臭氧氧化技术原理、应用与发展前景

发布时间：2025-03-25

　　随着工业的快速发展，废水排放问题日益严峻。传统的废水处理方法在处理一些难降解有机物时往往效果不佳，而臭氧氧化技术因其强氧化性和独特的反应机制，为废水处理提供了一种有效的解决方案。

　　臭氧氧化技术原理

　　臭氧具有很强的氧化能力，其氧化过程主要通过直接反应和间接反应两种途径实现。直接反应是臭氧与有机物直接发生反应，具有较强的选择性，通常对不饱和脂肪烃和芳香烃类化合物较有效;间接反应是指臭氧分解产生羟基自由基(・OH)，通过・OH 与有机物进行氧化反应，这种方式不具有选择性。

　　臭氧氧化技术的应用

　　水的消毒：臭氧是一种广谱速效杀菌剂，对各种致病菌及芽孢、病毒等都有比氯更好的杀灭效果。水经过臭氧消毒后，浊度、色度等物理、化学性状都有明显改善，化学需氧量(COD)一般能减少 50% - 70%，还可去除苯并(a)芘等致癌物质。

　　去除水中酚、氰等污染物质：臭氧可将水中的酚氧化为二氧化碳和水，理论上臭氧需要量是酚含量的 7.14 倍。对于氰化物，臭氧先将其氧化成微毒的氰酸盐，再进一步氧化为二氧化碳和氮。

　　水的脱色：印染、染料废水中的发色基团可被臭氧氧化破坏，从而实现脱色。臭氧对亲水性染料脱色速度快、效果好，含亲水性染料的废水，用臭氧 20 - 50 毫克 / 升，处理 10 - 30 分钟，可达到 95% 以上的脱色效果。

　　臭氧氧化技术的优缺点

　　优点：反应迅速，流程简单，无二次污染。

　　缺点：生产臭氧的电耗较高，每公斤臭氧约耗电 20 - 35 度;对有机物的氧化具有选择性，在低剂量和短时间内不能完全矿化污染物，且分解生成的中间产物可能会阻止臭氧的氧化进程。

　　发展前景

　　未来，臭氧氧化技术有望通过改进臭氧发生装置，降低电耗，提高臭氧产率。同时，与其他处理技术如生物法、活性炭吸附法等联合使用，将成为臭氧氧化技术在废水处理领域的重要发展方向，以进一步提高处理效果，降低处理成本。