求光催化臭氧化技術(shù)的原理與應(yīng)用？？

1.什么是光催化臭氧化技術(shù)？

光催化臭氧化（O3/UV）是將臭氧與紫外光輻射（波長在180-300nm之間）相結(jié)合的一種高級氧化過程，它始于20世紀(jì)70年代，主要用于解決有毒害且無法生物降解物質(zhì)的廢水處理問題。80年代以來，研究范圍擴(kuò)大到飲用水的深度處理。這種方法由Garrison等人在治理含復(fù)雜鐵氰鹽廢水中開發(fā)出來，他們發(fā)現(xiàn)該法對處理難氧化的物質(zhì)十分有效，試驗(yàn)表明，將紫外光輻射與臭氧相結(jié)合，能使氧化速度提高10～104倍。

液相臭氧在紫外光的輻射下會分解產(chǎn)生活潑的次生氧化劑OH自由基。OH自由基與水中的溶解物進(jìn)行反應(yīng)。其中對自由基產(chǎn)生的機(jī)理存在兩種解釋，即：O3+hv-----O+O2O+H2O----2OH和O3+H2O+hv----H2O2+O2H2O2+hv----2OH盡管現(xiàn)在還不能確定哪種機(jī)理正確或在產(chǎn)生OH過程中占主導(dǎo)地位，但它們都得出1mol臭氧在紫外光輻射下產(chǎn)生2molOH這一結(jié)論。臭氧－紫外（O3/UV）聯(lián)合作用機(jī)理為：a)紫外光輻射下，有機(jī)物的鍵發(fā)生斷裂而直接分解；b)紫外光輻射下，水中臭氧分解成更強(qiáng)氧化能力的自由基，增加了對水中有機(jī)物的氧化能力和速度；c)紫外光輻射使有機(jī)物外層電子處于激發(fā)態(tài)，提高分子的自由能，使有機(jī)物分子活化，從而易于在氧化劑臭氧的作用下氧化分解。

2.各種方法對自來水中大腸桿菌滅菌率比較在自來水各項(xiàng)基本指標(biāo)都相同的條件下，用O3、UV、O3/UV分別做大腸桿菌殺菌率對比試驗(yàn)，結(jié)果如圖一所示

由以上試驗(yàn)可知，臭氧－紫外（O3/UV）聯(lián)合作用效果不僅超過單獨(dú)臭氧和單獨(dú)紫外線的作用，甚至超過兩者的疊加。在實(shí)際應(yīng)用中，在游泳池中采用臭氧－紫外法會比單一使用臭氧減少臭氧投加量50％以上。同時(shí)，由于紫外光輻射的作用，水中的臭氧多數(shù)轉(zhuǎn)化為自由基OH，并且紫外線對水中剩余的臭氧有分解和破壞作用，通過測試水中臭氧剩余濃度可知，經(jīng)過紫外光輻射后水中剩余臭氧的濃度低于0.05mg/l，這樣使水中揮發(fā)到空氣中的臭氧濃度低于國家安全排放標(biāo)準(zhǔn)成為可能。同時(shí)可以不用活性炭罐對水中臭氧進(jìn)行吸附，減少了工程成本。再有，紫外光輻射與臭氧相結(jié)合，能使氧化速度提高10～104倍，因此，大大縮小了臭氧反應(yīng)罐的體積，甚至不用反應(yīng)罐，而利用管道的長度來增加臭氧與水的混合時(shí)間。

3.光催化臭氧化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

光催化臭氧化（O3/UV）技術(shù)現(xiàn)主要應(yīng)用于如下方面：A、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè):對TOC去除B、TFT-LCD產(chǎn)業(yè):TOC,酸性物質(zhì)的去除C、電鍍產(chǎn)業(yè):毀壞氰化物,EDTAD、采礦:去除氰化物E、木材加工:去酚F、石油化學(xué)制品:去除BTEX（苯、甲苯、乙苯和二甲笨）和汽油添加劑MTBEG、核能:去除TOCH、煉油廠:氯乙烯I、易爆的制造業(yè):TNTJ、藥品制造業(yè):去除TOC、內(nèi)毒素

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