低温对臭氧氧化的影响研究论文

2017年水处理技术论文篇二 浅谈给水处理技术的发展 [摘要] 水与人们生活生产密切相关，而且水是保障人民生活发展工业生产不可缺少的物质基础。近年来，人口增长、水资源的分布不均、污染加剧等问题造成水资源不足日益严重。因此给水处理技术一直在改进。本文旨在介绍一些给水处理日益发展的基本技术。 [关键词] 给水处理 污染物 现代化 高级氧化 膜技术 1.现代化处理技术 化学氧化 水质处理常用氯氧化，当有机污染尚未得到去除时，会产生较多的有害消毒副产物。目前采用KMnO4语气复合剂(一种专门商品)的应用逐渐展开，对氧化有机物、改善混凝取得较好效果。臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性，又可除嗅、脱色，去除铁、锰，但往往结合后续深度处理臭氧—活性炭时才采用。 加吸附剂粉末炭 粉末炭，具有吸附能力好、投加灵活、对污染物处理效能高等优点，但由于耗费较高(约105元/m^3左右)，一般只有在消除冲击性污染时采用，投加量需10～20mg/L，现在一些水污染事件中就曾应用过此技术，此外还可以通过此技术对原水进行控制，并将该技术演化，如形成活性炭吸附带控制突发性污染事件等。 调节pH 由于投加酸与碱，运行成本增加，又在原水中增加无机离子，在我国很少采用，国外在此方面研究较多，这里不做详述。但其对原水pH的控制以及对某些污染物去除还具有良好的功效的，这一点也被业内广泛认可。 生物预处理 20世纪70年代以来，生物处理工艺越来越广泛应用于市政给水生物处理方法包括生物接触氧化法、生物转盘、生物流化床、生物滤池氧化法、生物活性炭滤池和膜生物反应器等多种形式。生物预处理借助微生物的生命活动对水中的氨氮等有机污染物和铁、锰等无机物进行去除，从而改善水的混凝沉淀性能，使后续工艺较好的发挥作用，提高出水的水质。 2.给水处理的新技术 高级氧化技术 高级氧化技术是给水处理的新技术，并受到了许多的关注，在水处理中有广泛的应用，高级氧化技术包括臭氧氧化技术、超临界水氧化技术、光催化氧化技术、超声空化氧化技术等。 臭氧氧化技术 臭氧由于其在水中有较高的氧化还原电位，常用来进行杀菌消毒、除臭、除味、脱色等，在饮用水处理中有着广泛的应用。近年来，由于氯氧化发用于给水、循环水处理和废水处理中有可能产生三氯甲烷等“三致”物质而受到限制，使臭氧在水处理中的作用受到了更多的关注。但臭氧应用于废水处理还存在着一些问题，如臭氧发生的成本高，而利用率偏低，臭氧处理的费用高;臭氧与有机物的反应选择性较强，在低剂量和短时间内臭氧不可能完全矿化污染物，且分解生成的中间产物会阻止臭氧的进一步氧化。因此，提高臭氧利用率和氧化能力就成为臭氧高级氧化法的研究热点。臭氧的高级氧化技术就是通过臭氧氧化与各种水处理技术的结合，形成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基。 超临界水氧化技术 超临界水反应与氧化组合为“超临界水氧化(SCWO：Supercritical Water Oxidation)”技术，应用较多。超临界水有优良的溶剂特性，增加了电导率和离子值。表示溶剂的极性的电导率，在常温常压下的值较高(78)，在高温高压下的己烷和甲醇等无极性，与弱极性的有机溶剂的电导率等值(2～30左右)。因此，在高温高压下的水溶解有机物是可能的。 SCWO技术有以下特点： 1) 将有机物完全分解成水和二氧化碳，使之无害化。 2) 不产生以二恶英为代表的有害的副产物。 3) 反应速度快，单位时间内处理量大，装置小型化。 