Otsonin soveltaminen jäteveden käsittelyssä

Tämän päivän ympäristönsuojelun aiheuttama aalto, jäteveden käsittely, ekologisen ympäristön turvaamisen olennaisena osana tutkii jatkuvasti innovatiivisia teknologioita. Otsonilla on ainutlaatuisia ominaisuuksiaan merkittävä rooli jäteveden käsittelyssä.

Otsoni on vaaleansininen, erityinen haju ja ainutlaatuinen molekyylirakenne. Sen hapettava voima ylittää paljon tavallisen hapen. Teollisuudessa otsonia syntyy usein dielektrisen estepäästömenetelmällä, joka käyttää suurjännitevaihtovirtaa happimolekyylien yhdistämiseen ja tuottaa siten otsonia.

Otsonin tehokkuus jäteveden käsittelyssä on merkittävää. Ensinnäkin sterilointi ja desinfiointi. on olemassa suuri määrä patogeenisia mikro-organismeja, kuten bakteereja ja viruksia, jotka väijyvät jätevedessä, jatkuvasti uhkaavat vesiympäristöä ja ihmisten terveyttä. Otsonin voimakkaasti läpinäkyvyydessä voi murtua mikro-organismien soluseinä. kohdistaa suoraan keskeisiä biomakromolekyylejä, kuten entsyymejä ja nukleiinihappoja solujen sisällä, tuhota niiden rakenteet ja toiminnot, ja tekevät mikro-organismit välittömästi epäaktiivisiksi, saavuttaen tehokas sterilointi. Perinteiseen kloorin desinfiointiin verrattuna otsoni ei tuota haitallisia kloorattuja orgaanisia yhdisteitä, veden laadun turvallisuuden varmistaminen.

Painon ja värjäyksen, paperinvalmistuksen jne. ovat usein syvään värillisiä ja sisältävät suuri määrä tuskin hajoavia värillisiä orgaanisia aineita. Otsoni hyödyntää vahvaa hapettavaa ominaisuuttaan "hyökkäämään" värillisiä ryhmiä, monimutkaisten kromogeenisten rakenteiden hapettuminen hajoaminen ja muuttaminen värittömiksi tai vaaleanvärisiksi pieniksi molekyyleiksi, tehokkaasti parantaa jäteveden ulkonäkön laatua, ja väritys vaikutus on melko merkittävä.

Sen deodorisointitoiminto on yhtä huomattava. Puhdistamojen erikoinen haju on lähinnä rikkiä sisältävistä yhdisteistä, typpeä sisältävät yhdisteet ja haihtuvat orgaaniset aineet. Kun otsoni kohtaa heidät, se kokee nopeasti hapettumisreaktio. näiden epäsuotuisten aineiden muuttaminen hajuttomiksi tai aineiksi, joilla on alhainen hajukynnys, ilman puhdistaminen lähteestä ja ympäristön parantaminen.

Lisäksi jäteveden orgaanisten epäpuhtauksien osalta otsoni hapettaa suoraan joitakin orgaanisia aineita ja hajottaa ne hiilidioksidiksi. Vesi ja pieniä molekyylihappoja. Samalla se aloittaa vapaiden radikaalien reaktion hydroksyyliradikaaleja. syvään mineralisoimaan orgaanisia aineita, jotka eivät ole juurikaan hajoavia ja parantamaan jäteveden biologisen hajoavuuden, hyvän perustan luominen seuraaville biologisille käsittelyprosesseille.

Kuitenkin sen jälkeen, kun otsoni on päättänyt jäteveden puhdistamisen tehtävänsä, jos jäännöksiä ei käsitellä asianmukaisesti, Se aiheuttaa monia haittoja. Toisaalta vesistöissä oleva otsoni jäännös aiheuttaa hapettavaa stressiä vesieliöille ja vahingoittaa vesiekosysteemiä. Toisaalta, kun se pakenee ilmaan, se ärsyttää ihmisen hengitysteiden ja muiden kudoksten limakalvoja. terveyden vaarantaminen.

On olemassa erilaisia menetelmiä otsonin hoitamiseksi. Luonnollinen hajoaminen on suhteellisen hidasta ja ympäristötekijät vaikuttavat suuresti. Se ei sovi laajamittaisiin jäteveden käsittelylaitoksiin. Vaikka kemiallisen vähennysmenetelmä reagoi nopeasti, se edellyttää kemikaalien jatkuvaa annostusta. ne aiheuttavat korkeita kustannuksia ja uusia suolan pilaantumista helposti. Lämpötilan hajoamismenetelmä kuluttaa valtavan määrän energiaa, ja laitteiden investoinnit ja käyttökustannukset ovat kohtuuttomia.

Vertailun vuoksi otsonin katalyyttisellä hajoamisella on ilmeisiä etuja. On olemassa useita yleisiä katalysaattoreita: Metallioksidikatalysaattoreilla, kuten mangaanidioksidia ja kuparioksidia, on runsaasti pinta-aktiivisia kohtia, jotka voivat adsorboida otsonimolekyylejä. O - O - O - side heikkenee elektronin sisällä, mikä johtaa sen hajoamiseen hapeksi. ja nanorakennettujen metallioksidien katalyyttinen aktiivisuus on vielä parempi. Palladiumin ja platinan kaltaisilla jalostametallikatalysaattoreilla on erittäin korkea katalyyttinen hyötysuhde ja ne voivat helposti adsorboida ja aktivoida otsonia. ja mutta niiden kustannukset ovat erittäin korkeat, jotka rajoittavat niiden soveltamista. Aktiivihiilikatalysaattoreilla on laaja valikoima lähteitä ja ne ovat edullisia, joilla on sekä fysikaalinen adsorptio että kemialliset katalyyttiset toiminnot, ja niiden suorituskyky voidaan parantaa edelleen jälkeenYhdistelmähoito.

Ottamalla esimerkiksi metallioksidiatalyyttejä katalyyttisen prosessin aikana, otsonimolekyylejä otetaan katalysaattoripinnan aktiiviset kohteet, jotka muodostavat adsorboidun tilan. Sitten elektronien siirto tapahtuu metalli-ionien ja otsonimolekyylien välillä, mikä aiheuttaa O - O - O - side murtuu, tuottaa aktiivisia happilajeja ja yhdistää lopulta happea.

Käytännössä käytetään usein kiinteän sängyn reaktoreita tai nesteytetyn sängyn reaktoreita. Kiinteän sängyn reaktorilla on yksinkertainen rakenne ja se on kätevä käyttää. Katalysaattori ei helposti kadota, mutta se on taipuvainen tukkeutumaan ja vaatii säännöllistä takapesua. Nesteytetyn sängyn reaktorilla on suuri massa- ja lämmönsiirto-tehokkuus, ja katalysaattorin regenerointi on kätevä. Se vaatii kuitenkin korkean laitteen sulkemista, ja katalysaattori kuluu nopeasti. Toiminnan aikana otsonipitoisuuden, veden virtauksen ja lämpötilan kaltaisia parametreja olisi seurattava reaaliajassa. ja reaktorin olosuhteet on mukautettava joustavasti tulopuveden laadun ja otsonin annostuksen perusteella, jotta varmistetaan, että jäljellä oleva otsoni on jäljellä. täyttää vastuuvapauden vaatimukset.

Katsoen tulevaisuudessa materiaalitieteen, otsonin ja niihin liittyvien käsittelyteknologioiden kehitys jatkuu varmasti optimoitua. vahvistetaan jäteveden käsittelyyn ja autetaan ekologista ympäristöä saavuttamaan uusia korkeuksia.