臭氧氧化动力学模型及反应器建模研究进展

臭氧化技术可以实现对有机污染物的有效去除,同时兼具绿色环保、工艺流程简单等特点而被广泛应用,而臭氧化模型的构建可以实现对污染物减排的有效预测,对于臭氧化处理污水的工程应用意义重大。本文介绍了臭氧化技术的基本原理,并着重综述了臭氧氧化的动力学模型和反应器建模的研究进展。在臭氧氧化模型的建立中,臭氧的传质和反应是两个最重要的因素。本文首先讨论了臭氧的传质过程,并对其气液两相模型进行了阐述。然后针对忽略臭氧传质的液-液或液-固体系,并根据反应机理,分别总结了常规臭氧氧化、均相催化臭氧氧化和非均相催化臭氧氧化的动力学模型。在充分研究了臭氧氧化的动力学模型后,将其应用到具体反应器的建模中,并总结出模型建立的基本假设。最后指出现有模型存在的一些问题并给出相关的建议,提出臭氧化模型构建的出处是优化工业反应器,实现工程应用。     

UV强化微气泡臭氧化处理酸性大红3R废水研究

将微气泡臭氧化技术与UV照射相结合强化处理酸性大红3R废水,分析了UV强化微气泡臭氧化过程中的臭氧气液传质、酸性大红3R废水脱色和TOC去除效果。结果表明,UV强化微气泡的臭氧传质系数和分解系数分别为单独微气泡臭氧时的1.6、1.2倍。UV强化微气泡臭氧处理酸性大红3R废水的脱色速率常数为0.185 min~(-1),为单独微气泡臭氧处理的1.2倍。TOC去除反应速率常数为0.0255 min~(-1),为单独微气泡臭氧的1.6倍;TOC去除臭氧反应效率为0.1868 mg/mg,为单独微气泡臭氧的1.3倍。     

臭氧微纳气泡技术高效处理肼类推进剂废水

从气含率、臭氧溶解量和臭氧总体积传质系数等方面系统评价臭氧微纳气泡技术,相比于鼓泡式臭氧曝气方式,臭氧微纳气泡技术可使溶液气含率提升至8倍,臭氧总体积传质系数提升至2.1倍,臭氧传质效率显著提升.肼类推进剂废水处理实验中,臭氧微纳气泡处理技术可明显提升甲基肼、偏二甲肼、无水肼和单推-3四种肼类废水的降解率和氨氮去除率....     

水动力传质在臭氧氧化水处理工艺的研究进展

臭氧氧化具有氧化能力强、反应速率快、对环境友好等特点，在水处理工艺中受到广泛关注。但臭氧在水处理中的应用存在利用率低、能源和运营成本高等问题。根据反应器的复杂程度以及规模扩大化应用，水动力传质技术是提高气液传质和臭氧氧化效率的重要手段，这已成为臭氧强化传质发展的趋势。文中阐述了传统反应器和微气泡反应器面临的问题，介绍了基于填料式反应器、振荡流反应器、气-液膜接触器、水动力空化等多种水动力传质技术在臭氧氧化水处理工艺的研究进展，并讨论了水动力传质技术在臭氧氧化工艺未来的发展方向以及待解决的问题。     

臭氧相关水处理工艺及其传质特征研究进展

通过对臭氧的性质和不同的反应机理介绍,回顾了臭氧在水处理中的应用发展概况,并介绍了臭氧在实际处理应用中的设备的3个关键部分,包括臭氧发生器、臭氧接触反应系统和臭氧破坏装置。在工艺设计、活化及催化方法开发的基础上,臭氧在水中传质过程的优化也是技术创新的重要环节,所以本文阐述了臭氧的传质速率影响因素,而臭氧接触器是改善传质的具体工程手段。基于人们对臭氧传质过程的理解,逐渐对臭氧接触器进行了设计和改进,本文对几种典型类型的接触器的发展历程和研究现状进行了介绍,并且对其各自的传质特征研究进行对比与总结,结果得出大流量工况下静态混合器的体积传质系数K_La高达2s^-1,而小流量工况下射流式接触器和微气泡反应器的K_La可分别达到216.15s^-1和4000s^-1,并且发现臭氧反应中仍有某些问题需要进一步研究,如气泡直径等参数可以多加注意和臭氧体系中的界面反应的进一步研究。     

