實(shí)際應(yīng)用研究
2.1 造紙廢水處理中的應(yīng)用
在我國(guó)的造紙廠中,由于造紙技術(shù)的不同,會(huì)產(chǎn)生很多有機(jī)廢水,給自然環(huán)境帶來(lái)不同程度的污染。在傳統(tǒng)的造紙廢水處理中,主要采用的是混凝沉淀法。CODcr(重鉻酸鹽指數(shù))的主要去除效率為60.00%~73.10%,BOD5的去除率為60%~70%。這種廢水處理之后的排放標(biāo)準(zhǔn),無(wú)法達(dá)到國(guó)家的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格地來(lái)講,對(duì)廢水的處理不夠徹底,效果不夠理想。在催化臭氧氧化法的應(yīng)用下,對(duì)造紙廢水的處理達(dá)到了非常顯著的效果。相關(guān)的專家對(duì)臭氧與造紙廢水中有機(jī)物之間的反應(yīng)進(jìn)行了研究。經(jīng)過(guò)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)探索之后發(fā)現(xiàn),在臭氧的參與下,造紙廢水中的一些物質(zhì)得到了徹底的氧化,在一定程度上,臭氧的使用提高了造紙廢水的可生化性。在不斷地對(duì)臭氧含量進(jìn)行增加的情況下發(fā)現(xiàn),臭氧較強(qiáng)的氧化性的去除效果更加顯著。在臭氧的應(yīng)用下,一些專業(yè)對(duì)于造紙廠經(jīng)過(guò)常規(guī)處理后的二級(jí)廢水進(jìn)行了處理,發(fā)現(xiàn)殘留的COD和TDC的去除效率直線上升,促進(jìn)了生物可降解性的提升。研究發(fā)現(xiàn),溫度對(duì)該物質(zhì)的去除效率并沒(méi)有什么影響,臭氧對(duì)于造紙廢水的處理效率,與臭氧的利用率有著較為密切的關(guān)系,除此之外,與其他的外界環(huán)境都無(wú)較大的關(guān)系。
2.2 紡織印染廢水處理中的應(yīng)用
在國(guó)家的工業(yè)行業(yè)發(fā)展下,除卻造紙之外,紡織印染廢水的排放效率更高,而且我國(guó)對(duì)于紡織印染行業(yè)所排放的污水的處理難度更大。由于經(jīng)過(guò)一系列的印染程序,排放的廢水當(dāng)中有機(jī)物質(zhì)的堿性非常大,使得廢水的污染程度較大。近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,人們對(duì)于紡織物的要求越來(lái)越高,所實(shí)行的紡織印染流程更加復(fù)雜,使用的各項(xiàng)物質(zhì)可降解的程度更高,這給廢水的處理帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)的處理方式之后,所產(chǎn)生的二級(jí)處理廢水已經(jīng)無(wú)法滿足廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)。在臭氧的作用下,可以對(duì)紡織印染廢水中的有機(jī)物實(shí)現(xiàn)更加理想的降解效果,在除色和COD方面的效果非??煽?,目前已經(jīng)在很多地區(qū)得到應(yīng)用。相關(guān)的專業(yè)人員表示,在臭氧的使用下,臭氧自身的氧化性能,可以將紡織印染廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為更容易降解的有機(jī)酸,大力地減少了紡織印染廢水對(duì)自然環(huán)境的破壞,給人們的生存環(huán)境帶來(lái)了一定的保障。臭氧對(duì)含有特殊物質(zhì)染料所產(chǎn)生的印染廢水有著較好的處理效果,而且處理的效率非常高,使處理過(guò)后的廢水的酸堿度達(dá)到中性。研究還發(fā)現(xiàn),臭氧自身的性能特征,可以使其對(duì)一些溶液的脫色效果達(dá)到非常理想的狀態(tài),為人們?cè)诩徔椨∪緩U水處理方面帶來(lái)了很大的幫助。
2.3 垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用
目前,我國(guó)人口數(shù)量龐大,產(chǎn)生的各種垃圾類型非常多。垃圾滲濾液的處理難度比較大,這是一種污染力度較強(qiáng)的有機(jī)廢水,而且該廢水的濃度較高,其中含有的有機(jī)物非常多,給人們的身體健康和環(huán)境污染都帶來(lái)了很大的傷害。在這種垃圾滲濾液當(dāng)中,含有很多的致癌物質(zhì),對(duì)人們的生命造成了嚴(yán)重的威脅。正是這樣,才使得人們不得不去研發(fā)更多能夠有效處理該種廢水的物質(zhì)。臭氧被人們應(yīng)用在廢水處理中,經(jīng)過(guò)一系列的實(shí)踐研究表明,當(dāng)臭氧物質(zhì)的流量在0.4L/min時(shí),廢水中的COD含量就會(huì)逐漸下降,使得該種物質(zhì)的生物降解性得到提升,為我國(guó)的環(huán)境保護(hù)和人們的生命健康帶來(lái)了很大的希望。在臭氧較強(qiáng)的氧化性,可以將垃圾滲濾液中的CODcr有效去除,同時(shí)也能夠提升BOD5的去除效率,對(duì)一些色度的去除更加明顯,可以使垃圾滲濾液經(jīng)過(guò)臭氧處理之后的廢水,達(dá)到國(guó)家的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
3、結(jié)束語(yǔ)
在近年來(lái)的發(fā)展中,國(guó)家各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的不斷提升,給人們的生活帶來(lái)了很大的改善。臭氧氧化法在一些有機(jī)廢水中的處理,獲得了非常顯著的成果,為自然環(huán)境的平衡提供了安全保障。即便如此,臭氧的使用還存在問(wèn)題,人們必須要對(duì)其進(jìn)行不斷地探索。臭氧自身的成本較高,使用臭氧進(jìn)行廢水氧化處理,需要耗費(fèi)較大的成本費(fèi)用。而且,臭氧與廢水中的有機(jī)物之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),還必須要在一定的條件下才能夠?qū)⑵溥M(jìn)行分解。即便是發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)中間所產(chǎn)生的其他物質(zhì),還有可能會(huì)對(duì)臭氧的氧化性能有一定的約束。在這種情況下,應(yīng)當(dāng)不斷地加強(qiáng)對(duì)廢水處理的研究,盡可能地選擇合適的臭氧氧化技術(shù),促進(jìn)臭氧對(duì)各種廢水的氧化處理效果的提升,為國(guó)家的環(huán)境保護(hù)做出巨大的貢獻(xiàn)。( >
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