臭氧氧化具有操作程序簡(jiǎn)單、成本價(jià)格低廉、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)。在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)廢水排放量大、成分復(fù)雜的形勢(shì)下,為解決我國(guó)水體污染嚴(yán)重和水資源緊缺問(wèn)題,臭氧氧化技術(shù)將在工業(yè)廢水實(shí)際應(yīng)用深度處理方面擁有較廣闊的應(yīng)用前景。為了克服單一臭氧氧化技術(shù)的不足,通過(guò)將臭氧技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合,對(duì)臭氧水處理技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和發(fā)展,取得了很大的進(jìn)步,為該技術(shù)的進(jìn)一步有效利用打下了基礎(chǔ)。
臭氧反應(yīng)器、催化氧化塔是利用臭氧的強(qiáng)氧化性進(jìn)行水處理、廢氣處理等的關(guān)鍵設(shè)備,以下從工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍五個(gè)方面進(jìn)行概述:
一、工作原理:
臭氧反應(yīng)器的核心是促使臭氧與目標(biāo)物質(zhì)充分接觸并發(fā)生氧化反應(yīng)。以水處理為例,臭氧通過(guò)管道輸送至反應(yīng)器內(nèi),利用微孔曝氣、文丘里噴射等方式分散成微小氣泡,增大與水的接觸面積。臭氧作為強(qiáng)氧化劑,能迅速與水中的有機(jī)物、細(xì)菌、病毒、氨氮等發(fā)生反應(yīng),將大分子有機(jī)物分解為小分子物質(zhì),破壞微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu),達(dá)到消毒、脫色、除味、去除難降解污染物等目的。
在廢氣處理中,臭氧與廢氣中的有害成分如揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)、氮氧化物等發(fā)生氧化反應(yīng),將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害或低毒的物質(zhì) ,最終實(shí)現(xiàn)凈化目標(biāo)。
二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
臭氧反應(yīng)器根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和處理需求,具有多樣化的結(jié)構(gòu)形式。常見(jiàn)的有塔式反應(yīng)器,其外形類(lèi)似塔式結(jié)構(gòu),內(nèi)部可設(shè)置填料層、曝氣裝置等,這種結(jié)構(gòu)有利于氣液充分接觸,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,提高臭氧利用率;還有管道式反應(yīng)器,其結(jié)構(gòu)緊湊,通過(guò)在管道內(nèi)設(shè)置特殊的混合部件,使臭氧與流體快速混合反應(yīng),適合處理流量較大、反應(yīng)速度快的工況。此外,部分反應(yīng)器還配備有氣體分布器、攪拌裝置等,以確保臭氧在反應(yīng)體系中均勻分布,強(qiáng)化傳質(zhì)和反應(yīng)效果。同時(shí),反應(yīng)器通常采用耐腐蝕材料制作,如不銹鋼、聚四氟乙烯等,以抵御臭氧的強(qiáng)氧化性。
三、優(yōu)點(diǎn):
臭氧反應(yīng)器處理效率高,能夠在較短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)污染物的氧化降解,例如在飲用水消毒中,可快速殺滅水中的致病微生物,消毒效果顯著。而且臭氧反應(yīng)后分解為氧氣,不產(chǎn)生二次污染,是一種綠色環(huán)保的處理技術(shù)。此外,臭氧具有很強(qiáng)的氧化性,可以處理多種難降解的有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物,應(yīng)用范圍廣泛。對(duì)于一些傳統(tǒng)處理方法難以去除的污染物,臭氧反應(yīng)器往往能取得較好的處理效果 ,在提升水質(zhì)、改善環(huán)境方面優(yōu)勢(shì)明顯。
四、應(yīng)用范圍:
在飲用水處理領(lǐng)域,臭氧反應(yīng)器用于去除水中的有機(jī)物、異味物質(zhì),殺滅細(xì)菌和病毒,提升飲用水的安全性和口感;
在污水處理中,可用于處理工業(yè)廢水和生活污水,降解難生物降解的有機(jī)污染物,提高污水的可生化性,助力后續(xù)處理達(dá)標(biāo)排放。
在廢氣處理方面,臭氧反應(yīng)器可用于處理印刷、涂裝、化工等行業(yè)排放的揮發(fā)性有機(jī)物廢氣,以及電廠、汽車(chē)尾氣中的氮氧化物,將有害氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì),減少大氣污染。
此外,在食品加工、醫(yī)藥生產(chǎn)等領(lǐng)域,臭氧反應(yīng)器還可用于車(chē)間空氣凈化、設(shè)備消毒等,保障生產(chǎn)環(huán)境的安全衛(wèi)生。