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臭氧技術
印染廢水怎么選用臭氧發(fā)生器（臭氧在印染廢水行業(yè)中應用）
印染廢水怎么選用臭氧發(fā)生器（臭氧在印染廢水行業(yè)中應用） 技術15986345203
印染廢水具有水量大、成分復雜、難降解有機污染物含量高、色度大、水質變化大、可生化性差等特點，屬于較難處理的工業(yè)廢水。目前普遍采用物化法或生化法處理印染廢水，處理后廢水中仍含有一些難生物降解和成色的有機物，影響廢水回用。有研究報道，臭氧氧化和生物法組合工藝處理印染廢水生化處理出水，處理后廢水能達標排放；臭氧氧化和膜技術聯(lián)合處理印染廢水生化處理出水，處理后廢水可回用于印染工藝。
紡織印染廢水是一種水量大、色度高、組份復雜的廢水，水質變動范圍大，廢水中含有染料、漿
料、助劑、酸、堿、纖維、雜質及無機鹽等。染料結構中胺基化合物及銅、鉻、鋅、砷等重金屬元素具有較大的毒性。目前染色加工過程中的10—200／0的染料排入廢水中，嚴重污染環(huán)境。隨著染料工業(yè)的發(fā)展和印染加工技術的進步，染料結構的穩(wěn)定性大為提高，給脫色處理增加了難度。目前印染廢水的脫色問題已成為國內外廢水處理中急需解決的一大難題。選擇一種簡單經濟有效的處理方法成為印染廢水脫色的研究重點。多數(shù)印染廠采用化學處理與生化處理相結合的方法，但普遍存在于印染廢中的偶氮染料穩(wěn)定性高、水溶性大，是一種難降解的有機物，傳統(tǒng)的化學氧化法和生物法難以取得令人滿意的效果。臭氧的氧化性極強，在自然界中其氧化還原電位僅次于氟，常用于工業(yè)廢水的殺菌消毒、除臭、脫色等，其作為一種高級氧化技術近年來被用來去除染料和印染廢水的色度和難降解有機物。
臭氧氧化對染料品種適應性廣、脫色效率高，并降低其COD、BOD值，同時03在廢水中的還原產物
以及過剩O3能迅速在溶液和空氣中分解為0，，不會對環(huán)境造成二次污染。因此03脫色技術具有一定的工業(yè)化應用前景。目前臭氧氧化的主要缺點是運行費用相對偏高。因此，采用臭氧氧化法脫色可作為生物處理的預處理，結合生物處理可降低運行費用。
1廢水的臭氧氧化處理機理
臭氧是良好的氧化劑，在處理印染廢水時，臭氧與簡單或復雜的有機物反應后得到一些相同的產
物，這些產物很容易生化降解，而且沒有明顯的毒性。臭氧不僅能氧化水中的無機物，如CN一、NH，
等，而且能氧化難以生物降解的有機物，如芳烴化合物等。臭氧化反應的途徑有兩條：一是臭氧通過
親核或親電作用直接參與反應；二是臭氧在堿等因素作用下，通過活潑的自由基(主要有一0H)與污
染物反應。臭氧能與許多有機物或官能團發(fā)生反應：C=C、C三C，芳香化合物、雜環(huán)化合物、碳環(huán)化合物、=N— N、=S、C三N、C—N、C— Si、一0H、一sH、一NH，、一CHO、一N=N一等。臭氧破壞和去除廢水中污染物的作用已被廣泛研究，對有機物臭氧化的產物也進行了一些研究。研究表明，臭氧化產物主要是一元醛、二元醛、醛酸、一元羧酸、二元羧酸類有機小分子。
氧化反應：
1．1奪取氫原子，并鏈羰基化，生成醛、酮、醇或酸；芳香化合物先被氧化為酚，再氧化為酸。
1．2打開雙鍵，發(fā)生加成反應：
1．3氧原子進入芳香環(huán)發(fā)生取代反應 ’
臭氧也是良好的脫色氧化劑，對于含水溶性染料廢水如活性、直接、陽離子和酸性等染料，其脫
色率很高；對分散染料也有較好脫色效果；但對其他以懸浮狀態(tài)存在于廢水中的還原、硫化和涂料，
脫色效果較差。Matsui等的研究結果表明偶氮染料更易于被臭氧氧化脫色。臭氧用量與偶氮基團數(shù)量
有關，如對于0．1mol／1的直接紅2S、直接黑2S，其需臭氧量分別為80、130mol／1。臭氧氧化也可以與其它處理技術結合應用。
2影響因素
