催化臭氧氧化技术的影响因素

在污水处理的过程中，各污水处理工艺都会受到各种条件的影响臭氧氧化法的氧化效果受到请多因素的影响，如反应体系的pH 、温度、催化剂、臭氧用量等。

1.pH值

根据相关的研究表明，臭氧氧化不同废水的最佳pH不同，且pH对反应边率和径都有重要的影响。通常，当pH12以上时，随着溶液pH的升高，臭氧氧化降解有机物的速率就越快，效果越好。但是当溶液的 pH太高且大于12时，?OH之间会发生猝灭反应，其速率常数级数达10⁹mol(L ?s），使得有机污染物的降解边率下降。因此，为了得到较好的臭氧氧化效果，将废水的pH调节到7.0~12.0为较佳的反应条件。臭氧催化氧化反应的条件一般控制在pH 7.0~9.0

废水中常见有机化合物的反应速率常数如下表：

 

2.温 度

反应温度主要从两个方面影响臭氧氧化处理有机废水的效果：

①根据网仑尼乌斯公式，k=A·e^(-Ea/RT)；反应速率随着反应温度的升高而加快；

②臭氧氧化降解水中有机物的反应是气液非均相反应，随着反应温度的升高，03 在水中的溶解度逐渐降低，导致废水中有机物降解效率下降。

3.催化剂

有机污染物的矿化程度较低是限制臭氧氧化应用的局限性之一 ，往臭氧氧化反应体系中加入少量的催化剂是解决这个问题的有效途径。

根据催化剂与反应溶液的接触方式不同，可以将催化臭氧化分为均相催化臭氧氧化反应和非均相催化臭氧氧化反应。

1、在均相催化臭氧氧化反应过程中，过渡金属和金属铁通常作为催化剂，包括Fe⁰、Fe²⁺、Mn²⁺、Ni^2＋和 Co^2＋。

2、在非均相催化臭氧氧化体系中，加入JY-CY系列固态复合硅铝基催化剂，能够显著提高臭氧体系产生羟基自由基的能力及改善臭氧直接氧化有机物的能力。

 

 

4.臭氧投加量

在反应体系中，随着臭氧投加量的增大，溶液中臭氧浓度逐渐升高，此时溶液中会产生更多的氧化活性组分（如 ?OH ），使有机物的降解速率逐渐提高。

但是，由于臭氧在水中的溶解度较小，当投加的臭氧量过大时，臭氧会溢出反应体系而降低臭氧的利用效率，使臭氧处理成本升高。

所以在设计臭氧氧化反应器时，需要考虑增大臭氧溶解度，常将反应器设计为高径比比较大的柱状或塔状，进而增加臭氧在反应器中的停留时间，提高臭氧的综合利用率。

此外，由于臭氧氧化有机物的局限性，其不能完全矿化有机物，有时也不需要完全矿化有机物，而常与其他技术联用，因此应实际工程应用过程还是需要根据处理目标选择合适的臭氧用量。