하수 처리에 오존의 응용

오늘날의 환경 보호 원인의 급증하는 물결 속에서 생태 환경 보호의 중요한 부분 인 하수 처리는 끊임없이 혁신적인 기술을 탐구하고 있습니다. 독특한 특성을 지닌 오존은 하수 처리 분야에서 중요한 역할을합니다.

오존 (Ood) 은 라이트 블루 외관, 특별한 냄새 및 독특한 분자 구조를 가지고 있습니다. 산화력은 일반 산소의 산화력을 훨씬 초과합니다. 산업적으로, 오존은 종종 고전압 교류 전류를 사용하여 산소 분자의 재결합을 촉진하여 오존을 생성하는 유전체 장벽 방전 방법에 의해 생성된다.

하수 처리에서 오존의 효능은 놀랍습니다. 첫째, 살균 및 소독의 측면에서, 하수에 숨어있는 박테리아 및 바이러스와 같은 많은 병원성 미생물이 있으며, 끊임없이 물 환경과 인간의 건강을 위협합니다. 강한 침투 가능성으로 오존은 미생물의 세포벽을 뚫고 세포 내부의 효소 및 핵산과 같은 주요 생체 분자를 직접 표적으로 삼고 구조와 기능을 파괴하고 즉시 미생물을 비활성 상태로 만들어 효율적인 살균을 달성 할 수 있습니다. 전통적인 염소 소독과 비교하여 오존은 유해한 염소화 유기 화합물을 생성하지 않아 수질 안전을 보장합니다.

탈색화의 관점에서, 인쇄 및 염색, 제지 등의 산업 폐수는 종종 깊게 착색되어 거의 분해되지 않는 착색된 유기 물질을 많이 함유한다. 오존은 강한 산화 특성을 사용하여 착색 그룹을 "공격" 하여 복합 발색 구조를 산화적으로 분해하여 무색 또는 밝은 색의 작은 분자로 변환하여 폐수의 외관 품질을 효과적으로 개선하며 탈색 효과는 매우 놀랍습니다.

그것의 탈취 기능은 똑같이 뛰어납니다. 하수 공장의 독특한 냄새는 주로 황 함유 화합물, 질소 함유 화합물 및 휘발성 유기 물질에서 비롯됩니다. 오존이 오존과 만나면 빠르게 산화 반응을 일으켜 악취 물질을 무취 또는 악취 임계 값이 낮은 물질로 변환하여 공급원에서 공기를 정화하고 주변 환경을 개선합니다.

또한 하수의 유기 오염 물질의 경우 오존은 먼저 일부 유기 물질을 직접 산화시켜 이산화탄소, 물 및 소분자 유기산으로 분해합니다. 동시에, 자유 라디칼 반응을 시작하여 수산기 라디칼을 생성하여 거의 분해되지 않는 유기 물질을 심층화하고 하수의 생분해성을 개선하여 후속 생물학적 처리 과정을위한 좋은 기반을 마련합니다.

그러나 오존이 하수 정화 임무를 완수하고 나면 잔류 오존이 제대로 처리되지 않으면 많은 단점이 발생합니다. 한편으로 수역의 잔류 오존은 수생 생물에 산화 스트레스를 유발하고 수생 생태계를 손상시킵니다. 다른 한편으로, 그것이 공기 중으로 빠져 나갈 때, 그것은 인간의 호흡기 및 다른 조직의 점막을 자극하여 건강을 위협합니다.

잔류 오존을 처리하기 위한 다양한 방법이 있다. 자연 분해는 상대적으로 느리고 환경 요인의 영향을 크게 받아 대규모 하수 처리장에 적합하지 않습니다. 화학 환원 방법은 빠르게 반응하지만 화학 물질을 지속적으로 투여해야하므로 비용이 많이 들고 새로운 염 오염을 쉽게 도입 할 수 있습니다. 열 분해 방법은 엄청난 양의 에너지를 소비하며 장비 투자 및 운영 비용은 엄청납니다.

이에 비해 잔류 오존의 촉매 분해는 명백한 장점이 있습니다. 몇 가지 일반적인 유형의 촉매가 있습니다. 이산화망간 및 산화 구리와 같은 금속 산화물 촉매는 오존 분자를 흡착시킬 수있는 풍부한 표면 활성 부위를 가지고 있습니다. 전자 전달을 통해 오존 분자 내의 O - O 결합이 약화되어 산소로 분해되며 나노 구조 금속 산화물의 촉매 활성이 훨씬 좋습니다. 팔라듐 및 백금과 같은 귀금속 촉매는 매우 높은 촉매 효율을 가지며 쉽게 오존을 흡착 및 활성화시킬 수 있지만 비용이 매우 높기 때문에 적용이 제한됩니다. 활성 탄소 촉매는 광범위한 공급원을 가지고 있으며 물리적 흡착 및 화학적 촉매 기능을 모두 보유하고 있으며 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다.디케이션.

금속 산화물 촉매를 예로 들면, 촉매 공정 동안, 오존 분자가 촉매 표면 상의 활성 부위에 의해 포획되어, 흡착 상태를 형성한다. 그 후, 금속 이온과 오존 분자 사이에 전자 전달이 발생하여 O - O 결합이 파괴되어 활성 산소 종을 생성하고 최종적으로 산소로 결합됩니다.

실제 적용에서, 고정층 반응기 또는 유동층 반응기가 종종 사용된다. 고정층 반응기는 구조가 간단하며 작동이 편리합니다. 촉매는 쉽게 손실되지 않지만 막히기 쉽고 정사이즈 역세척이 필요합니다. 유동층 반응기는 높은 질량 및 열 전달 효율을 가지며, 촉매 재생이 편리하다. 그러나 높은 장비 밀봉이 필요하며 촉매가 빨리 마모됩니다. 작동 중에는 오존 농도, 물 유량 및 온도와 같은 매개 변수를 실시간으로 모니터링해야하며 잔류 오존이 배출 기준을 충족하는지 확인하기 위해 유입 수질 및 오존 복용량에 따라 원자로 조건을 유연하게 조정해야합니다.

재료 과학의 진보와 함께 오존 및 관련 처리 기술은 지속적으로 최적화되어 하수 처리에 더 강한 자극을 가하고 생태 환경이 새로운 차원에 도달하도록 도울 것입니다.