Tillämpning av ozon vid avloppsrening

I den kraftiga vågen av dagens miljöskydd orsak, avloppsrening, Som en avgörande del av skyddet av den ekologiska miljön utforskar ständigt innovativ teknik. Ozon med sina unika egenskaper spelar en viktig roll inom avloppsreningen.

Ozon har ett ljusblå utseende, en speciell lukt och en unik molekylstruktur. Dess oxiderande kraft överstiger långt vanligt syre. Industriellt framkallas ozon ofta genom dielektrisk utsläppsmetod. som använder växelström med högspänning för att påskynda rekombinationen av syrgasmolekyler, vilket genererar ozon.

Effekten av ozon vid avloppsrening är anmärkningsvärd. För det första när det gäller sterilisering och desinfektion, Det finns ett stort antal patogena mikroorganismer som bakterier och virus som lurar i avloppsvatten. Att ständigt hota vattenmiljön och människors hälsa. Med sin starka genomträngbarhet kan ozon bryta sig igenom mikroorganismernas cellväggar. direkt inrikta sig på viktiga biomakromolekyler såsom enzymer och nukleinsyror i cellerna, förstöra deras strukturer och funktioner, och omedelbart göra mikroorganismerna inaktiva och uppnå effektiv sterilisering. Jämfört med traditionell klordesinfektion ger inte ozon skadliga klorerade organiska föreningar. säkerställa vattenkvalitetssäkerhet.

När det gäller avfärgning, avloppsvatten från tryck och färgning, papperstillverkning etc. är ofta djupt färgade och innehåller ett stort antal svårt nedbrytbara färgade organiska ämnen. Ozon använder sin starka oxiderande egenskap för att "attacker" de färgade grupperna, oxidativt sönderdela de komplexa kromogena strukturerna och omvandla dem till färglösa eller ljusfärgade små molekyler, effektivt förbättra avloppsvattnets utseende kvalitet, och avfärgningseffekten är ganska anmärkningsvärd.

Dess deodoriseringsfunktion är lika enastående. Den märkliga lukten i avloppsverken härrör huvudsakligen från svavelhaltiga föreningar. Kvävehaltiga föreningar och flyktiga organiska ämnen. När ozon stöter på dem genomgår det snabbt en oxidationsreaktion. Omvandling av dessa skadliga ämnen till luktfria ämnen eller ämnen med låg lukttröskel, rena luften från källan och förbättra den omgivande miljön.

När det gäller organiska föroreningar i avloppsvatten oxiderar ozon först direkt vissa organiska ämnen och bryter ner dem till koldioxid. Vatten och små molekylära organiska syror. Samtidigt initierar den en fri radikal reaktion för att generera hydroxylradikaler. djupt mineraliserade organiska ämnen som knappast är nedbrytbara och förbättra avloppsvattens biologiska nedbrytbarhet, Att lägga en god grund för efterföljande biologiska behandlingsprocesser.

När ozonet har slutfört sitt uppdrag att rengöra avloppsvatten, om det resterande ozonet inte behandlas korrekt, Det kommer att medföra många nackdelar. Å ena sidan kommer återstoden av ozon i vattenförekomster att orsaka oxidativ påfrestning för vattenlevande organismer och skada det akvatiska ekosystemet. Å andra sidan, när det flyr ut i luften, kommer det att irritera slemhinnorna i människans andningsvägar och andra vävnader, äventyra hälsan.

Det finns olika metoder för att behandla resterande ozon. Naturlig nedbrytning är relativt långsam och påverkas i hög grad av miljöfaktorer. som gör det olämpligt för storskaliga avloppsreningsverk. Även om metoden för kemisk reduktion reagerar snabbt krävs det kontinuerlig dosering av kemikalier. vilket leder till höga kostnader och lätt inför nya saltföroreningar. Den termiska nedbrytningsmetoden förbrukar en enorm mängd energi, och utrustningens investeringar och driftskostnader är oöverkomliga.

I jämförelse med detta har den katalytiska nedbrytningen av resterande ozon uppenbara fördelar. Det finns flera vanliga typer av katalysatorer: Metaloxidkatalysatorer som mangandioxid och kopparoxid har rikliga ytaktiva platser som kan adsorbera ozonmolekyler. Genom elektronöverföring försvagas O - O - O-bindningen i ozonmolekylen, vilket leder till att den bryts ned till syre. och den katalytiska aktiviteten av nanostrukturerade metalloxider är ännu bättre. Ädel metallkatalysatorer som palladium och platina har extremt hög katalytisk effekt och kan enkelt adsorbera och aktivera ozon. Denna förordning träder i kraft dagen efter det att den har offentliggjorts i Europeiska unionens officiella tidning. Men deras kostnader är extremt höga, vilket begränsar deras tillämpning. Aktiverade kolkatalysatorer har ett brett utbud av källor och är överkomliga. har både fysisk adsorption och kemiska katalytiska funktioner, och deras prestanda kan förbättras ytterligare efter moInjektion.

Med metalloxidkatalysatorer som exempel under katalytiska processer, ozonmolekyler fångas av de aktiva platserna på katalysatorytan och bildas ett adsorberat tillstånd. Därefter sker överföring av elektroner mellan metalljonerna och ozonmolekylerna, vilket gör att O - O - O-bindningen bryts. generera aktiva syrgasarter, och slutligen kombinerar syre.

I praktiska tillämpningar används ofta fast bäddreaktorer eller fluidiserad bäddreaktorer. Reaktorn med fast bädd har en enkel struktur och är bekväm att manövrera. Katalysatorn går inte lätt förlorad, men den är benägen att täppa till och kräver regelbunden backtvätt. Den fluidiserade bäddreaktorn har hög massa- och värmeöverföringseffektivitet, och katalysatorförnyelsen är bekväm. Det krävs dock hög utrustning, och katalysatorn försvinner snabbt. Under drift bör parametrar som ozonkoncentration, vattenflöde och temperatur övervakas i realtid. och reaktorförhållandena bör anpassas flexibelt efter inflödeskvaliteten och ozondoseringen för att säkerställa att det resterande ozonet uppfyller utsläppsnormerna.

I framtiden kommer utvecklingen inom materialvetenskap, ozon och därmed sammanhängande behandlingsteknik säkert att fortsätta att optimeras. Injicera starkare impulser till avloppsrening och hjälpa den ekologiska miljön att nå nya höjder.