4) 与焚烧炉不同，不需要烟筒，不排放烟气。 在临界温度下易于控制加水分解反应，或易于控制原子团的反应，这是超临界水作为反应溶剂的优越性。不用酸和碱即可进行废水处理，是极好的环境处理技术。 光催化氧化技术 所谓光催化氧化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量，在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工艺，可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物。另外，在有紫外光的Fenton体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快，促进有机物的氧化去除。 超声空化氧化技术 超声空化是指水中的微小泡核在超声波作用下被激化，表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。超声空话技术就是利用声解，将水中有机物转化为CO2、水、无机离子和有机酸等成分。超声空化技术具有少污染或无污染、设备简单等优点，同时，还伴有杀菌消毒功效，是一种很有潜力的水处理新技术。但现阶段超声空话技术主要用于实验室小水量的处理研究中，尚处于基础研究阶段。为了提高降解速度同时降低费用，国内外的水处理工作者又相继研究开发了关于超声波与其他技术相联合的新工艺，如臭氧/超声波联合工艺。在臭氧/超声联合处理含酚水的实验研究中，取得了较好的处理效果。 膜处理技术 随着人类对膜的逐步认识，各种人工合成膜也应运而生，其种类繁多，作用也千差万别，但是它们具有一个共同的特点---选择透过性。膜从广义上可以定义为两相之间的一个具有选择透过性的薄层屏障。 膜式活性污泥法技术是分离技术与生物技术有机结合的新型的水处理技术。是利用膜分离设备截留生化反应池中的活性污泥和大分子有机物，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制，而难降解的物质在反应池中不断反应、降解。因此膜处理工艺是通过膜分离技术大大强化了生物处理的功能。 3.结语 我国的给水处理目前普遍采用混凝、沉淀、过滤、消毒组成的常规水处理技术， 优点是水处理成本低， 平均处理效果较好。此外， 水源污染加剧， 常规水处理工艺对某些有机污染物的去除效果不佳。而新兴的水处理技术对水质的改善提供了支撑。臭氧-活性炭处理、膜技术等水处理技术在去除效率、无害性等方面均有常规处理无法比拟的优势， 并且在发达国家的使用经验也表明了这些技术的可靠性。随着科技的进步， 材料学的发展，这些新兴工艺的成本也在逐渐降低。因此我们可以预见， 未来的水处理， 将朝着更安全、更高效、更环保的方向发展。 参考文献 [1]陆煜康，唐锂.水处理节能和新能源的应用.北京：化学工业出版社，2010，5 [2]苑宝玲，王洪杰.水处理新技术原理与应用.北京：化学工业出版社，2006，1 [3] 陆煜康.水处理新技术与能源自给途径.机械工业出版社，2008，8 作者简介： 阚沙沙(1992-)，女，汉族，吉林松原人，郑州大学，水利与环境学院，给水排水工程. 郭丹丹(1991-)，女，汉族，河南许昌人，郑州大学，水利与环境学院，给水排水工程. 看了“2017年水处理技术论文”的人还看： 1. 关于水处理技术论文 2. 锅炉水处理技术论文 3. 工业水处理技术论文 4. 膜法水处理技术论文 5. 锅炉水处理技术论文(2)

