AOP高級(jí)氧化（Advanced Oxidation Processes基于臭氧的高級(jí)氧化處理系統(tǒng)）

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

臭氧氧化機(jī)理1-3-2-7-3-1-1-9-7-0-1

臭氧在水中分解產(chǎn)生原子氧和氧分子， 堿性環(huán)境中分解產(chǎn)生自由基并進(jìn)行一系列自由基反應(yīng)。

（1） 臭氧AOP反應(yīng)快速、高效、無(wú)選擇性，能在10-30分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)質(zhì)的快速礦化，出水COD達(dá)到排放新標(biāo)準(zhǔn)（COD<50mg/L）或循環(huán)水回用的要求，噸水處理成本可控制在1-3元；

（2） 臭氧AOP反應(yīng)將有機(jī)物降解為二氧化碳、水，不會(huì)產(chǎn)生二次污染；

（3） 有效增加臭氧在水體中的傳遞速度和接觸時(shí)間以增強(qiáng)臭氧的利用效率，節(jié)省臭氧投加量和氧化時(shí)間，從而大幅節(jié)省臭氧設(shè)備投資和運(yùn)行成本；

（4） 固定床非均相催化劑床層的填充以及負(fù)載稀有金屬非均相催化劑的開發(fā)，強(qiáng)化了氣液兩相傳質(zhì)，提高反應(yīng)速度，具有使用更替周期長(zhǎng)、填充量少等特點(diǎn)，可有效提高臭氧利用率15%以上；

（5） 反應(yīng)系統(tǒng)除適量的堿化劑外，無(wú)需外加任何藥劑；

（6） 反應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)兼具殺菌、防垢等其他輔助功能；

（7） 反應(yīng)系統(tǒng)對(duì)溫度和壓力無(wú)要求，安全、可靠、操作性強(qiáng)；

（8） 與常規(guī)生化處理技術(shù)集成優(yōu)化，綜合優(yōu)勢(shì)明顯。

工作原理

常見(jiàn)的強(qiáng)氧化劑中，臭氧、氯和過(guò)氧化氫的氧化勢(shì)分別為2.07 V、1.36 V、1.28V，其中臭氧是氧化性的一種。臭氧的氧化過(guò)程導(dǎo)致不飽和有機(jī)分子的破裂，同時(shí)臭氧分子結(jié)合在有機(jī)分子的雙鍵上，生成臭氧氧化物，并進(jìn)一步自發(fā)分裂產(chǎn)生一個(gè)羥基化合物和帶有酸性和堿性基團(tuán)的兩性離子，后者是不穩(wěn)定的，可分解成酸和醛，為下一步的礦化過(guò)程打下基礎(chǔ)。

單純的臭氧氧化過(guò)程具有選擇性，并不能氧化所有的污染物，為增強(qiáng)高級(jí)氧化工藝的處理效果，在單純臭氧氧化的基礎(chǔ)上開發(fā)出AOP工藝，利用均相和非均相催化過(guò)程促進(jìn)O₃分解，以O₃分解產(chǎn)生的羥基自由基等活性中間體來(lái)強(qiáng)化氧化過(guò)程，實(shí)現(xiàn)污水的深度氧化。與臭氧直接氧化相比，羥基自由基的氧化能力更強(qiáng)，其氧化還原電位高達(dá)2.80V，其與有機(jī)物的反應(yīng)是無(wú)選擇性的，能有效提高污染物的去除效率。AOPO3反應(yīng)過(guò)程一般分為兩個(gè)步驟：臭氧自分解生成羥基自由基，羥基自由基氧化有機(jī)污染物。AOP（Advanced Oxidation Processes）技術(shù)，其核心是利用·OH氧化分解水中有機(jī)污染物的新型氧化除污染技術(shù)，生成大量活潑的·OH自由基，其氧化能力僅次于氟，可以誘發(fā)鏈反應(yīng)?！H自由基的電子親合能力為569.3kJ，可將飽和烴中的H拉出來(lái)，形成有機(jī)物的自身氧化，從而使有機(jī)物得以充分降解。因此催化誘導(dǎo)臭氧的自身分解，通過(guò)鏈反應(yīng)生成·OH自由基是提高AOPO3反應(yīng)效率的關(guān)鍵因素。

