臭氧机有机物氧化脱色技术

一、臭氧的脱色作用及其机理：

　　03对所有染色废水都有脱色能力。03可破环这些染料的发色和助色基团，从而达到脱色效果，但03对各种有机染料的作用是不同的。对碱性染料脱色90％需反应2分钟，而对直接染料则需5分钟。相比之下，偶氮染料更容易被氧化。03用于对色素的脱色反应可从臭氧对共轭л-电子系的氧化分解予以说明。染料中常见的基本组成为邻羟基偶氮色素。

　　这些化合物与03反应时，首先是03对肼撑体(溶液中几乎总是以此形式存在)进行亲电子攻击。又如羟基苯甲烷系色素的通过内酯环的可逆性开、闭环产生颜色与失色，从而可用作指示剂。碱性易与03起反应。03在电子丰富的C=C键位进行1.3一加成反应，可切断色素骨架从而脱色。03与典型的三苯基甲胺系色素之孔雀绿反应时，同时攻击二甲胺部位的氮和碳骨架(C=C键)，此与反应时相同。带有C=N键的甲亚胺系色素与03反应时，03对C=N键氮原子进行亲电子性反应。03同时攻击C=N键和二甲胺基生成嗯唑烷环，共轭被切断而脱色。

　　随着对自来水水源环境及下水道二次处理水再利用的关注，二次处理水去色受到重视。至于腐植质引起的色和味，水质色度平均为10度。*大达20度。这样的色度靠一般凝聚沉淀与砂滤工序是达不到充分去除的水质标准，甚至还有超过*坏标准的可能。采用03处理后，色度即可降到l度以下，一般自来水着色原因是铁、锰含量过多，这些金属如处于游离状态，则常规方法即可充分去除。若原水中含有腐植质，有时形成铬盐，以常规处理便相当困难。故去色也是引入03处理的重要因素。

　　臭氧的脱色机理：随着分子生物学的蓬勃发展，微生态学就将生态扩展到分子水平。其实无论蛋白质或核酸分子均属有机物，它们都是由碳、氢、氧、氮及磷或硫(C、N、O、N、P或S)组成，同时，病毒的衣壳体是由许多蛋白质亚单位即壳微粒组成。每个壳微粒之间由非共价键连结，并对称缠绕在一起，蛋白质则由多链组成，核酸又由连在一起的核苷酸链组成。

　　其中，OH，从整体看，它是电中性的(R-OH)，但若从基团的内部看，它的一部分带有更多的负电荷(如氧原子)，因基团的这部分(R-OH)有"额外"的成键电子，所以带负电：另一部分带有更多的正电荷(如氢原子)，基团的这部分缺乏成键电子，所以带正电。若有另一个相似的基团靠近，正、负电荷之间互相吸引便生成一个弱键，即称氢键，如多肽的基团之间或核苷酸的硷基之间以及在DNA或RNA分子里的硷基配对均容易形成氢键。虽然单个氢键非常弱．但是很多氢键在一起．从而构成植物细胞坚韧的细胞壁。现再看臭氧，它是属强氧化剂，氧化电位高(2.07ev)。凡电负性高的元素能强烈地吸引电子，氧化对方，还原自己。氧化结果，导致核酸分解，蛋白质解体，抗原变性，检测转阴，色度褪尽。

　　臭氧具有很强的脱色、除臭、去异味能力．且可免加氯剂而产生氯酸等异味。有报道，03负荷在l-3mg/mgC(即TOC，总的有机碳)时，水中颜色几乎全部被去除；一般原水、色、嗅、味较低，故03投加量只需l-3mg／L，接触时间10--15分钟即可。据报道：在我国研究表明，在原水色度高达1800-2500倍，COD为1100-1800mg／t,时，在特定条件下，15分钟内脱色率达99％，COD去除率接近90％。影响03脱色的重要因素是PH值。据研究，废水的PH值降低时，03用量也下降，所以03脱色在低PH下进行。在实际应用中，如用03处理地下水．则当铁、锰氧化时，与03的用量比，分别为0.48mg03／mg Fe和0.88mg 03／mg Mn。

在高浓度Mn+2水中(1.10mg／L)，当二者摩尔比为1:l时，氧化率为95％，而在低浓度Mn+2水中(<0.5mg／L)，该比值为0.5时，即可去除90％以上的锰。

　　二、臭氧对产业废水脱色的应用

　　**单元已就明显着色污染的产业废液的各种脱色技术讨论过。在本研究中是以*高吸附度超過500之高度污染的废液的脱色为课题。

　　前面提到，臭氧法在有色废液的脱色上*为有效，遂开发臭氧法之实验设备，并利用此设备设定臭氧对废液的适当投入量。


一般而言，各种內容的废液是无法进行标准化的。

　　考量废液总量、使用的水和所需的脱色限度等等因素，決定臭氧处理装置的一般的处理条件，设定实用的模式。本装置可以应用在总体的废液处理上，此模式在脱色程度和臭氧投入量之间，存在着渐近线的关系。利用臭氧处理进行脱色比其他的脱色方法，在成本上较为有利，而且处理之后，对周遭的环境的影响也较少，而且也会增进生物学上之分解力可以见到种种的优点。臭氧对有色物质的作用是在于将成为发色源的双键切断，除此之外，对于废液所存在的未着色的物质之分解也很有效用。