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臭氧具有很強(qiáng)的氧化性，可以氧化多種化合物，而且具有耗量小，反應(yīng)速度快、不產(chǎn)生污泥等優(yōu)點(diǎn)，因此被成功地應(yīng)用于飲用水、工業(yè)廢水及循環(huán)冷卻水處理工藝中，特別是近二十年來，人們發(fā)現(xiàn)氯消毒會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有致癌作用的三氯甲烷（THMS），而臭氧殺滅活細(xì)菌和病毒的效率要遠(yuǎn)優(yōu)于氯消毒，同時(shí)還可效地去除水中的色、臭、味、和鐵、錳等無機(jī)物質(zhì)，并能降低UV吸收值、TOC、COD及氨氮，所以臭氧氧化技術(shù)在水處理方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用，并由此發(fā)展出多種更有效的復(fù)合處理工藝。

高濃度污水，并存在大量難分解化學(xué)物質(zhì)的條件下，僅依靠一個(gè)處理單元，或者通過單純一種工藝，很難獲得處理效果。而需要將穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的長鏈分子切斷，降解到容易生化處理的低分子，甚至直接分解，才能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放或者再生水回用。我們?cè)陂L期的水處理實(shí)踐中，深刻感受到依靠高強(qiáng)度的氧化手段的必要性，并通過長期的技術(shù)引進(jìn)、自主技術(shù)研發(fā)，已經(jīng)完善了擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的臭氧AOP高級(jí)氧化水處理技術(shù)。

    一、臭氧AOP高級(jí)氧化技術(shù)是什么？

    臭氧AOP高級(jí)氧化技術(shù)是一種臭氧高級(jí)氧化法水處理技術(shù)。一種由氧、微納米氣泡、以及UV、過氧化氫、超聲波、光觸媒單項(xiàng)或并用構(gòu)成的促進(jìn)氧化水處理方法。

    1、臭氧

    臭氧是自古以來存在于地球大氣中的一種氣體。大氣中的臭氧層遮擋著紫外線的照射，微量的臭氧殺菌消毒，凈化著空氣，是保護(hù)綠色地球的天使。

    臭氧是一種強(qiáng)氧化劑（氧化電位2.1V），氧化能力高于二氧化氯（氧化電位1.5V）、過氧化氫（氧化電位1.77V）等常用氧化劑。臭氧既可以直接與水中接觸物質(zhì)產(chǎn)生氧化反應(yīng)，同時(shí)也可以與水反應(yīng)，生成更具有氧化能量的OH-自由基等活性物質(zhì)。2

    （左邊是微納米氣泡浮游于水中，在水中破裂。右為傳統(tǒng)方法的混合氣泡，上升很快，在水面破裂）

    H₂O＋O₃＝2.OH＋O₂

    因此，臭氧具有極強(qiáng)的氧化降解水中有機(jī)物質(zhì)、直接破壞細(xì)菌病毒細(xì)胞膜的殺菌消毒、氧化分解惡臭成分，去除異味作用。

    2、微納米氣泡（MB=Microbubble）

    微納米氣泡沒有明確的定義。一般而言指的是氣泡直徑小于50μm的水中超微細(xì)氣泡。由于氣泡直徑與常見的氣泡不同，而顯示出以下特性：

    （1）上升速度。與通常氣泡很快浮出水面不同，微納米氣泡上升速度慢，在水中滯留時(shí)間較長。

    （2）表面帶負(fù)電。與一般氣泡電荷各有正負(fù)不同，微納米氣泡在通常PH值范圍內(nèi)，均帶負(fù)電荷，而且電荷量與氣泡直徑成反比，越小越大。

    （3）自己加壓與壓壞效果。

    氣泡周圍的氣液界面，受表面張力作用，一直處于加壓狀態(tài)，而加給氣泡的壓力與氣泡直徑成反比增大。當(dāng)氣泡自我加壓到達(dá)極限，就會(huì)出現(xiàn)破裂（爆炸）。氣泡破裂崩潰的瞬間，由于高溫高壓，會(huì)產(chǎn)生活性氧自由基等微小但是超強(qiáng)的氧化分解能力。微納米氣泡在水中炸裂并產(chǎn)生超強(qiáng)能量的機(jī)理，實(shí)際上屬于空穴現(xiàn)象（cavitation）。由攪拌而產(chǎn)生的空穴現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在水泵、螺旋槳上，可以直接氣蝕損壞堅(jiān)硬的不銹鋼合金，成為水泵、船舶業(yè)界的長期無法克服的頭痛問題。

    臭氧雖然本身是氧化力極強(qiáng)的氣體，但是單純臭氧的直接氧化，采用通常曝氣或細(xì)孔溶解方式溶解，即使與水接觸時(shí)產(chǎn)生的一定量的OH-活性物質(zhì)，但是總體氧化能量不足，特別是對(duì)于處理高濃度、含較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化學(xué)有機(jī)成分處理時(shí)，需要較多的臭氧和較長分解時(shí)間。而采用微納米氣泡溶解技術(shù)，由于出現(xiàn)臭氧溶解效率提高、激勵(lì)產(chǎn)生的活性氧等自由基活性物質(zhì)大幅度增加等，臭氧與微納米氣泡的相乘效果的顯現(xiàn)，水處理的TOC降解、消毒殺菌、去除惡臭成分作用大大提升。

    3、活性氧自由基

    所謂自由基是指與氧有關(guān)、具有奇數(shù)電子特征的分子或離子。它的電子不是少一個(gè)，就是多一個(gè)，處于不平衡狀態(tài)。不論是哪一種情形，這個(gè)分子都會(huì)“橫刀奪愛”，搶走對(duì)方分子的電子，以便達(dá)到平衡。而被搶走電子的分子就會(huì)變成新的不穩(wěn)定的自由基，它會(huì)再搶走別的分子的電子，於是就形成了連鎖搶奪的化學(xué)反應(yīng)。