臭氧發(fā)生器在漂染廢水中的應(yīng)用
此前漂染廢水的處理工藝為生化處理+混凝沉淀+脫色劑的污水處理設(shè)施處理漂染車間生產(chǎn)排放的大量臭氧發(fā)生器坯布前處理及染色廢水。上述技術(shù)路線于2001年國家環(huán)保總局和國家聯(lián)合發(fā)布，用以指導(dǎo)我國印染行業(yè)的廢水治理，但污水COD值高、色度大、還有難以降解的有機(jī)物和部分印染染料難以去除的色度，往往不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)COD≤100mg/L、色度≤40（倍）的要求。在科技人員多次研究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，決定在生化處理前，行臭氧強(qiáng)氧化新技術(shù)預(yù)處理，再進(jìn)行生化降解和臭氧氧化脫色的深度處理，使剩余有機(jī)物及色度污染物進(jìn)一步去除，舍去了以前價(jià)格昂貴的脫色劑和混凝劑，使用此方法，既大大降低處理成本，又實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放和節(jié)能減排的要求。在此基礎(chǔ)上，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)中水循環(huán)回用實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)廢水資源化，創(chuàng)造更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
臭氧氧化漂染廢水難降解有機(jī)物的分解及脫色機(jī)理：
臭氧是目前的綠色強(qiáng)氧化劑，具有多種功能，尤其是能提高難降解有機(jī)物的生物降解度。其機(jī)理在于通過臭氧氧化原子能組進(jìn)所處理的物質(zhì)中，改變?cè)形镔|(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和性能，從而提高其生物降解度。漂染廢水中含有多種難降解的有機(jī)物，用臭氧氧化技術(shù)進(jìn)行生物前處理印染高濃度有機(jī)廢水，從理論分析，是可行的，諸如其它行業(yè)（如農(nóng)藥廠、化工廠、制藥廠、焦化廠等）也有類似用途，目前的研究應(yīng)用也在進(jìn)行中。染料顯色是由其發(fā)色基團(tuán)引起的，如乙烯基，偶氮基，氧化偶氧基，羥基，硫酮，亞硝基，亞乙烯基等，這些發(fā)色基團(tuán)都有不飽和鍵，臭氧能使染料中所含的這些基團(tuán)氧化分解，生成分子量較小的有機(jī)酸和醛類，使其失去發(fā)色能力。所以，臭氧既是氧化劑又是良好的脫色劑。從根本上講，臭氧的脫色原理就是臭氧及其產(chǎn)生的活潑自由基（·OH）使染料發(fā)色基團(tuán)中的不飽和鍵斷裂，從而改變了原有分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)特性，達(dá)到了脫色和降解有機(jī)物的目的。臭氧對(duì)各種染料的作用結(jié)果有所不同，對(duì)親水性染料脫色快、效果好；對(duì)疏水性染料脫色速度慢、效果差。漂染廢水經(jīng)臭氧技術(shù)預(yù)處理后，提高了難降解有機(jī)物的生物降解度，并去除了絕大部分色度，使后續(xù)的生化處理達(dá)到效果。在生物難降解處理的廢水中，在廢水中各種成分相對(duì)穩(wěn)定的情況下，COD與BOD之間存在著一定的比例關(guān)系，通常CODcr＞BOD20＞臭氧發(fā)生器BOD5。其中比值可作為廢水是否適宜生化法處理的一個(gè)重要衡量指標(biāo)，比值越大越容易被生化處理。研究證明：紡織廢水中的有色（聚）芳香族化合物（常含有大量Cu、Ni、Zn、Cr等金屬離子混合在一起），表面活性劑以及氯基類、苯磺酸類等幾十種難降解置換芳香族化合物，經(jīng)臭氧氧化后，生物降解度得到提高，因此，廢水中的難降解有機(jī)物經(jīng)臭氧氧化后，成為低分子且分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，去除了阻礙生化的因素，使生物降解度得到了改善，大大的提高了可生化性，可作為廢水生物處理的預(yù)處理工藝。研究顯示，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、臭氧投放量、接觸時(shí)間和剩余臭氧等。
臭氧發(fā)生器工作原理按臭氧產(chǎn)生的方式劃分，目前的臭氧發(fā)生器主要有三種：高壓放電式、紫外線照射式、電解式。
一、高壓放電式發(fā)生器該類臭氧發(fā)生器是使用一定頻率的高壓電流制造高壓電暈電場，使電場內(nèi)或電場周圍的氧分子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而制造臭氧。
這種臭氧發(fā)生器具有技術(shù)成熟、工作穩(wěn)定、使用壽命長、臭氧產(chǎn)量大（單機(jī)可達(dá)1Kg/h）等優(yōu)點(diǎn)，所以是國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)使用泛的臭氧發(fā)生器。