哪些因素会影响臭氧催化剂的性能，影响臭氧催化剂性能的因素：

影响臭氧催化剂性能的因素有：1.臭氧浓度2.臭氧投加量值4.温度5.反应时间

臭氧催化加用在污水中可以提高催化活性，增强降解能力，提高臭氧利用率，具有强度高、耐磨损、使用寿命长等特点。那么哪些因素会影响臭氧催化剂的使用性能呢？影响臭氧催化剂性能的因素如下：

1.臭氧浓度。由于臭氧在水中的溶解度比较小，提高臭氧的浓度能够提高改变臭氧在水中中的溶解平衡，使水中臭氧的浓度上升，进而提高臭氧氧化的效果。

2.反应时间。一般地，随着反应时间的增加，COD和色度的去除率也随之增大，故如能缩短反应时间则可以提升有机废水降解的效率，而缩短反应时间可以借助臭氧氧化催化剂来实现。

3.臭氧投加量。色度和COD的去除率均随着臭氧通入剂量的增加而增大，但臭氧浓度受臭氧的溶解度影响。

4. PH值。随着PH值的增大，COD和色度的去除率均有不同程度的增加，但随后有下降，弱碱性环境下，去除率最高，应控制PH值大于4而小于10.

5. 温度。低温时升高温度，COD和色度的去除率均呈现上升趋势，继续升温则去除率反而下降（这可能是加速了臭氧分解所造成的缘故）。温度对反应速率有明显的影响，温度升高有助于提高臭氧分子在水溶液中自分解产生自由基的浓度，同时温度提高有助于水溶液的污染物分子与臭氧分子或是自由基的平均分子动能，有利于污染物分子与臭氧分子或是自由基的碰撞，从而提高氧化降解的速率。

臭氧催化剂

以上就是森洋臭氧催化剂生产厂家为您分享的影响臭氧催化剂性能的因素。

影响臭氧催化剂性能的因素臭氧催化加用在污水中可以提高催化活性，增强降解能力，提高臭氧利用率，具有强度高、耐磨损、使用寿命长等特点。那么哪些因素会影响臭氧催化剂的使用性能呢？影响臭氧催化剂性能的因素如下：1.臭氧浓度。由于臭氧在水中的溶解度比较小，提高臭氧的浓度能够提高改变臭氧在水中中的溶解平衡，使水中臭氧的浓度上升，进而提高臭氧氧化的效果。2.反应时间。一般地，随着反应时间的增加，COD和色度的去除率也随之增大，故如能缩短反应时间则可以提升有机废水降解的效率，而缩短反应时间可以借助臭氧氧化催化剂来实现。3.臭氧投加量。色度和COD的去除率均随着臭氧通入剂量的增加而增大，但臭氧浓度受臭氧的溶解度影响。4. PH值。随着PH值的增大，COD和色度的去除率均有不同程度的增加，但随后有下降，弱碱性环境下，去除率最高，应控制PH值大于4而小于. 温度。低温时升高温度，COD和色度的去除率均呈现上升趋势，继续升温则去除率反而下降（这可能是加速了臭氧分解所造成的缘故）。温度对反应速率有明显的影响，温度升高有助于提高臭氧分子在水溶液中自分解产生自由基的浓度，同时温度提高有助于水溶液的污染物分子与臭氧分子或是自由基的平均分子动能，有利于污染物分子与臭氧分子或是自由基的碰撞，从而提高氧化降解的速率。以上就是森洋臭氧催化剂生产厂家为您分享的影响臭氧催化剂性能的因素。

