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臭氧催化氧化反应的影响因素

 

在臭氧催化氧化降解去除有机物的反应过程中,存在许多影响因素,随这些因素的变化会对降解的结果产生明显影响。pH值、反应温度、催化剂添加量、臭氧浓度、废水初始COD浓度及催化剂使用时间等是在反应过程中受关注较多的几种影响因素。

臭氧催化氧化反应的影响因素

 pH值

一般来说,酸性条件下的臭氧催化氧化效果不如碱性条件下的。这是因为碱性条件下会促进臭氧生成·OH,氧化能力得到提高。但并不意味着反应时pH值越高越好,高碱性时反应体系中·OH含量相对过多,相互之间发生碰撞淬灭,使得最终投入反应中的·OH反而较少,降解效果下降。不同活性组分最适宜的反应pH值也不尽相同,反应的最优pH值还应根据催化剂材料的变化而适时调整。
 

 反应温度

温度的适当提高可以使催化剂更易吸附水中的有机物,活性组分与待降解底物接触更加充分,从而促进氧化反应的进行。但温度过高时会抑制·OH的活性,氧化效果反而降低。
 

 催化剂添加量

随催化剂的添加量增多,反应中的活性反应位点更多,臭氧受催化剂激发生成的·OH量也会增多,有利于氧化反应的进行。但投加催化剂过量时,会使底部曝气不均匀,气液传质效率低下,不利于反应的进行。同时,使用过多的催化剂也会增加运行成本。

 

 臭氧浓度

臭氧是臭氧催化氧化技术的核心,臭氧浓度的提高有助于反应体系中·OH的生成。但实际运行中对臭氧的利用率有限,过高浓度的臭氧不仅会造成臭氧的浪费、生产成本的增高,也会带来一定的安全隐患。所以最佳的臭氧浓度还要根据实际情况最终确定。

 

 初始COD浓度

相同条件下煤化工废水的初始COD浓度越高,最终的去除率越低。这是因为在一定反应条件下,臭氧催化氧化体系所能去除有机物的能力有限。因此,废水中有机物浓度最好在臭氧催化氧化装置所能处理范围之内。

 

 催化剂使用时间

从成本角度考虑,在能满足运行要求的前提下,催化剂可使用时间越长越好。