《印染染料废水》PPT课件.ppt

臭氧法去除印染废水色度染料废水的危害v染料品种数以万计，印染加工过程中约有1020的染料随废水排出，每排放1t染料废水，就会污染20t水体。废水中的染料能吸收光线，降低水体透明度，造成视觉上的污染。染料废水是难处理的工业废水之一，具有色度深、碱性大、有机污染物含量高和水质变化大的特点。大多数染料为有毒难降解有机物，化学稳定性强，具有致癌、致畸、致突变作用；直接危害人类健康，还严重破坏水体、土壤及生态环境，造成难以想象的后果。有效解决染料废水治理问题是消除印染行业发展瓶颈的关键所在。臭氧概述 臭氧在常温常压下是一种不稳定、具有特殊刺激性气味的浅蓝色气体。臭氧具有极强的氧化性能，在碱性溶液中拥有的氧化电位，其氧化能力仅次于氟，高于氯和高锰酸钾。基于臭氧的强氧化性，且在水中可短时间内自行分解，没有二次污染，是理想的绿色氧化药剂。因此，臭氧氧化方法已逐渐发展成为一种高级氧化技术，在水处理领域中臭氧技术已在许多方面得到了应用。臭氧应用于水处理过程中其作用主要是除臭、脱色、杀菌和去除有机物。臭氧的反应机理臭氧的反应机理：臭氧之所以表现出强氧化性，是因为臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性，臭氧分解产生的新生态氧原子，和在水中形成具有强氧化作用的羟基自由基OH，它们的高度活性在水处理中被用于杀菌消毒、破坏有机物结构等等，其副产物无毒，基本无二次污染，有着许多别的氧化剂无法比拟的优点，不仅可以消毒杀菌，还可以氧化分解水中污染物。臭氧与有机物的反应途径v直接反应：污染物+O3产物或中间物 有选择性，速度慢；v间接反应：污染物+HO产物或中间物 无选择性，HO（）电位高，反应能力强，速度快，可引发链反应，使许多有机物彻底降解。去除染料和印染废水的色度和难降解有机物 v通过活泼的自由基OH与污染物反应使染料的发色基团中的不饱和键断裂生成分子量小无色有机酸醛等，从而达到脱色和降解有机物的目的。v臭氧对亲水性染料的脱色速度快，效果好；对疏水性染料的脱色速度慢，效果差，且需臭氧量大。臭氧技术在应用中存在的问题v 低浓度臭氧处理有机物时不能将其完全氧化为二氧化碳和水，而是生成一系列中间产物，如醛、梭酸等;v臭氧溶解度低，限制了臭氧在水处理中的应用。v臭氧生产中对进入发生器的空气质量要求高，且臭氧有腐蚀性，要求设备和管路使用耐腐蚀材料或作防腐处理;v臭氧极不稳定 重量浓度为I%以下的臭氧在常温(常压)的空气中的半衰期为16小时，水中臭氧浓度为3 mg/L时，半衰期仅30分钟左右。臭氧氧化新技术v臭氧与其他常规水处理单元结合 v臭氧处理单元自身的改进 臭氧氧化新技术臭氧与其他常规水处理单元结合v特点 是利用预臭氧化带来的一些有利条件，结合常规的水处理工艺，从而达到事半功倍的目的 v组合形式 O3活性污泥、O3活性炭吸附、O3絮凝膜处理、O3絮凝O3、O3气浮（吹脱）、O3生物活性炭、O3膜处理 臭氧处理单元自身的改进 原理：促使臭氧分解产生比臭氧活性更高，且几乎无选择性的各类自由基（主要是羟基自由基）3/高级氧化技术3/高级氧化技术应用vO3/UV氧化法在20世纪70年代即开始进行废水处理的研究，以处理有毒且难生物降解物质。3/22高级氧化技术特点v与光化的O3/UV和H2O2/UV相比,它不会产生二次污染,可直接将污染物氧化为CO2和水。v一旦OH在溶液中生成,它会无选择性地与溶液中各种污染物反应,将其氧化为CO2和H2O或其它无害物,自由基反应速率很快,因此,处理费用很低,它是一种很有发展前途的高级氧化过程。O3/H2O2/UV在紫外光的照射下，能够迅速产生羟基自由基 (OH),OH的产生机理如下:臭氧/活性炭协同降解有机物处理技术v在每升含有臭氧的水中悬浮几毫克的活性炭或炭黑，在水相中会引发链反应，并加速臭氧转化为羟基自由基，由此导致了类似于O3/H2O2或O3/UV的高级氧化过程 超声强化臭氧氧化技术v超声波通过超声空化作用强化臭氧氧化能力,提高臭氧利用率。超声空化作用原理是当有一定功率的超声波辐射水溶液时,水中的微小泡核在超声负压和正压的作用下急速膨胀和压缩、破裂和崩溃。由于该过程发生在纳米级到微米级的范围内,气泡内的气体受压后急剧升温,可达到5000。高温将气泡内的气液界面的介质裂解产生强氧化性的自由基。展望（1）臭氧处理污水非常符合绿色化学的要求，在将来实际应用中将会占更大比例。（2）臭氧技术上的缺陷依旧十分明显，在今后工作中要降低臭氧处理成本和提高臭氧处理效率。（3）臭氧降解有机物上机理体系还没完全形成，我们还有很大空间改进。Thanks!