臭氧微气泡处理有机废水的效果与机制

为解决臭氧氧化有机废水氧化效率差、臭氧利用率低这一问题,本文提出了臭氧微气泡处理有机废水的新技术。采用加压溶气法制备的臭氧微气泡处理苯酚配置的模拟废水,通过显微拍摄、动力学分析、紫外-可见吸收光谱、自由基屏蔽等手段对臭氧微气泡的形态大小、氧化效果、传质特性和氧化机制进行了研究,并对臭氧气泡直径和界面压力之间的关系进行了深入探讨。试验与数值计算表明,臭氧微气泡平均粒径为20.37μm,处理初始COD浓度为51.2mg/L的有机废水,COD去除速率分别是使用1μm曝气头和100μm曝气头曝气的1.59倍和3.61倍,臭氧利用率达到99.19%以上,氧化过程是自由基为主的间接氧化过程,污染物最终氧化产物为小分子烃和羧酸。微气泡影响下,臭氧分子传质速率和分解速率均有所提高,而臭氧微气泡表面较高的界面压力是其高效传质的原因之一。     

强化臭氧传质的研究进展

臭氧高级氧化法具有高效、无二次污染等优势,广泛用于各类废水处理,而臭氧在气液界面传质效率低增加了运行成本.依据臭氧传质理论,从改进气液两相接触器结构、加入促传剂、外场强化等方面综述了臭氧传质的研究现状及强化机理,并展望了强化臭氧传质的发展方向.     

水溶液中有机杂质的臭氧化和深度氧化的模拟Hautaniemi，Marjaana（Finland）Acta Polytechnica Scandinavica,Chemical Technoligy Series 2001，285,i-viii，1-84（英文）

本报告是以5篇文章的结果为基础的。该5篇文章评述了模拟臭氧和深度氧化。讨论了03的气．液平衡和影响该平衡的因素(臭氧化的传质、O3分解、OH-生成)以及O3和OH^-与有机化合物的反应。介绍了质量平衡的形成。评论了描述水和废水中多环芳烃(PHA)深度氧化的模型，比较了不同臭氧化系统的运行。     

超重力法臭氧处理三硝基甲苯碱性废水传质模型

在前期试验研究的基础上建立了超重机中硫酸水溶液物理吸收臭氧的体积传质模型和三硝基甲苯(TNT)碱性废水化学吸收臭氧的体积传质模型。模型计算表明:硫酸水溶液物理吸收臭氧的体积传质系数为0.0191 s-1;臭氧氧化TNT碱性废水的体积传质系数在反应初始达到0.258 s-1,臭氧利用率达到93%,远高于鼓泡塔中臭氧氧化硝基苯类化合物的化学体积传质系数(0.005 88—0.017 s-1),模型的建立为以后的工业放大提供了理论依据。     

高压脉冲放电降解水溶液中4-氯酚过程的数学模型（Ⅱ）——鼓泡过程中臭氧传质增强因子E与4一氯酚浓度的关系

臭氧从气相传质到废水溶液中并与其中的有机污染物发生氧化还原反应是一个含有化学反应增强的臭氧吸收过程，在酸性废水中主要发生臭氧与4氯酚分子和4-氯酚盐离子的反应，而臭氧在水溶液中分解形成的羟基自由基的氧化作用可以忽略，提出了由于发生化学反应而形成的臭氧传质增强因子E与废水中有机物浓度[PCP]的定量关系的表达式．     

电场强化臭氧向水中传质的试验研究

首次提出了利用电场强化臭氧向水中传质过程的方法,结果表明:电场能够强化臭氧向水中的传质过程,而且效果和电场的强弱有关,试验中所加电压越高,对于传质的加强效果越明显。当电压为8kV时,和没有电场的情况相比,总传质系数提高41%。该方法为研究臭氧向水中的传质提供了新的途径。     

促传剂强化臭氧氧化对硝基酚的研究

研究了传质促进剂（促传剂）对臭氧降解水中对硝基酚的影响，筛选出了两种效果较好的促进剂。实验测定了臭氧在鼓泡反应塔中的传质系数以及添加促传剂后传质系数增大的倍数。还测定了添加促传剂后酚溶液表面张力的变化，并初步探讨了促传剂的作用机理。     

臭氧催化剂的制备及其应用研究进展

催化臭氧氧化技术在处理难降解有机废水领域具有很大应用前景,催化剂是实现催化臭氧氧化的关键材料。本文综述了近年来在臭氧催化剂的制备及其应用方面的进展。臭氧催化剂主要是以Mn、Fe、Co等过渡金属氧化物为活性组分,负载型催化剂的载体主要有氧化铝、分子筛、活性炭等。与金属氧化物催化剂相比,负载型催化剂和碳质材料催化剂具有较好的催化效果。催化剂应用性能研究大多为实验室单一成分的有机废水,面向实际复杂工业废水研究开发优良的催化剂,并与具有高效臭氧传质性能的反应器相结合,是未来催化臭氧化技术研究开发的趋势。     

