Áp dụng ozone trong xử lý nước thải

Trong làn sóng tăng vọt của sự nghiệp bảo vệ môi trường ngày nay, xử lý nước thải, như một phần quan trọng của việc bảo vệ môi trường sinh thái, liên tục khám phá các công nghệ tiên tiến. Ozone, với đặc tính độc đáo, đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực xử lý nước thải.

Ozone (o₃) có bề ngoài màu xanh nhạt, mùi đặc biệt và cấu trúc phân tử độc đáo. Công suất oxy hóa của nó vượt xa oxy thông thường. Công nghiệp, ozone thường được sản xuất bằng phương pháp xả rào cản điện môi, sử dụng dòng điện xoay chiều điện áp cao để nhắc nhở sự tái kết hợp các phân tử oxy, do đó tạo ra ozone.

Hiệu quả của ozone trong xử lý nước thải là đáng chú ý. Thứ nhất, về khử trùng và khử trùng, có một số lượng lớn các vi sinh vật gây bệnh như vi khuẩn và vi rút ẩn nấp trong nước thải, liên tục đe dọa môi trường nước và sức khỏe con người. Với khả năng xuyên thấu mạnh mẽ, ozone có thể phá vỡ thành tế bào của vi sinh vật, nhắm trực tiếp vào các phân tử SINH KHỐI chủ chốt như Enzyme và Axit Nucleic bên trong tế bào, phá hủy cấu trúc và chức năng của chúng, và ngay lập tức làm cho vi sinh vật không hoạt động, đạt được khử trùng hiệu quả. So với khử trùng Clo truyền thống, Ozone không tạo ra các hợp chất hữu cơ Clo có hại, đảm bảo an toàn chất lượng nước.

Về mặt khử màu, nước thải công nghiệp từ in ấn và nhuộm, sản xuất giấy, vv thường có màu đậm và chứa một số lượng lớn các chất hữu cơ có màu khó phân hủy. Ozone sử dụng đặc tính oxy hóa mạnh mẽ của nó để "tấn công" các nhóm màu, phân hủy oxy hóa các cấu trúc nhiễm sắc thể phức tạp và chuyển đổi chúng thành các phân tử nhỏ không màu hoặc màu sáng, cải thiện hiệu quả chất lượng ngoại hình của nước thải, và hiệu quả khử màu khá đáng chú ý.

Chức năng khử mùi của nó cũng nổi bật như nhau. Mùi đặc biệt trong các nhà máy nước thải chủ yếu bắt nguồn từ các hợp chất chứa lưu huỳnh, các hợp chất chứa nitơ và các chất hữu cơ dễ bay hơi. Khi Ozone chạm vào chúng, nó nhanh chóng trải qua phản ứng oxy hóa, chuyển đổi các chất có mùi này thành không mùi hoặc các chất có ngưỡng Mùi thấp, làm sạch không khí từ nguồn và cải thiện môi trường xung quanh.

Ngoài ra, đối với các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải, ozone đầu tiên trực tiếp oxy hóa một số chất hữu cơ, phân hủy chúng thành carbon dioxide, nước và các axit hữu cơ phân tử nhỏ. Đồng thời, nó bắt đầu một phản ứng gốc tự do để tạo ra các gốc hydroxyl, khai thác sâu các chất hữu cơ khó phân hủy và cải thiện khả năng phân hủy sinh học của nước thải, tạo nền tảng tốt cho các quá trình xử lý sinh học tiếp theo.

Tuy nhiên, sau khi Ozone hoàn thành sứ mệnh thanh lọc nước thải, nếu Ozone dư không được xử lý đúng cách, nó sẽ mang lại nhiều nhược điểm. Một mặt, ozone dư trong cơ thể nước sẽ gây ra căng thẳng oxy hóa cho các sinh vật dưới nước và làm hỏng hệ sinh thái thủy sinh. Mặt khác, khi nó thoát vào không khí, nó sẽ gây kích ứng màng nhầy của đường hô hấp của con người và các mô khác, gây nguy hiểm cho sức khỏe.

Có nhiều phương pháp khác nhau để xử lý Ozone còn sót lại. Phân hủy tự nhiên tương đối chậm và bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các yếu tố môi trường, làm cho nó không phù hợp với các nhà máy xử lý nước thải quy mô lớn. Mặc dù phương pháp giảm hóa học phản ứng nhanh, nhưng nó đòi hỏi phải sử dụng liên tục hóa chất, dẫn đến chi phí cao và dễ dàng đưa ra ô nhiễm Muối mới. Phương pháp phân hủy nhiệt tiêu thụ một lượng lớn năng lượng, và đầu tư thiết bị và chi phí vận hành là cấm.

So sánh, sự phân hủy xúc tác của Ozone dư Có lợi thế rõ ràng. Có một số loại xúc tác phổ biến: các chất xúc tác Oxit kim loại như mangan dioxide và Oxit đồng có nhiều hoạt tính bề mặt có thể hấp thụ các phân tử ozone. Thông qua chuyển điện tử, liên kết o-o trong phân tử Ozone bị suy yếu, khiến sự phân hủy của nó thành oxy, và hoạt động xúc tác của các Oxit kim loại cấu trúc Nano THẬM CHÍ còn tốt hơn. Các chất xúc tác kim loại quý như Palladium và Platinum có hiệu quả xúc tác cực kỳ cao và có thể dễ dàng hấp thụ và kích hoạt Ozone, nhưng chi phí của chúng cực kỳ cao, hạn chế ứng dụng của chúng. Các chất xúc tác than hoạt tính có nhiều nguồn khác nhau và giá cả phải chăng, sở hữu cả chức năng hấp phụ vật lý và xúc tác hóa học, và hiệu suất của chúng có thể được cải thiện hơn nữa sau moDification.

Lấy chất xúc tác Oxit kim loại làm ví dụ, trong quá trình xúc tác, các phân tử Ozone được chụp bởi các vị trí Hoạt động trên bề mặt chất xúc tác, tạo thành trạng thái hấp phụ. Sau đó, chuyển điện tử Xảy Ra Giữa các ion kim loại và các phân tử Ozone, làm cho liên kết o-o phá vỡ, tạo ra các loài oxy hoạt động, và cuối cùng kết hợp thành oxy.

Trong các ứng dụng thực tế, các lò phản ứng cố định hoặc lò phản ứng tầng sôi thường được sử dụng. Lò phản ứng giường cố định có cấu trúc đơn giản và thuận tiện để vận hành. Chất xúc tác không dễ bị mất, nhưng dễ bị tắc nghẽn và cần rửa ngược thường xuyên. Lò phản ứng tầng sôi có hiệu suất truyền nhiệt và khối lượng lớn, và tái tạo chất xúc tác thuận tiện. Tuy nhiên, nó đòi hỏi phải niêm phong thiết bị cao, và chất xúc tác bị mòn nhanh chóng. Trong quá trình vận hành, các thông số như nồng độ ozon, Tốc độ dòng nước và nhiệt độ cần được theo dõi trong thời gian thực, và các điều kiện của lò phản ứng nên được điều chỉnh linh hoạt theo chất lượng nước có ảnh hưởng và liều lượng Ozone để đảm bảo Ozone dư đáp ứng các tiêu chuẩn xả.

Nhìn Về phía trước, với sự tiến bộ của khoa học vật liệu, ozone và các công nghệ xử lý liên quan chắc chắn sẽ tiếp tục được tối ưu hóa, đẩy mạnh động lực hơn vào xử lý nước thải và giúp môi trường sinh thái đạt được tầm cao mới.