在高壓放電式臭氧發(fā)生器中又分為以下幾種類型：
1、按發(fā)生器的高壓電頻率劃分，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(diǎn)，目前已基本退出市場。中、高頻發(fā)生器具有體積小、功耗低、臭氧產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)在的產(chǎn)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(jī)供應(yīng)氧氣。空氣型通常是使用潔凈干燥的壓縮空氣作為原料。由于臭氧是靠氧氣來產(chǎn)生的，而空氣中氧氣的含量只有21%，所以空氣型發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧濃度相對(duì)較低，而瓶裝或制氧機(jī)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。
3、按冷卻方式劃分，有水冷型和風(fēng)冷型。臭氧發(fā)生器工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，需要冷卻，否則臭氧會(huì)因高溫而邊產(chǎn)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(shí)間連續(xù)工作，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本稍高。風(fēng)冷型冷卻效果不夠理想，臭氧衰減明顯?？傮w性能穩(wěn)定的高性能臭氧發(fā)生器通常都是水冷式的。風(fēng)冷一般只用于臭氧產(chǎn)量較小的中低檔臭氧發(fā)生器。在選用發(fā)生器時(shí)，應(yīng)盡量選用水冷型的。
4、按介電材料劃分，常見的有石英管（玻璃的一種）、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等幾種類型。目前使用各類介電材料制造的臭氧發(fā)生器市場上均有銷售，其性能各有不同，玻璃介電體成本低性能穩(wěn)是人工制造臭氧使用的材料之一，但機(jī)械強(qiáng)度差。陶瓷和玻璃類似但陶瓷不宜加工特別在大型臭氧機(jī)中使用受到限制。搪瓷是一種新型介電材料，介質(zhì)和電極于一體機(jī)械強(qiáng)度高、可精密加工精度較高，在大中型臭氧發(fā)生器中廣泛使用，但制造成本較高。
臭氧發(fā)生器
5、按臭氧發(fā)生器結(jié)構(gòu)劃分，有間隙放電式（DBD）和開放式兩種。間隙放電式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是臭氧在內(nèi)外電極區(qū)間的間隙內(nèi)產(chǎn)生臭氧，臭氧能夠集中收集輸出使用其濃度較高，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(chǎn)生的臭氧直接擴(kuò)散到空氣中，因臭氧濃度較低通常只用于較小空間的空氣滅菌或某些小型物品表面消毒。間隙放電式發(fā)生器可代替開放式發(fā)生器使用。但間隙放電式臭氧發(fā)生器成本遠(yuǎn)高于開放式。
二、紫外線式臭氧發(fā)生器
該類臭氧發(fā)生器是使用特定波長（185mm）的紫外線照射氧分子，使氧分子分解而產(chǎn)生臭氧。由于紫外線燈管體積大、臭氧產(chǎn)量低、使用壽命短，所以這種發(fā)生器使用范圍較窄，常見于消毒碗柜上使用。
三、電解式發(fā)生器
該類臭氧發(fā)生器通常是通過電解純凈水而產(chǎn)生臭氧。這種發(fā)生器能制取高濃度的臭氧水，制造成本低，使用和維修簡單。但由于有臭氧產(chǎn)量無法做大、電極使用壽命短、臭氧不容易收集等方面的缺點(diǎn)，其用途范圍受到限制。目前這種發(fā)生器只是在一些特定的小型設(shè)備上或某些特定場所內(nèi)使用，不具備取代高壓放電式發(fā)生器的條件。
臭氧發(fā)生器概述
臭氧發(fā)生器概述臭氧發(fā)生器是用于制取臭氧的設(shè)備裝置。臭氧易于分解無法儲(chǔ)存需現(xiàn)場制取現(xiàn)場使用（但是在特殊的情況下是可以進(jìn)行短暫時(shí)間的儲(chǔ)存），凡是能用到臭氧的場所均需使用臭氧發(fā)生器。臭氧發(fā)生器在自來水，污水，工業(yè)氧化，空間滅菌等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
臭氧是的廣譜高效殺菌消毒劑。采用空氣或氧氣為原料利用高頻高壓放電產(chǎn)生臭氧。臭氧比氧分子多了一活潑的氧原子臭氧，化學(xué)性質(zhì)特別活潑，是一種強(qiáng)氧化劑，在一定濃度下可迅速殺滅空氣中的細(xì)菌。沒有任何有毒殘留，不會(huì)形成二次污染，被譽(yù)為"最清潔的氧化劑和消毒劑"。
通電
其反應(yīng)的化學(xué)方程式為3O2====2O3
