臭氧氧化技术：原理、制备与应用

发布时间：2025-03-20

　　在当今的环境治理和水处理领域，臭氧氧化技术凭借其独特的优势占据着重要地位。

　　臭氧氧化技术是利用臭氧(O₃)的强氧化性来处理污染物的过程。其原理基于臭氧分子的特殊结构，它具有很高的氧化电位。在废水处理中，臭氧与污染物的反应分为直接氧化和间接氧化。直接氧化选择性地将大分子有机物转化为小分子，提升废水的可生化性；间接氧化则是通过产生羟基自由基(・OH)，无选择性地快速氧化甚至矿化有机物，有效降低有机碳含量。

　　臭氧的制备方法多样。电化学法通过电解含氧电解质产生臭氧，纯度较高，适用于小规模场景。光化学法利用高能紫外线分离氧气生成臭氧，虽转化效率低但生成的臭氧对环境条件敏感度低。目前应用广泛的是电晕放电法，在高压交变电场下，氧气经电晕放电，氧分子离解后聚合成臭氧，随着技术发展，成本逐渐降低。

　　臭氧氧化技术的应用广泛。在印染废水处理中，能有效降解偶氮染料等难处理成分，去除高色度。垃圾渗透液处理中，对于生化性能差的老龄渗滤液和膜浓缩液，臭氧氧化可有效改善其可生化性，成为研究热点。在煤化工废水处理方面，能显著降低 CODcr，提高可生化性，且反应迅速，对 pH 要求宽松，出水中臭氧能快速分解，不影响后续处理设施。

　　此外，臭氧氧化常与其他技术组合使用。双氧水与臭氧联合，通过催化产生羟基自由基，不引入杂质，已从给水工艺拓展到工业废水领域。活性炭与臭氧组合，既能提高活性炭吸附效能，又能强化臭氧氧化，降低投资和再生费用。紫外与臭氧联合的光催化氧化法，以紫外线为催化能源，对水中 SS 含量有要求，可处理多种污染物。曝气生物滤池与臭氧组合，进一步提升对难降解有机物的处理效果。

　　臭氧氧化技术凭借其强氧化性、高效性和广泛的适用性，在环境保护和水处理领域发挥着越来越重要的作用，其不断发展的组合工艺也为解决各类复杂污染问题提供了有力的支持。