超声波对臭氧消毒过程中传质效率影响研究

为改善污水臭氧消毒过程中臭氧传质效率低的缺点,采用超声波来提高液相中臭氧浓度及其传质效率。通过改变超声波辐射时间、功率和频率3个参数,考察其对臭氧浓度及传质效率的影响。结果表明,当超声波辐射75 s时,臭氧传质系数最大;超声波功率由0增加到110 W时,液相臭氧浓度和传质系数随功率升高而增大,当达到110W时,不再增长;传质系数和液相臭氧浓度随频率的增长而增大。     

超声联合臭氧在水处理中的反应机理及应用

超声通过提高臭氧的分解速率、传质速率以及产生更多具有活性的自由基来强化臭氧的氧化能力,提高污染物的降解速率.利用超声与臭氧结合处理含氮染料废水以及水中难降解有机物如硝基芳香烃非常有效.处理过程中,臭氧投加量、超声的声能密度和环境的pH是主要的影响因素.     

催化臭氧法处理印染废水的多相催化剂研究进展

印染废水具有成分复杂、难降解有机物含量高、色度高、可生物降解性差等特点，被认为是难处理的工业废水之一。高级氧化法被认为是处理印染废水最有效的方法之一，其中催化臭氧氧化表现出优良的有机物降解能力，较单一臭氧氧化效率更高。因此，催化剂被广泛研究用来催化臭氧深度处理印染废水以达标排放，尤其是多相臭氧催化剂，其催化效率高、可重复利用性较好，且催化过程不需额外的电能或光能消耗，近年来被研究者广泛关注。文章主要综述了处理印染废水常用的臭氧催化剂种类及其对催化臭氧化处理印染废水的效果，以及多相催化剂在印染废水处理领域的中试研究和实际应用情况，以期为催化臭氧化深度处理印染废水领域中催化剂的选择和制备提供基础的理论和参考。     

纯水生产中O3的在线管道氧化工艺

本文介绍了一种盘管在线式臭氧接触氧化处理RO纯水工艺。三年多的运行实验和一系列分析测试数据表明，该工艺用于RO纯净水生产具有投资少、几乎不占场地、臭氧气－液传质效率高、成品水中溶解氧含量高、免维修保养等优点，适用于饮用水少有关饲料生产中的消毒、杀菌和杀灭藻类，尤其是适合规模较小的生产厂家。     

非均相催化臭氧化水中药物与个人护理品研究进展

药物和个人护理用品（PPCPs）是一类新兴的有机污染物，与常见的污染物相比，在水环境中浓度很低但化学结构复杂，种类多，性质差异大，具有毒性，常规处理技术很难完全去除。非均相催化臭氧化技术的固相催化剂可回收重复利用，二次污染少，目前此处理技术在PPCPs领域的研究已经非常广泛。文章详细描述了非均相催化臭氧化技术降解PPCPs时常遵循的表面反应机理、自由基反应机理、协同反应机理，进一步阐释了自由基反应机理中的4种途径，简要介绍了催化剂等因素对PPCPs降解的影响，归纳总结了非均相催化臭氧化在PPCPs治理领域的应用进展，提出了现今非均相催化臭氧化技术存在的问题，最后展望了非均相催化臭氧化技术的未来研究方向及应用前景。     

射流曝气耦合超声强化臭氧传质及应用

利用臭氧射流曝气耦合超声,探讨了操作因素对溶解O3含量与传质系数的影响,并利用超声、臭氧射流曝气、臭氧射流曝气耦合超声降解对氯苯甲酸废水。结果表明,臭氧投加量32.38 mg/L,液相、臭氧进气体积流量分别为122、50 L/h时,单独射流曝气的臭氧表观传质系数(K_La)为0.645 min^-1;引入超声后,K_La可达1.289 min^-1,表明射流曝气耦合超声可明显增强臭氧的传质效果,K_La增大了约2倍。射流曝气与超声的协同降解对氯苯甲酸废水的协同因素E可达1.546,两者具有良好的协同协应。射流曝气耦合超声是增强臭氧传质的有效方法,可为后续水处理技术提供技术支撑。     

高压脉冲放电降解水溶液中4-氯酚过程的数学模型(Ⅱ)鼓泡过程中臭氧传质增强因子E与4-氯酚浓度的关系

臭氧从气相传质到废水溶液中并与其中的有机污染物发生氧化还原反应是一个含有化学反应增强的臭氧吸收过程.在酸性废水中主要发生臭氧与4-氯酚分子和4-氯酚盐离子的反应,而臭氧在水溶液中分解形成的羟基自由基的氧化作用可以忽略.提出了由于发生化学反应而形成的臭氧传质增强因子E与废水中有机物浓度［PCP］的定量关系的表达式.