臭氧是一種強氧化劑,除了在除臭、消毒等領域中得到應用之外,在廢水脫色及深度處理中也得到廣泛應用。臭氧具有強氧化作用的原因,曾經一度被認為是由于分解時生成新生態的原子氧,從而表現出極強的氧化性。目前最具權威的說法是由于臭氧分子中的氧原子本身就是強烈親電子或親質子,從而使其直接表現出強氧化劑的性質。
臭氧氧化有機物的方式有兩種,一種是直接反應,另一種是間接反應。顧名思義,直接反應就是臭氧直接與污染物發生反應,其反應機理是通過親電、親核作用或者以環加成的形式起反應;間接反應的反應機理是在光照、堿或其它因素的激化下,臭氧生成氧化還原電位為2.8eV的輕基自由基.OH,其比臭氧具有更強的氧化性。輕基自由基可以通過不同的反應方式氧化溶解態無機物和有機物,主要包括:電子轉移反應、.0H加成反應和抽氫反應。直接反應受到臭氧濃度、可氧化性等因素的制約,反應具有選擇性,速度慢。而臭氧進入水體溶解后形成的輕基自由基,可以將水中結構復雜的大分子有機物發生斷鏈、開環等反應,生成結構簡單的小分子化合物,或使絕大部分有機物氧化分解,且選擇范圍大、反應速度較快。具體聯系污水寶或參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。
染料顯色是由其分子中的發色基團引起,如:乙烯基、硫酮、偶氮基、亞乙烯基、氧化偶氧基、淡基、亞硝基等。這些發色基團都具有不飽和鍵,臭氧的強氧化性能使不飽和鍵發生斷裂,從而破壞染料分子中的一N=N一,C=C,C=O、一N=O等發色基團,使得印染廢水脫色。但因染料的品種不盡相同,其發色基團位置各異,臭氧對其的氧化效果也有較大差異。有研究表明,對于水溶性染料廢水,如活性染料、直接染料、陽離子染料和酸性染料,臭氧對其脫色率很高,對于不溶性分散染料廢水也有較好的脫色效果。但對于以懸浮狀細分散存在于廢水中的不溶性染料廢水,如還原染料、硫化染料和涂料等,其脫色效果相對較差,影響臭氧氧化的主要因素有水溫、pH值、懸浮物濃度、臭氧濃度、臭氧投加量、接觸時間和剩余臭氧等。
臭氧氧化與其他處理技術聯合應用是實踐中較為常用的。如用Fee(SO4)3.FeS04、FeC13凝聚后再用臭氧處理可提高脫色效率;臭氧加電解處理可使對堿性及活性染料廢水脫色率增加10%,對直接、酸性染料廢水的脫色率比單純臭氧處理增加25%^'40%o臭氧加紫外輻射或同時進行電離輻射也可提高氧化效率。由于臭氧氧化適應度大,對染料種類變化適應性強、所以色度去除率高,同時臭氧氧化后在廢水中形成的還原產物以及過剩臭氧能迅速在溶液和空氣中分解為氧氣,不會對環境造成二次污染。雖然臭氧脫色技術具有良好的工業化應用前景,但其運行費用偏高,管理困難,這大大制約了其發展空間。


