一、臭氧的含义和臭氧氧化法的主要作用原理

  臭氧(Ozone)是一种极强的氧化剂和高效杀菌消毒剂,其氧化能力仅次于氟,居第二位。自20世纪初,在欧洲,臭氧就应用于饮用水消毒及水的除色、除臭、除味等,获得高质量的饮用水。近年来,由于环境污染日趋严重,加上水资源的严重匮乏,臭氧技术更加引起人们的重视,全球已将臭氧技术应用于各种工业过程控制、工业废水处理、城市污水消毒及回用、医院污水处理等方面。自然界中的臭氧主要由雷电所产生,在医疗不发达的年代,瘟疫发生后,只要有雷雨到来,即会产生大量的臭氧,雷雨过后瘟疫随之减退,这就是雷电所产生的臭氧杀灭流行病菌的原理。臭氧有效地杀灭自然界中的细菌、病毒,抑制其异常繁殖而保持了生态平衡。人工生产臭氧的方法,主要通过电晕放电,产生高能电子分解氧分子(O2),经高能电子碰撞聚合为(O3)。臭氧在灭菌、去污、漂白、除臭、分解化学物质的过程中最终还原成(O2),不产生二次污染。

  臭氧由三个氧原子组成,其中一个氧原子极不稳定,故其具有极强的氧化性。臭氧通过对细菌的氧化分解以达到杀菌目的。此外其高氧化性亦具有脱氧、漂白及空气净化等功能。臭氧的密度是2.14g/L(0℃,0.1MPa),沸点是-111℃,熔点是-192℃。臭氧在水中的半衰期一般为20-50min,随温度与湿度增高而缩短。臭氧对水的溶解力为一般氧气的13倍。臭氧为无色带有刺激性的气体,很难保存于液态下,微量吸入有清新、提神的作用。作用完的臭氧会在极短的时间里还原为氧气,不会对人体造成伤害。臭氧杀菌作用迅速,比氯气快300倍,反应所需时间短,杀菌适用pH值广,分解后无残留物。

  二、臭氧氧化物主要的优缺点

  (1)臭氧氧化法的优越性

  ①能分解一般氧化剂难于破坏的有机物、反应快、反应完全。

  ②氧化物转化为O2和H2O,不产生二次污染,治理水质好,O3治理回用效果好,且兼有消毒作用。

  ③原料来源易得,不受运输限制,是氧化法中比较有发展前途的一种好方法。

  (2)臭氧氧化物的缺点

  ①耗电量较大。

  ②效率低,要对发生器和反应器方面进行研究。