臭氧层损耗是当前又一个人们普遍关注的全球性大气环境问题，因为它同样直接关系到生物圈的安危与人类的生存，需要全世界共同采取行动。1、臭氧层变化与臭氧洞臭氧（O3）是氧的同素异形体，在大气中含量很少，但其浓度变化都会对人类健康和气候带来很大的影响。臭氧存在于地面以上至少10km高度的地球大气层中，其浓度随海拔高度而异。平流层中的臭氧吸收掉太阳放射出的大量对人类、动物及植物有害波长的紫外线辐射（240－329纳米，称为UV-B波长），为地球提供了一个防止紫外辐射有害效应的屏障。但另一方面，臭氧遍布整个对流层，却起着温室气体的不利作用。在平流层中臭氧耗损，主要是通过动态迁移到对流层，在那里得到大部分具有活性催化作用的基质和载体分子，从而发生化学反应而被消耗掉。臭氧主要是与HOX、NOX、ClOX和BrOX中含有的活泼自由基发生同族气相反应。1985年，英国科学家法尔曼(Farmen)等人首先提出，“南极臭氧洞”的问题。他们根据南极[[right]][[image1]][[/right]]哈雷湾观测站(Halley Bay)的观测结果，发现从1957年以来，每年早春(南极10月份)南极臭氧浓度都会发生大规模的耗损，极地上空臭氧层的中心地带，臭氧层浓度已极其稀薄，与周围相比像是形成了一个“洞”，直径达上千公里,“臭氧洞”就是因此而得名的。这一发现得到了许多其他国家的南极科学站观测结果的证实。卫星观测结果表明，臭氧洞在不断扩大，至1998年臭氧洞的覆盖面积已相当于三个澳大利亚。而且，南极臭氧洞持续的时间也在加长。这一切迹象表明，南极臭氧洞的损耗状况仍在恶化之中。臭氧层的损耗不只发生在南极，在北极上空和其它中纬度地区也都出现了不同程度的臭氧层损耗现象。只是与南极的臭氧破坏相比,北极的臭氧损耗程度要轻得多,而且持续时间相对较短。我国的科学工作者（中国气象科学院的周秀骥）也报道了在我国的青藏高原存在一个臭氧低值中心。中心出现于每年6月,中心区臭氧总浓度年递减率达,这在北半球是非常异常的现象。2、臭氧层破坏的原因对于臭氧层破坏的原因，科学家们有多种见解。有的认为，这可能跟亚马逊河地区不断出现的森林火灾有关；有的认为，臭氧洞之所以出现在两极，是极地低温造成的，美国肯塔基大学的一个科学小组则认为，臭氧水平可能是随着太阳黑子活动的自然周期而变化的。但是，多数科学家则认为，人类过多使用氟氯烃（CFCS）类物质是臭氧层破坏的一个主要原因。CFCS的形式决定了它们对臭氧层的危害程度。含H的CFCS比不含H的降解得快，对平流层臭氧威胁较小，而像C2H4F2(CFC152a)类不含氯溴的CFCS则对平流层臭氧威胁更小，甚至不构成威胁。BrOX和ClOX破坏臭氧的机理：能产生这两种自由基的化合物，主要是氟利昂和哈龙。氟利昂是含氟、氯饱和烃的总称。氟利昂应用广泛，主要用于制冷剂、气雾剂、发泡剂和清洁剂等。破坏臭氧的机理主要是氟利昂进入平流层后，在紫外照射下分解出Cl原子基，Cl再与O3发生链反应。哈龙是一类含溴卤代甲、乙烷的商品名，主要用作灭火剂，破坏臭氧的机理与氟利昂相似，研究表明，进入平流层的哈龙比氟利昂更危险。3、臭氧层的变化对人类的影响由于臭氧层被破坏，照射到地面的紫外线B段辐射(UV-B)将增强，预计UV-B 辐照水平的增加不仅会影响人类，而且对植物、野生生物和水生生物也会有影响。1) 对人类健康的影响臭氧层破坏后，人们直接暴露于UV-B辐射中的机会增加了。UV-B辐射会损坏人的免疫系统，使患呼吸道系统的传染病人增多；受到过多的UV-B辐射，还会增加皮肤癌和白内障的发病率。全世界每年大约有10万死于皮肤癌，大多数病例与UV-B有关。据估计平流层臭氧每损耗1%，皮肤癌的发病率约增加2%。