Anvendelse av ozon ved avløpsvann

I dagens miljøbeskyttelsesårsak, kloakkbehandling, som en avgjørende del av det økologiske miljøet, utforsker konstant innovativ teknologi. Ozon med sine enestående egenskaper spiller en viktig rolle når det gjelder kloakkbehandling.

Ozon har et lysblått utseende, en spesiell lukt og en unik molekylstruktur. Dens oksiderende kraft overstiger langt vanlig oksygen. Industrielt produseres ozon ofte ved dielektrisk utslippsmetode, som bruker vekselstrøm for å fremme rekombinasjon av oksygenmolekyler, slik at ozon genereres.

Effekten av ozon ved kloakkbehandling er bemerkelsesverdig. For det første, med hensyn til sterilisering og desinfisering, det finnes et stort antall sykdomsframkallende mikroorganismer, for eksempel bakterier og virus som lurer i kloakkvann, stadig truer vannmiljøet og menneskers helse. Med sin sterke gjennombrudd kan ozon bryte gjennom celleveggene i mikroorganismene. direkte målrette viktige biomakromolekyler, f.eks. enzymer og nukleinsyrer i cellene, ødelegge deres strukturer og funksjoner, og øyeblikkelig gjøre mikroorganismene inaktive og oppnå effektiv sterilisering. Sammenlignet med tradisjonell klordesinfeksjon produserer ikke ozon skadelige klorerte organiske forbindelser. sikre sikkerhet for vannkvalitet.

Når det gjelder avfarging, avfallsvann fra trykk og farging, papirfremstilling osv. er ofte dypt fargede og inneholder et stort antall fargede organiske stoffer som ikke kan nedbrytes. Ozon bruker sin sterke oksiderende egenskap til "angrep" de fargede gruppene, å nedbryte de komplekse kromogene strukturene og omdanne dem til fargeløse eller lysfargede små molekyler, En effektiv forbedring av spillvannets utseende kvalitet, og avfargingseffekten er ganske bemerkelsesverdig.

Dens deodoriseringsfunksjon er like fremragende. Den spesielle lukten i kloakkverk stammer hovedsakelig fra svovelholdende forbindelser. nitrogenholdende forbindelser og flyktige organiske stoffer. Når ozon møter dem, gjennomgår det raskt en oksidasjonsreaksjon. omdanne disse illefulle stoffene til luktfrie eller stoffer med lav luktgrense, rense luften fra kilden og forbedre det omkringliggende miljøet.

Når det gjelder organiske forurensende stoffer i kloakkvann, oksiderer ozon først direkte noen organiske stoffer og nedbryter dem til karbondioksid. vann og små molekylære organiske syrer. Samtidig starter den en fri radikal reaksjon for å generere hydroksylradikaler. dypt mineraliserende organiske stoffer som nesten ikke er nedbrytbare, og forbedring av kloakkvannets biologiske nedbrytbarhet, å legge et godt grunnlag for etterfølgende biologiske behandlingsprosesser.

Etter at ozon har fullført sitt oppdrag å rense kloakkvann, dersom resten av ozon ikke behandles riktig, Det vil medføre mange ulemper. På den ene side vil det resterende ozon i vannforekomster forårsake oksidativ stress for vannorganismer og skade økosystemet i vann. Når den på den annen side slimhinnene i luften, vil den irritere slimhinnene i menneskers luftveier og andre vev. å sette helsen i fare.

Det finnes forskjellige metoder til behandling av rester av ozon. Naturlig nedbrytning er forholdsvis langsom og påvirkes av miljøfaktorer, å gjøre det uegnet til store rensningsanlegg. Selv om metoden for kjemisk reduksjon reagerer raskt, krever den kontinuerlig dosering av kjemikalier. som fører til høye kostnader og lett innfører ny saltforurensning. Den termiske nedbrytningsmetoden forbruker enorm mengde energi, og utstyrsinvesteringer og driftskostnader er uoverkommelige.

Til sammenligning har den katalytiske nedbrytingen av resterende ozon tydelige fordeler. Det finnes flere vanlige typer katalysatorer: metalloksidkatalysatorer, f.eks. mangandioksid og kobberoksid, har rikelige overflateaktive steder som kan adsorbehandle ozonmolekyler. Ved hjelp av elektronoverføring blir O - O - O - molekylet svekket, noe som fører til at det blir nedbrutt til oksygen. og den katalytiske aktiviteten av nanostrukturerte metalloksider er enda bedre. Edelmetallkatalysatorer som palladium og platina har ekstremt høy katalytisk virkningsgrad og kan lett adsorbere og aktivere ozon. , men deres kostnader er ekstremt høye, som begrenser deres anvendelse. Aktivert karbonkatalysatorer har en lang rekke kilder og er overkommelige, som har både fysisk adsorpsjon og kjemiske katalytiske funksjoner, og deres ytelse kan forbedres ytterligere etter oDifikasjon.

Som for eksempel ta metalloksidkatalysatorer under den katalytiske prosessen, ozonmolekyler fanges av de aktive stedene på katalysatoroverflaten og danner en adsorbert tilstand. Deretter skjer overføringen av elektroner mellom metallionene og ozonmolekylene, noe som får O - O - O-bindingen til å bryte. genererer aktive oksygenarter, og endelig kombinerer oksygen.

I praksis brukes reaktorer med fast seng eller fluidiserte reaktorer ofte. Reaktoren med fast seng har en enkel struktur og er praktisk å betjene. Katalysatoren går ikke lett bort, men den er tilbøyelig til å tilstoppe og krever regelmessig tilbakevasking. Reaktoren med fluidisert seng har høy masse- og varmeoverføringseffekt, og katalysatoren regenerering er praktisk. Det krever imidlertid høyt forsegling av utstyr, og katalysatoren sliter raskt. Under driften bør parametrer som ozonkonsentrasjon, vannstrømningshastighet og temperatur overvåkes i realtid. og reaktorens forhold skal justeres fleksibelt i henhold til kvaliteten på innstrømsvannet og ozondoseringen for å sikre at det resterende ozonet oppfyller utslipningsstandardene.

Når vi ser framover, vil framskritt innen materialvitenskap, ozon og beslektet behandlingsteknologi sikkert fortsette å være optimert. injisere kraftigere impulser til rensning av kloakk og hjelpe det økologiske miljøet til å nå nye høyder.