一、臭氧的含義和臭氧氧化法的主要作用原理
臭氧(Ozone)是一種極強(qiáng)的氧化劑和高效殺菌消毒劑,其氧化能力僅次于氟,居第二位。自20世紀(jì)初,在歐洲,臭氧就應(yīng)用于飲用水消毒及水的除色、除臭、除味等,獲得高質(zhì)量的飲用水。近年來,由于環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,加上水資源的嚴(yán)重匱乏,臭氧技術(shù)更加引起人們的重視,全球已將臭氧技術(shù)應(yīng)用于各種工業(yè)過程控制、工業(yè)廢水處理、城市污水消毒及回用、醫(yī)院污水處理等方面。自然界中的臭氧主要由雷電所產(chǎn)生,在醫(yī)療不發(fā)達(dá)的年代,瘟疫發(fā)生后,只要有雷雨到來,即會(huì)產(chǎn)生大量的臭氧,雷雨過后瘟疫隨之減退,這就是雷電所產(chǎn)生的臭氧殺滅流行病菌的原理。臭氧有效地殺滅自然界中的細(xì)菌、病毒,抑制其異常繁殖而保持了生態(tài)平衡。人工生產(chǎn)臭氧的方法,主要通過電暈放電,產(chǎn)生高能電子分解氧分子(O2),經(jīng)高能電子碰撞聚合為(O3)。臭氧在滅菌、去污、漂白、除臭、分解化學(xué)物質(zhì)的過程中最終還原成(O2),不產(chǎn)生二次污染。
臭氧由三個(gè)氧原子組成,其中一個(gè)氧原子極不穩(wěn)定,故其具有極強(qiáng)的氧化性。臭氧通過對(duì)細(xì)菌的氧化分解以達(dá)到殺菌目的。此外其高氧化性亦具有脫氧、漂白及空氣凈化等功能。臭氧的密度是2.14g/L(0℃,0.1MPa),沸點(diǎn)是-111℃,熔點(diǎn)是-192℃。臭氧在水中的半衰期一般為20-50min,隨溫度與濕度增高而縮短。臭氧對(duì)水的溶解力為一般氧氣的13倍。臭氧為無色帶有刺激性的氣體,很難保存于液態(tài)下,微量吸入有清新、提神的作用。作用完的臭氧會(huì)在極短的時(shí)間里還原為氧氣,不會(huì)對(duì)人體造成傷害。臭氧殺菌作用迅速,比氯氣快300倍,反應(yīng)所需時(shí)間短,殺菌適用pH值廣,分解后無殘留物。
二、臭氧氧化物主要的優(yōu)缺點(diǎn)
(1)臭氧氧化法的優(yōu)越性
①能分解一般氧化劑難于破壞的有機(jī)物、反應(yīng)快、反應(yīng)完全。
?、谘趸镛D(zhuǎn)化為O2和H2O,不產(chǎn)生二次污染,治理水質(zhì)好,O3治理回用效果好,且兼有消毒作用。
?、墼蟻碓匆椎茫皇苓\(yùn)輸限制,是氧化法中比較有發(fā)展前途的一種好方法。
(2)臭氧氧化物的缺點(diǎn)
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?、谛实?,要對(duì)發(fā)生器和反應(yīng)器方面進(jìn)行研究。