臭氧催化氧化工艺介绍---臭氧介绍

臭氧催化氧化工艺介绍---臭氧介绍

前几天，有一个臭氧催化氧化的厂商到我们公司宣讲臭氧催化氧化技术。我刚好也参与了整个学习过程，近期准备将收集的一些关于臭氧的知识分享给大家。

今天主要给大家分享一本书上关于臭氧介绍的内容。

1、臭氧的发现

1785年，德国化学家Van Mauren 发现暴风雨天气在雷电放电过程中会产生一难闻的气体，怀疑是一种新的物质【但此时他还不知道这种物质是什么】。

1840年，Christian Schonbein发现了臭氧的存在，但是直到1872年才证实了它的3个氧原子的分子结构。

在1952年确定了它的分子共振模型。

2、自然界中的臭氧

自然界中的臭氧存在于大气层的最上层区域(大约在海平面以上25km，有几千米厚)，它环绕在地球周围，并保护地球表面免受UV-B和UV-C的辐射伤害。

在海平面以上70km的高空，双分子氧和氧原子在一定的条件下结合可以自发生成臭氧。

在距地表20km及以下区域，就不再具备自发发生上述反应的条件。

对于近地表大气层来说，臭氧是一种有毒的物质，当人暴露在臭浓度为0.1mg/L的空气中8h以上时，臭氧会对人体造成伤害。

3、臭氧的结构和特性

 

臭氧分子是具有下图所示的4种可能结构的共振分子。

 

臭氧分子的共振产生了一定的极性。

正是由于这种极性(用偶极距度量)使得臭氧分子具有了不同的反应特性(如溶解度、反应活性等)。因为臭氧分子的电子结构，使得臭氧具有很高的反应活性。同时，由于臭氧某些共振结构中位于一端的氧原子缺少电子，使得臭氧分子具有亲电特性。

 

这些特性使得臭氧成为一种具有非常活泼反应活性的物质。

 

臭氧的特性如下表所示：

 

4、臭氧的氧化能力

臭氧具有很高的标准氧化还原电位，在所有的原子中仅比氟原子、氧原子、·OH自由基低，所以臭氧分子可以和大多数有机物发生氧化还原反应。

各类氧化剂的标准氧化还原电位表如下所示：

 

5、臭氧在水处理中的应用

臭氧在水和废水处理中的应用可以归纳成三类：

一是用作消毒剂或杀菌剂（自来水消毒或污水处理厂消毒）;

二是用作氧化有机污染物的氧化剂（包括自来水厂和污水处理厂）；三是作为提高其他处理单元(包括混凝、絮凝、沉淀、生物氧化、活性炭吸附等)处理效率的预处理或后继处理药剂（例如自来水厂中的臭氧活性炭滤池）。