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(线绕滤芯)臭氧是如何氧化水中的有机物质的?

人气:发表时间:2013-01-15 11:11

(线绕滤芯)臭氧是如何氧化水中的有机物质的?臭氧是极强的氧化剂,具有很强的氧化能力,它的氧化还原电位:
034-2H++2e^=^02 + H20 (酸性条件下)£° = 2. 37V 03 + H20+2e^=^02 + 20H-(碱性条件下)£°=1.24V
由于臭氧不稳定,在水中能迅速分解,其分解速度随着温度、pH值的增高而增强,在 纯水中臭氧分解的半衰期为15〜30min,溶解在水中的臭氧受到羟基离子的催化作用也能很 快被还原。
臭氧氧化分解水中有机物,对烯烃类化合物的双键氧化能力最强,其次是胺类和碳氢双 键,再其次是炔烃类三键化合物、碳环、杂环化合物、硫化物、磷化物等,臭氧对醇、醛、 醚及碳氢化合物的单键氧化能力最弱。
臭氧与水中有机物反应机理是比较复杂的,各种解释不一,根据Hoigne和Bader提出 的臭氧在水中的反应理论认为:臭氧与水中有机物进行反应,通过两条途径进行,其一臭氧 与有机物直接反应,亦称D反应;其二臭氧与有机物间接反应,即臭氧分解产生羟根自由 基(0H*)的间接反应,亦称R反应。二者比较,以D反应速度比较缓慢,有选择性,是 去除水中有机物的主反应。R反应是羟根自由基(〇H •)和水中有机物、微生物、CO_一、 HC03—反应。虽然反应能力强,反应速度快,但是选择性差,线绕滤芯既能与有机物反应加速臭 氧分解速度,又能与水中碳酸根和碳酸氢根反应,生成次自由基co3_ •和hco3 •,次自由基也能和有机物反应,但反应速度非常缓慢。下图为臭氧在水中反应途径。
奐、D反应(直接氧化有机物、微生物等,可产生直接氧 ,化产物,反应速度慢,有选择性 '通过OH •可氧化有机物、微生物等,反应 速度快,无选择性,通过OH •将HC(V 氧化成hco3 •,反应速度中等,通过 IOH .将COT氧化成co3_ •,反应速度快臭氧去除水中有机物的效果一般认为是D反应和R反应的叠加作用,上述两种反应进 行的程度取决于不同的反应条件。当水中pH值小于8时,OH •自由基会大大减少,或者 水中添加大量HCOr时,也可捕集OH«自由基,同样可以缓解OH*自由基的反应强度, 这样就减弱了臭氧分解速度。因此在低pH值或高碱度情况下,则可强化臭氧直接反应,有 利臭氧充分利用,增强其脱色杀菌效果和去除有机物能力,反之处理高pH值或低碱度水质 情况下,臭氧分子分解迅速强化了羟基自由基的氧化作用。
臭氧用于给水厂水质处理,以天然水体或受污染的天然水体作自来水源水时,pH值一 般在6.0〜8.5之间,水体中并存在相当数量的碳酸根离子和碳酸氢根离子,臭氧投加后仍 然以D反应为主、R反应为辅的途径去除水中污染有机物。

信息来源: www.bitao020.com

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