龍安泰環保 | 深度處理：臭氧催化氧化

1.臭氧定義

臭氧（O?）又稱為超氧，是氧氣（O?）的同素異形體，在常溫下，它是一種有特殊臭味的淡藍色氣體。

2.臭氧的溶解度

臭氧的溶解度表（L/L標壓）

注：以上表格中數據為標況純水中通入純的臭氧氣體時的溶解度

臭氧標況下（0℃，0.1MP）密度為2.14g/L。理論上在水中的溶解度比氧氣大10倍，但是由于遵循亨利定律，實際溶解度并不高。液氧源臭氧發生器產生的臭氧在水中的溶解度理論上高于空氣源臭氧發生器。

亨利定律：在一定溫度下，某種氣體在溶液中的濃度與液面上該氣體的平衡壓力成正比。這一定律對于稀溶液中揮發性溶質也同樣有用，此時該定律表述為：在一定溫度下，稀薄溶液中溶質的蒸氣分壓與溶液濃度成正比。

P_B代表氣相中物質B的蒸氣分壓，x_B, b_B,和c_B分別代表B在溶劑中的摩爾分數，質量摩爾濃度和濃度。由此可知，當采用低濃度的臭氧氣時，水溶液中臭氧濃度容易達到飽和，所通入的臭氧混合氣，并沒有充分溶解到水中，利用率不高。

使用我公司的高效溶氣設備能夠更加高效地將臭氧溶解到水中，極大地提高臭氧利用率，臭氧利用率可以達到80%以上，可以完善地解決臭氧溶解度不高的問題。

3.臭氧的氧化性

臭氧可以用于除臭，殺菌，脫色，除錳、酚、鐵、氰，除COD、BOD等，但是不容易氧化乙醇。臭氧的氧化電位為2.07V,在常溫常壓常態下可以分解為氧氣。相比之下，氯，超氧化氫（HO₂·）和二氧化氯（ClO₂）的氧化電位僅有1.36V，1.28V和1.5V，臭氧可以氧化氯離子。

臭氧氧化有機物：

臭氧氧化有機物的反應順序：

鏈烯烴>胺>酚>多環芳香烴>醇>醛>鏈烷烴

臭氧殺菌：

水中：與次氯酸類消毒劑不同，臭氧的殺菌能力不受PH值變化和氨的影響，其殺菌能力比氯大600-3000倍。水中臭氧濃度0.3-2 mg/L時，0.5-1 min就可以殺死細菌。

空氣中：臭氧的消毒能力受空氣濕度影響，相對濕度小于45%，臭氧對空氣中懸浮微生物幾乎沒有殺滅作用。在60%時才逐漸增強，在95%時達到最大值。

用臭氧消毒食品加工車間，0.5～1.0ppm即可殺滅空氣中的80%的自然菌。

冷庫消毒要求臭氧濃度6～10ppm，停機后封庫24小時以上細菌殺滅率90%左右，霉菌殺滅率80%左右。

在水果貯藏期間，可用2～3ppm的臭氧可使霉菌的生長受到抑制，貯藏期可延長一倍。

4. 臭氧催化氧化

臭氧催化氧化是在臭氧氧化的基礎上加入催化劑，通過催化劑的催化作用促進O₃在水中產生·OH。O₃的氧化電位是2.07V，臭氧在水中的溶解度有限，直接氧化有機物的能力不如·OH（2.8V），臭氧催化氧化在非均相（固相催化劑+液相水）氧化過程通過自由基反應和配位反應去除有機物。臭氧催化氧化過程的核心是催化填料，采用優質填料可以增大臭氧產生·OH的效率，增大污水與填料的接觸面積，從而極大地提高污染物去除效果。

4.1. LOZO系列催化劑

臭氧催化氧化的核心在于催化劑的催化作用，市場上常見的催化劑包括錳砂催化劑、碳基催化劑、硅鋁載體催化劑和陶粒催化劑等。

錳砂填料：一般是機械加工而成，組分單一，催化效果有限，但是價格便宜。

陶粒填料：有效組分無法與載體緊密結合，易流失，強度低，填料易粉化，價格便宜

活性炭載體：有效組分無法與載體緊密結合，前期靠吸附作用效果好，后期效率下降快，強度低，年耗可達30%，且出水易引發COD的超標（吸附有機物的脫出和自身消耗）。

硅鋁載體催化劑：高強度，使用壽命長，不易流失催化組分，提高催化劑的穩定性能。

LOZO填料：我公司自助研發（有發明專利）的LOZO臭氧催化氧化填料相比于市面上常見填料有明顯優勢：

1）精心篩選催化填料的載體及活性組分，保證臭氧氧化效應持續高效。

2）多元化催化組分，加強對不同廢水的適應性的同時提高催化活性

3）高溫燒結技術有效減少催化填料流失率，防止二次污染。

4）載體制備采用特殊粘合材料，機械強度大、使用壽命長。

5）無損耗，無需定期投加。

6）可以催化臭氧在水中的自分解，增加水中產生的·OH 濃度，從而提高

臭氧氧化效果，氧化效率比單純臭氧氧化提高 2～4 倍。

7）可以降低反應活化能或改變反應歷程，從而達到深度氧化、最大限度

地去除有機污染物的目的。

4.2 LCO系列臭氧催化系統

我公司配備完善的臭氧催化氧化工藝體系，針對不同污水情況，應用不同型號的工藝系統可以高效穩定地去除污水中的有機物，COD去除率達30%-80%。

臭氧催化工藝搭配高效溶氣系統，可以極大地提高臭氧在水中的溶解度，比一般的溶氣方式（比如曝氣盤、穿孔曝氣）有明顯優勢，臭采用高效溶氣系統，氧利用率可達80%以上。

搭載高效LOZO系列高效填料，能夠更加穩定高效地產生·OH，從而大大提高污染物去除效率，并延長使用壽命。

我公司LCO催化氧化系列工藝成熟，在研發、設計、安裝調試等方面，積累了豐富經驗，能夠更加高效完善地處理各類廢水。