此前漂染廢水的處理工藝為生化處理+混凝沉淀+脫色劑的污水處理設(shè)施處理漂染車間生產(chǎn)排放的大量臭氧發(fā)生器坯布前處理及染色廢水。上述技術(shù)路線于2001年國家環(huán)保總局和國家聯(lián)合發(fā)布，用以指導(dǎo)我國印染行業(yè)的廢水治理，但污水COD值高、色度大、還有難以降解的有機(jī)物和部分印染染料難以去除的色度，往往不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)COD≤100mg/L、色度≤40（倍）的要求。在科技人員多次研究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，決定在生化處理前，行臭氧強(qiáng)氧化新技術(shù)預(yù)處理，再進(jìn)行生化降解和臭氧氧化脫色的深度處理，使剩余有機(jī)物及色度污染物進(jìn)一步去除，舍去了以前價(jià)格昂貴的脫色劑和混凝劑，使用此方法，既大大降低處理成本，又實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放和節(jié)能減排的要求。在此基礎(chǔ)上，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)中水循環(huán)回用實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)廢水資源化，創(chuàng)造更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
臭氧氧化漂染廢水難降解有機(jī)物的分解及脫色機(jī)理：
臭氧是目前的綠色強(qiáng)氧化劑，具有多種功能，尤其是能提高難降解有機(jī)物的生物降解度。其機(jī)理在于通過臭氧氧化原子能組進(jìn)所處理的物質(zhì)中，改變?cè)形镔|(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和性能，從而提高其生物降解度。漂染廢水中含有多種難降解的有機(jī)物，用臭氧氧化技術(shù)進(jìn)行生物前處理印染高濃度有機(jī)廢水，從理論分析，是可行的，諸如其它行業(yè)（如農(nóng)藥廠、化工廠、制藥廠、焦化廠等）也有類似用途，目前的研究應(yīng)用也在進(jìn)行中。染料顯色是由其發(fā)色基團(tuán)引起的，如乙烯基，偶氮基，氧化偶氧基，羥基，硫酮，亞硝基，亞乙烯基等，這些發(fā)色基團(tuán)都有不飽和鍵，臭氧能使染料中所含的這些基團(tuán)氧化分解，生成分子量較小的有機(jī)酸和醛類，使其失去發(fā)色能力。所以，臭氧既是氧化劑又是良好的脫色劑。從根本上講，臭氧的脫色原理就是臭氧及其產(chǎn)生的活潑自由基（·OH）使染料發(fā)色基團(tuán)中的不飽和鍵斷裂，從而改變了原有分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)特性，達(dá)到了脫色和降解有機(jī)物的目的。臭氧對(duì)各種染料的作用結(jié)果有所不同，對(duì)親水性染料脫色快、效果好；對(duì)疏水性染料脫色速度慢、效果差。漂染廢水經(jīng)臭氧技術(shù)預(yù)處理后，提高了難降解有機(jī)物的生物降解度，并去除了絕大部分色度，使后續(xù)的生化處理達(dá)到效果。在生物難降解處理的廢水中，在廢水中各種成分相對(duì)穩(wěn)定的情況下，COD與BOD之間存在著一定的比例關(guān)系，通常CODcr＞BOD20＞臭氧發(fā)生器BOD5。其中比值可作為廢水是否適宜生化法處理的一個(gè)重要衡量指標(biāo)，比值越大越容易被生化處理。研究證明：紡織廢水中的有色（聚）芳香族化合物（常含有大量Cu、Ni、Zn、Cr等金屬離子混合在一起），表面活性劑以及氯基類、苯磺酸類等幾十種難降解置換芳香族化合物，經(jīng)臭氧氧化后，生物降解度得到提高，因此，廢水中的難降解有機(jī)物經(jīng)臭氧氧化后，成為低分子且分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，去除了阻礙生化的因素，使生物降解度得到了改善，大大的提高了可生化性，可作為廢水生物處理的預(yù)處理工藝。研究顯示，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、臭氧投放量、接觸時(shí)間和剩余臭氧等。
臭氧發(fā)生器工作原理按臭氧產(chǎn)生的方式劃分，目前的臭氧發(fā)生器主要有三種：高壓放電式、紫外線照射式、電解式。
一、高壓放電式發(fā)生器該類臭氧發(fā)生器是使用一定頻率的高壓電流制造高壓電暈電場，使電場內(nèi)或電場周圍的氧分子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而制造臭氧。
這種臭氧發(fā)生器具有技術(shù)成熟、工作穩(wěn)定、使用壽命長、臭氧產(chǎn)量大（單機(jī)可達(dá)1Kg/h）等優(yōu)點(diǎn)，所以是國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)使用泛的臭氧發(fā)生器。