設(shè)備特點(diǎn)

（1）CFJ單元陣列式臭氧機(jī)組

CFJ單元陣列式臭氧機(jī)組是公司歷經(jīng)多年研發(fā)，適應(yīng)市場(chǎng)變化和需求，經(jīng)過(guò)反復(fù)論證和改進(jìn)推出的一款針對(duì)基于臭氧的高級(jí)氧化技術(shù)的臭氧制備系統(tǒng)，其采用電暈法中的間隙式放電，凈產(chǎn)率高，以下特點(diǎn)是目前市場(chǎng)上無(wú)二的：

1）的單元冗余技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)組實(shí)時(shí)切換，的降低臭氧機(jī)組備份的成本，可以實(shí)現(xiàn)5備1（即5臺(tái)機(jī)組只備份1臺(tái)機(jī)組），相比市場(chǎng)上的常規(guī)臭氧機(jī)1用1備具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

2）多元冷卻系統(tǒng)，在水冷技術(shù)中可以實(shí)現(xiàn)小水量循環(huán)散熱，只有目前市面臭氧機(jī)組所需水量的1/20，并耦合風(fēng)冷，對(duì)整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行作出有力的保障。

3）智能保護(hù)系統(tǒng)，可以在運(yùn)行機(jī)組和備份機(jī)組間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，保證機(jī)組有足夠的停機(jī)時(shí)間，降低機(jī)組的疲勞度，保證使用壽命。

4）每個(gè)放電體都有獨(dú)立的電路控制和放電控制系統(tǒng)。由于機(jī)組單元已經(jīng)作了冗余設(shè)計(jì)，單個(gè)放電體的損壞不會(huì)影響整體機(jī)組的運(yùn)行，當(dāng)機(jī)組放電體損壞達(dá)到一定比例，會(huì)自動(dòng)切換到備份機(jī)組，并反應(yīng)到操作界面，對(duì)操作人員提出維護(hù)報(bào)告。

5）多元?dú)饴诽幚硐到y(tǒng)，對(duì)機(jī)組所需的氧氣源進(jìn)行有效的除塵、除水、濾油、降溫，能的提高機(jī)組的臭氧凈產(chǎn)率

（2）AOP高效混合反應(yīng)系統(tǒng)

AOPO3的高效混合段分為多段式,其設(shè)計(jì)原理是在選擇氣液接觸器過(guò)程中，優(yōu)化以下一些參數(shù)對(duì)傳質(zhì)的影響：比界面面積，傳質(zhì)系數(shù)，分散相的溶解度，溶質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)和分散相儲(chǔ)存量。其他間接影響傳質(zhì)的因素有分散相表面速度，氣泡直徑和速度。采用這種多段式的設(shè)計(jì)有如下優(yōu)勢(shì)：

1）更加均勻的對(duì)氣液進(jìn)行混合；

2）增加臭氧的實(shí)際利用率，減少臭氧的直接投加量，經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)后臭氧的投加量可比同類設(shè)計(jì)減少40%，大大降低了設(shè)備投資和運(yùn)行成本；

3）大量的產(chǎn)生·OH自由基，無(wú)選擇性的發(fā)生氧化反應(yīng)；

4）整體設(shè)備的可維護(hù)性高，占地面積小，不會(huì)產(chǎn)生大量的土建。

應(yīng)用范圍

臭氧AOP一體化裝置可廣泛應(yīng)用于石油、化工、鋼鐵、焦化、造紙、印染、醫(yī)藥等行業(yè)的廢水處理，預(yù)期達(dá)到兩個(gè)目的：

（1） 作為預(yù)處理提高可生化性，提高后續(xù)生化處理的處理效果，降低生化稀釋水比例；

（2） 作為生化后端的深度處理，降解COD和色度，提高出水水質(zhì)，達(dá)排放新標(biāo)準(zhǔn)（COD<50mg/L）或回用水要求。

臭氧AOP一體化裝置已成功運(yùn)用于焦化廢水、采油廢水深度處理的工程案例，實(shí)現(xiàn)了廢水的達(dá)標(biāo)排放和回用，取得了良好運(yùn)行效果。