臭氧氧化技术在污水处理中的应用

臭氧作为一种强氧化剂（E0=2.07V）可以对水中的有机物和无机物进行氧化分解。传统的臭氧氧化技术多用于杀菌消毒、去除饮用水或二级出水中的微生物，随着臭氧发生器技术的提高，空气可以直接作为产生臭氧的气体在一定程度上降低了臭氧成本。近年来被广泛应用于污水处理的研究。通常认为臭氧氧化水中有机物有两种方式。

1、 直接氧化

臭氧分子可以产生两种结构形式，可作为亲电试剂也可以作为亲核试剂参加反应。一般认为直接氧化有机物可以发生亲电取代反应、亲核加成反应以及环加成反应。发生顺序为：链烃＞胺＞酚＞多环芳香烃＞醇＞醛＞链烷烃。

臭氧分子两种结构

2、 间接氧化

臭氧本身在水中是很不稳定的，很容易发生分解反应。分解过程分别为链引发、链增长、链终止。在分解的同时会产生氧化性更强的活性自由基，特别是羟基自由基。这一过程也与水的pH、温度、无机物和有机物含量有关，另外水中存在一些物质可以促进或阻碍自由基的形成。根据作用不同可以分为诱发剂、促进剂和抑制剂。诱发剂是可以与臭氧反应生成自由基的物质，例如H2O2、OH-和紫外光等；促进剂是那些和羟基反应促发自由基反应的物质，如某腐殖酸、二价铁、甲醇等物质；抑制剂则是在臭氧分解过程中能消耗HO-发生链式终止反应的试剂，如HCO3-、PO4、叔丁醇等。

虽然臭氧氧化已经在诸多领域有应用，但是单独的臭氧氧化技术却因为本身的缺陷限制了其大范围的应用，比如：臭氧氧化具有选择性、很难将有机物完全矿化、在水中的低溶解度导致利用率不高、过程中生成小分子酸等。

为了克服单独使用臭氧氧化技术的缺点，研究人员从两个方面对其进行改进。一方面通过与其他技术耦合来提高臭氧分解的效率，如耦合紫外光、电化学等；另一方面则是加入催化剂来提高臭氧的分解速率，如加入Fe2+、Mn2+等，然而均相催化剂需要对加入的金属离子进行后续处理，这一过程必然增加处理成本。为了改进这一技术，非均相催化臭氧氧化应运而生。

在非均相臭氧催化的研究中，主要影响因素有溶液的pH值、反应温度、臭氧用量、催化剂用量以及液体中的天然有机质和无机离子等，科力迩科技在深入研究非均相臭氧催化氧化作用机理的基础上，将多种活性金属氧化物、高孔隙率微孔成型技术、亲水改性抗污染、防堵塞等技术有机结合，针对不同领域的有机废水，开发出高效非均相臭氧催化剂。

高效非均相臭氧催化剂

结合臭氧催化氧化-旋流一体化技术，研发CDOF(Cyclonic Dissolved Ozone Flotation unit)旋流溶气气浮一体化装置，创造性地将臭氧高级氧化技术、旋流技术和溶气气浮技术有机结合，实现各种难处理废水高效综合去除。

该装置综合运用臭氧多重催化氧化技术（均相和非均相催化）、旋流技术、溶气气浮技术、全密闭全自动带压催化氧化技术、超临界催化氧化和高效非均相催化剂、空化超临界催化、高效絮凝等技术于一体，对各种污染物综合处理效果好。

CDOF装置及应用案例

该套污水处理装置臭氧利用率高，反应速率快、时间短，占地面积小，配套设施少，自动化程度高，安全环保，综合投资低，可广泛运用于石油炼化污水、新能源行业污水、市政垃圾渗滤液等行业污水处理，为不同领域的废水治理给出专业解决方案。