在高壓放電式臭氧發(fā)生器中又分為以下幾種類型：
1、按發(fā)生器的高壓電頻率劃分，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(diǎn)，目前已基本退出市場。中、高頻發(fā)生器具有體積小、功耗低、臭氧產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)在的產(chǎn)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(jī)供應(yīng)氧氣。空氣型通常是使用潔凈干燥的壓縮空氣作為原料。由于臭氧是靠氧氣來產(chǎn)生的，而空氣中氧氣的含量只有21%，所以空氣型發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧濃度相對(duì)較低，而瓶裝或制氧機(jī)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。
3、按冷卻方式劃分，有水冷型和風(fēng)冷型。臭氧發(fā)生器工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，需要冷卻，否則臭氧會(huì)因高溫而邊產(chǎn)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(shí)間連續(xù)工作，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本稍高。風(fēng)冷型冷卻效果不夠理想，臭氧衰減明顯?？傮w性能穩(wěn)定的高性能臭氧發(fā)生器通常都是水冷式的。風(fēng)冷一般只用于臭氧產(chǎn)量較小的中低檔臭氧發(fā)生器。在選用發(fā)生器時(shí)，應(yīng)盡量選用水冷型的。
4、按介電材料劃分，常見的有石英管（玻璃的一種）、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等幾種類型。目前使用各類介電材料制造的臭氧發(fā)生器市場上均有銷售，其性能各有不同，玻璃介電體成本低性能穩(wěn)是人工制造臭氧使用的材料之一，但機(jī)械強(qiáng)度差。陶瓷和玻璃類似但陶瓷不宜加工特別在大型臭氧機(jī)中使用受到限制。搪瓷是一種新型介電材料，介質(zhì)和電極于一體機(jī)械強(qiáng)度高、可精密加工精度較高，在大中型臭氧發(fā)生器中廣泛使用，但制造成本較高。
臭氧發(fā)生器
5、按臭氧發(fā)生器結(jié)構(gòu)劃分，有間隙放電式（DBD）和開放式兩種。間隙放電式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是臭氧在內(nèi)外電極區(qū)間的間隙內(nèi)產(chǎn)生臭氧，臭氧能夠集中收集輸出使用其濃度較高，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(chǎn)生的臭氧直接擴(kuò)散到空氣中，因臭氧濃度較低通常只用于較小空間的空氣滅菌或某些小型物品表面消毒。間隙放電式發(fā)生器可代替開放式發(fā)生器使用。但間隙放電式臭氧發(fā)生器成本遠(yuǎn)高于開放式。
二、紫外線式臭氧發(fā)生器
該類臭氧發(fā)生器是使用特定波長（185mm）的紫外線照射氧分子，使氧分子分解而產(chǎn)生臭氧。由于紫外線燈管體積大、臭氧產(chǎn)量低、使用壽命短，所以這種發(fā)生器使用范圍較窄，常見于消毒碗柜上使用。
三、電解式發(fā)生器
該類臭氧發(fā)生器通常是通過電解純凈水而產(chǎn)生臭氧。這種發(fā)生器能制取高濃度的臭氧水，制造成本低，使用和維修簡單。但由于有臭氧產(chǎn)量無法做大、電極使用壽命短、臭氧不容易收集等方面的缺點(diǎn)，其用途范圍受到限制。目前這種發(fā)生器只是在一些特定的小型設(shè)備上或某些特定場所內(nèi)使用，不具備取代高壓放電式發(fā)生器的條件。
臭氧發(fā)生器概述
臭氧發(fā)生器概述臭氧發(fā)生器是用于制取臭氧的設(shè)備裝置。臭氧易于分解無法儲(chǔ)存需現(xiàn)場制取現(xiàn)場使用（但是在特殊的情況下是可以進(jìn)行短暫時(shí)間的儲(chǔ)存），凡是能用到臭氧的場所均需使用臭氧發(fā)生器。臭氧發(fā)生器在自來水，污水，工業(yè)氧化，空間滅菌等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
臭氧是的廣譜高效殺菌消毒劑。采用空氣或氧氣為原料利用高頻高壓放電產(chǎn)生臭氧。臭氧比氧分子多了一活潑的氧原子臭氧，化學(xué)性質(zhì)特別活潑，是一種強(qiáng)氧化劑，在一定濃度下可迅速殺滅空氣中的細(xì)菌。沒有任何有毒殘留，不會(huì)形成二次污染，被譽(yù)為"最清潔的氧化劑和消毒劑"。
通電
其反應(yīng)的化學(xué)方程式為3O2====2O3
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