臭氧一經溶解在水里，會出現(xiàn)下列兩種反應：一一種是直接氧化，它是較緩慢的且有明顯選擇性的
反應；另一種則是在水中羧基、過氧化氫、有機物、腐殖質和高濃度的氫氧根誘發(fā)下自行分解成羧基自由基，間接地氧化有機物、微生物或氨等。后一種反應相當快，且沒有選擇性，另外還能將重碳酸根氧化成重碳酸和碳酸。這兩種反應后一種反應更強烈，氧化能力更強。由于氫氧根和有機物能誘發(fā)臭氧自行分解成羧基自由基，所以低pH值條件下有利于臭氧直接氧化反應，而高pH值和有機物含量高的條件下則有利于羧基自由基的間接氧化反應。臭氧的自行分解率在很大程度上取決于pH值、溫度、UV值、臭氧濃度以及水中存在的其它可去除物。臭氧的濃度、溫度和接觸時間：一般來說，臭
氧對直接染料、酸性染料、堿性染料、活性染料等親水性染料的脫色速度較快，效果較好因此，為達到對某種染料期望的去除效果，必須增加臭氧的投加量。臭氧的氧化能力還取決于廢水的臭氧化速度，溫度越高，氧化速度越快，所用時間縮短。在常溫下，用30rain的氧化接觸時間足以將水中3-4mmol／L的染料去除50％。
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臭氧發(fā)生器選型：
1.按高壓電頻率劃分，有工頻(50-60Hz)、中頻(400-1000Hz)和高頻(＞1000Hz)三種。工頻發(fā)生器由于體積大、功耗高等缺點，目前已基本退出市場。中、高頻具有體積小、功耗低、臭氧產量大等優(yōu)點，是現(xiàn)在最常用的產品。
2.按使用的氣體原料劃分，有氧氣型和空氣型兩種。氧氣型通常是由氧氣瓶或制氧機供應氧氣。空氣型通常是使用空氣（如壓縮空氣）作為原料。由于臭氧是靠氧氣來產生的，而空氣中氧氣的含量只有21%，所以空氣型發(fā)生器產生的臭氧濃度比氧氣型稍低。而瓶裝或制氧機的氧氣純度都在90%以上，所以氧氣型發(fā)生器的臭氧濃度較高。在環(huán)境消毒時，通常使用空氣型發(fā)生器。在水處理時，應優(yōu)先考慮氧氣型發(fā)生器。但如果消毒飲用水時，發(fā)生器需要配合舊式臭氧混合塔使用，則只能選用空氣型。
3.按冷卻方式劃分，有水冷型臭氧發(fā)生器和風冷型臭氧發(fā)生器。工作時會產生大量的熱能，需要冷卻，否則臭氧會因高溫而邊產生邊分解。水冷型發(fā)生器冷卻效果好，工作穩(wěn)定，臭氧無衰減，并能長時間連續(xù)工作，但結構復雜，成本高。風冷型冷卻效果不夠理想，臭氧衰減明顯。大型臭氧發(fā)生器或重要場所使用的發(fā)生器通常都是水冷式的。風冷一般只用于臭氧產量較小的發(fā)生器或對發(fā)生器性能要求不嚴格的場所。在選用時，應盡量選用水冷型的。
4、按介電材料劃分，常見的有石英管臭氧發(fā)生器、陶瓷板臭氧發(fā)生器、陶瓷管臭氧發(fā)生器、玻璃管臭氧發(fā)生器和搪瓷管臭氧發(fā)生器等幾種類型。其中石英管由于具有介電常數(shù)高、壁厚均勻、橢圓度好、耐高溫、耐潮濕等特點而最常被一些高性能的臭氧發(fā)生器使用。陶瓷板易脆裂，只適用一些小型發(fā)生器。陶瓷管的壁厚和橢圓度不易控制，容易出現(xiàn)放電不均勻的問題，所以使用的不多。玻璃管和搪瓷管介電常數(shù)低，耐高溫性能差，易炸裂，只有在一些低端發(fā)生器上使用.
5、按臭氧產生部件的結構劃分，有密閉式和開放式兩種。密閉式發(fā)生器的結構特點是密封體本身就是電極，臭氧能夠集中使用，如用于水處理。開放式發(fā)生器的電極是裸露在空氣中的，所產生的臭氧無法集中使用，通常只用于較小空間的空氣凈化或某些小型物品表面消毒。密閉式發(fā)生器可代替開放式發(fā)生器使用。密閉式發(fā)生器的成本遠高于開放式發(fā)生器。值得注意的是，現(xiàn)在有些人把開放式發(fā)生器硬性封裝起來，冒充密閉式發(fā)生器。這樣做的結果是由于大量的熱量無法及時散發(fā)，臭氧衰減嚴重，發(fā)生器也很快燒損。