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臭氧水处理技术及其应用

高浓度污水，并存在大量难分解化学物质的条件下，仅依靠一个处理单元，或者通过单纯一种工艺，很难获得处理效果。而需要将稳定结构的长链分子切断，降解到容易生化处理的低分子，甚至直接分解，才能实现达标排放或者再生水回用。某公司在长期的水处理实践中，深刻感受到依靠高强度的氧化手段的必要性，并通过长期的技术引进、自主技术研发，已经完善了拥有独立知识产权的臭氧MB—AOP水处理技术。
臭氧MB—AOP是什么?
臭氧MB—AOP是是一种臭氧高级氧化法水处理技术。一种由氧、微纳米气泡、以及UV、过氧化氢、超声波、光触媒单项或并用构成的促进氧化水处理方法。
1、臭氧
臭氧是自古以来存在于地球大气中的一种气体。大气中的臭氧层遮挡着紫外线的照射，微量的臭氧杀菌消毒，净化着空气，是保护绿色地球的天使。
臭氧是一种强氧化剂(氧化电位2.1V)，氧化能力高于二氧化氯(氧化电位1.5V)、过氧化氢(氧化电位1.77V)等常用氧化剂。臭氧既可以直接与水中接触物质产生氧化反应，同时也可以与水反应，生成更具有氧化能量的OH-自由基等活性物质。2
(左边是微纳米气泡浮游于水中，在水中破裂。右为传统方法的混合气泡，上升很快，在水面破裂)
H2O+O3=2.OH+O2
因此，臭氧具有极强的氧化降解水中有机物质、直接破坏细菌病毒细胞膜的杀菌消毒、氧化分解恶臭成分，去除异味作用。
2、微纳米气泡(MB=Microbubble)
微纳米气泡没有明确的定义。一般而言指的是气泡直径小于50μm的水中超微细气泡。由于气泡直径与常见的气泡不同，而显示出以下特性：
(1)上升速度。与通常气泡很快浮出水面不同，微纳米气泡上升速度慢，在水中滞留时间较长。
(2)表面带负电。与一般气泡电荷各有正负不同，微纳米气泡在通常PH值范围内，均带负电荷，而且电荷量与气泡直径成反比，越小越大。
(3)自己加压与压坏效果。
气泡周围的气液界面，受表面张力作用，一直处于加压状态，而加给气泡的压力与气泡直径成反比增大。当气泡自我加压到达极限，就会出现破裂(爆炸)。气泡破裂崩溃的瞬间，由于高温高压，会产生活性氧自由基等微小但是超强的氧化分解能力。微纳米气泡在水中炸裂并产生超强能量的机理，实际上属于空穴现象(cavitation)。由搅拌而产生的空穴现象经常发生在水泵、螺旋桨上，可以直接气蚀损坏坚硬的不锈钢合金，成为水泵、船舶业界的长期无法克服的头痛问题。
臭氧虽然本身是氧化力极强的气体，但是单纯臭氧的直接氧化，采用通常曝气或细孔溶解方式溶解，即使与水接触时产生的一定量的OH-活性物质，但是总体氧化能量不足，特别是对于处理高浓度、含较稳定结构的化学有机成分处理时，需要较多的臭氧和较长分解时间。而采用微纳米气泡溶解技术，由于出现臭氧溶解效率提高、激励产生的活性氧等自由基活性物质大幅度增加等，臭氧与微纳米气泡的相乘效果的显现，水处理的TOC降解、消毒杀菌、去除恶臭成分作用大大提升。
3、活性氧自由基
所谓自由基是指与氧有关、具有奇数电子特征的分子或离子。它的电子不是少一个，就是多一个，处于不平衡状态。不论是哪一种情形，这个分子都会“横刀夺爱”，抢走对方分子的电子，以便达到平衡。而被抢走电子的分子就会变成新的不稳定的自由基，它会再抢走别的分子的电子，於是就形成了连锁抢夺的化学反应。
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