臭氧催化氧化技术在水处理中的应用

孙金猛 康慧敏 张玉魁 许隽波

（北京朗新明环保科技有限公司 北京 100039）

引言

水是生命之源，是一切生物赖以生存的前提，也是促进人类社会发展的重要物质基础。近些年来，社会的发展导致用水量持续上升，在工业生产和人们日常生活活动当中所产出的废水越来越多。为了防止对生态环境的影响，为人们营造出优质的生活环境，必须对各类废水形成有效处理。臭氧催化氧化技术属于近几年新兴的一种水处理技术，怎样对其加以更为充分的利用，获得更为优质的处理效果，值得我们更为深入的探索。

1 臭氧催化氧化技术的分类

臭氧催化氧化技术属于水处理领域当中去除和降解有机物的一种重要方式，对于目标污染物在种类上具有选择性，在许多情况之下并不能使有机物被彻底的分解。近几年来，随着关于臭氧的各种高级氧化技术呈现出良好的发展势头，催化臭氧化也到了科研领域的普遍关注。这属于针对有机物进行高级氧化的一种新型应用方法，可以将臭氧很难实现单独氧化以及降解的大部分有机物，在常温和常压的环境当中进行进一步氧化，在反应的过程当中会生成羟基自由基（具备强氧化性），能够促进臭氧利用率的提升，同时拓展有机物的矿化度。依据催化剂在物相方面的差别，我们可以将臭氧催化工艺过程分成两大类：①均相催化臭氧化。主要利用水溶液当中的金属离子，当作催化剂应用；②非均相催化臭氧化。主要利用固态金属、氧化物，或者负载于载体之上的金属或者氧化物当作催化剂。臭氧催化氧化技术让臭氧所具备的强氧化性，与催化剂吸附性以及催化活性之间实现有机的结合，从工艺的层次实现了对以往有机物去除效率过低的问题。

2 臭氧催化氧化技术在水处理当中的具体应用

2.1 含油废水

结合臭氧催化氧化的相关技术，针对降解炼油废水进行处理，能够实现对其中有机污染物的有效降解，并能使生物降解能力明显提升，对化学需氧量（COD）的去除率可以达到65%左右。此外，在针对原油废水进行处理的过程当中，在良好运行条件之下，出水当中的化学需氧量以及氨氮指标均能达到国家标准。

2.2 工业有机废水

有研究人员将含染料中间体以及医药中间体的有机化工废水作为研究对象，对其在生化处理方面效率较低的问题进行催化氧化处理，并对各反应条件以及实际处理效果进行了分析。研究结果显示，跟活性炭或者Cu/C比较，Mn/C与臭氧协同的效果更为优质，当臭氧流量是4g/h，pH是9，实际反应时间为2h的情况之下，脱色率是92%，COD去除率则为35%。经过相关分析之后可以发现，因为臭氧所具备的氧化作用，让废水中的不饱和基团遭到破坏，使一些复杂的有机物转化成为了小分子形式的化合物，在经过处理之后，其生化性呈现出明显的提升，对于后续的生物处理具有良好的促进作用。

2.3 食品工业废水

由于含有食品添加剂的废水在水质方面所呈现的变化比较大，而且成分十分复杂，可以经过水解酸化处理、接触氧化处理、臭氧催化氧化以及曝气等工序进行处理，能够让进水COD几千毫克每升的废水，下降至一百以下。

2.4 饮用水

作为一种新型饮用水处理方式，臭氧催化氧化的反应过程主要是结合羟基自由基所具备的强氧化性，对那些化学结构非常复杂，同时很难被降解的有机类污染物进行处理。饮用水当中有机污染物通常包括芳香族类、脂肪类以及腐殖酸类，如果利用单一的臭氧氧化方式，去除效果上具有较强的选择性，且氧化效率较为低下，对臭氧催化氧化的利用可以呈现出明显的优势。由于金属离子的参与，有效促进了臭氧分解，从而生成自由基等各种活性中间体，使臭氧的氧化能力大幅上升。臭氧的催化氧化过程生成的羟基自由基属于二次氧化剂，氧化性非常强，针对饮用水当综合功能具有高稳定性的各种有机物也能够呈现出良好的去除效果，并能有效降低臭氧化过程副产物的出现。可以说臭氧催化氧化技术在饮用水净化处理事业中的应用，具有十分广阔的发展前景。

结语

总而言之，在水处理当中对臭氧催化氧化技术的应用能够获得非常优质的处理效果。相关从业人员应该积极探索，对国外的一些先进应用技术和理念加以借鉴，继而与我国水资源的利用情况相结合，创建出一套更为符合我国国情的水处理体系，为国家环保事业的发展注入源源不断的活力。