总的来说，在长期受太阳照射的地区的浅色皮肤人群中，50%以上的皮肤病是阳光诱发的，即肤色浅的人比其他种族的人更容易患各种由阳光诱发的皮肤癌。此外，紫外线照射还会使皮肤过早老化。2) 对植物的影响一般说来，UV辐射使植物叶片变小，因而减少俘获阳光进行光合作用的有效面积。有时植物的种子质量也受到影响。各种植物对UV辐射的反应不同。对大豆的初步研究表明，UV辐射会使其更易受杂草和病虫害的损害。臭氧层厚度减少25%,可使大豆减产20～25%。3) 对水生系统的影响UV-B的增加，对水生系统也有潜在的危险。水生植物大多数贴近水面生长，这些处于水生食物链最底部的小型浮游植物最易受到平流层损耗的影响，而危及整个生态系统。研究表明，UV-B辐射的增加会直接导致浮游植物、浮游动物、幼体鱼类、幼体虾类、幼体螃蟹以及其它水生食物链中重要生物的破坏。研究人员已发现臭氧洞与浮游植物繁殖速度下降12%有直接关系，而美国能源与环境研究所的报告表明，臭氧层厚度减少25%导致水面附近的初级生物产量降低35%，光亮带(生产力最高的海洋带)减少10%。4) 对其它方面的影响有研究指出，UV-B增加会使一些市区的烟雾加剧。一个模拟实验发现，在同温层臭氧减少33%，温度升高4℃时，费城及纳什维尔的光化学烟雾将增加30%或更多。另一种经济上很重要的影响是，臭氧耗竭会使塑料恶化、油漆退色、玻璃变黄、车顶脆裂。4、保护臭氧层的对策我们已经知道，氟氯烃类物质造成臭氧层的破坏最大，因此，了解其使用与排放情况，找到解决问题的对策，达成国际协议的基础，尽快停止使用CFCS。CFCS主要用于气溶胶喷雾剂，如制冷剂、发泡剂和溶剂等。当今世界上，从冷冻机、冰箱、汽车到硬质薄膜、软垫家具，以及从计算机芯片到灭火器，都离不开CFCS。CFCS的产量在世界各地极不相同，主要使用量集中在美国及西方工业化国家。1) 逐步禁止生产和使用破坏臭氧层的物质，从而保护臭氧层免遭破坏。既然破坏臭氧层的物质均为人造化学品，那么完全禁止生产和应用这些物质是可能的，但是，由于氟里昂在工农业生产上的重要地位,立即禁止生产和使用是有难度的，因此，国际上采用的办法是逐步禁止生产和使用这些破坏臭氧层的物质。因此有了著名的《保护臭氧层维也纳公约》和《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》及《蒙特利尔议定书(修正案)》。我国也在1989年9月加入《维也纳公约》。2) 全球合作为了使发展中国家的缔约国能够实施控制措施，缔约国应尽力向发展中国家提供情报及培训机会，并寻求发展适当资金机制，促进以最低价格向发展中国家转让技术和替换设备。3) 研究开发破坏臭氧层物质的替代物。由于破坏臭氧层的物质在工农业生产中占有相当重要的地位，限用和禁用上述物质就必须研究开发相应的替代物。因为破坏臭氧层的物质主要为氟里昂，所以，寻找氟里昂的替代物是研究的重点。现在比较常用的有：氢氟烃HFC，氢氟烃中不含氯，不破坏臭氧层，在大气中的降解产物毒性较低，是较理想的替代物。但温室效应较重，而且有些替代品有生产成本高,热交换性能差、易燃的缺点等。氢氯氟烃HClF，氢氯氟烃的臭氧层破坏系数低，亦可作为氟里昂的过渡替代物，可用作聚氨酯和绝缘材料的发泡剂。其它替代物，有氟碘烃FI，其中的C—I键很容易吸收紫外线发生断裂,不会滞留在大气层，是很有发展前途的氟里昂替代物。氟代乙醇、氟代醚、二甲醚、氨、饱和烃作为氟里昂的替代物均有研究和应用。氦、空气、水、二氧化碳及氮等许多天然物质在低温和制冷行业早有应用，应该也是比较理想的替代物。我国上海、青岛已开发出无氟冰箱。日本通产省技术研究院现已开发出新一代氟里昂,其分子式为C4H5F7O或C3H3F5O，它既不破坏臭氧层,也不产生温室效应。