مولد الأوزون سانكانج - العوامل المؤثرة على أكسدة الأوزون في معالجة مياه الصرف الصحي

1.تأثير الرقم الهيدروجيني.

يُعدّ الرقم الهيدروجيني (pH) عاملًا حاسمًا يؤثر على تحلل الأوزون في المحاليل المائية. في الأنظمة التي تحتوي على O₃ وH₂O₂/O₃، يجب التحكم في الرقم الهيدروجيني (pH) بشكل صحيح. يمكن أن يؤثر انخفاض الرقم الهيدروجيني بشكل مباشر علىأكسدة الأوزونالتفاعل، مما يجعله أقل انتقائية وأقل فعالية في إزالة المواد العضوية. مع ارتفاع الرقم الهيدروجيني (pH)، تزداد كمية أيون الهيدروكسيل (OH⁻) في المحلول، مما يعزز القدرة التأكسدية ويحسن كفاءة التفاعل الكلية. ومع ذلك، قد يؤدي ارتفاع الرقم الهيدروجيني بشكل مفرط إلى وجود كاسحات أيون الهيدروكسيل، التي تستهلك جذور الهيدروكسيل وتؤثر بشكل كبير على أكسدة الملوثات العضوية.

في التحفيز غير المتجانسأكسدة الأوزونفي الأنظمة، يمكن أن يؤثر الرقم الهيدروجيني للمحلول بشكل مباشر على أداء بعض المحفزات، مما يؤدي إلى تغيير مسار توليد الهيدروكسيل على النحو التالي:

عندما تكون جذور الهيدروكسيل متعادلة أو سالبة الشحنة، فإنها تُصبح مواقع نشطة لتحلل الأوزون، مُولِّدةً جذور الهيدروكسيل. عندما يقترب الرقم الهيدروجيني من نقطة تكافؤ المحفز، تتحقق مزايا نظام الأكسدة الحفزية بالكامل. ومع ذلك، في هذه المرحلة، يُعد التحكم الدقيق في الرقم الهيدروجيني أمرًا بالغ الأهمية. يمكن أن يُعزز الرقم الهيدروجيني المرتفع بشكل مفرط تحلل الأوزون بشكل مباشر، مما يؤثر على كثافة جذور الهيدروكسيل على سطح المحفز، ويُقلل بشكل كبير من الكفاءة الحفزية الكلية.

2. تأثير جرعة الأوزون والطريقة والمفاعل.

مع حدوث التفاعل، تزداد كمية الأوزون باستمرار، مما يؤثر بشكل كبير على واجهة الغاز والسائل، وبالتالي على مقاومة غشاء الهواء طوال العملية، مما يزيد تركيز الأوزون. إذا كان تركيز الأوزون مرتفعًا جدًا، سينخفض ​​معدل انتقال الكتلة بين الغاز والسائل بشكل كبير، مما يقلل من معدل استخدام الأوزون الإجمالي ويزيد من تكاليف التطبيق.

تعد طريقة جرعة الأوزون أيضًا خطوة حاسمة في عملية التفاعل بأكملها، مما يؤثر بشكل مباشر على العملية بأكملها. شياو تشون جينغ وآخرون. حققت نتائج جيدة في المعالجة العميقة لمياه التكرير ومياه الصرف الكيميائي باستخدام أكسدة الأوزون الحفزية Ni-Cu-Mn-K/AC. عند إضافة الأوزون، فمن الأفضل استخدام طريقة الجرعات المرحلية. تتطلب هذه الطريقة نسبة تحكم فعالة تبلغ 6:3:1 أثناء عملية الجرعات. تعمل هذه الطريقة أيضًا على تحسين كفاءة إزالة COD.

يمكن أن يُحسّن استخدام معالجة الأكسدة التحفيزية بالأوزون الفقاعي الدقيق كفاءة إزالة الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) من مياه الصرف الصحي، ويحقق الاستفادة الكاملة من الأوزون. بشكل عام، عند استخدام هذه الطريقة في المعالجة المسبقة، ينبغي دمجها بفعالية مع طرق أخرى، مثل المرشح الحيوي المُهوى (مرشح بلاك روك البلدي)، لتحسين كفاءة إزالة المواد العضوية في مياه الصرف الصحي مع ضمان فعالية سلسلة المعالجة اللاحقة.

3. تأثير درجة الحرارة.

باستخدام معادلة أرينيوس، يمكن زيادة درجة الحرارة الكلية، مما يُحسّن معدل التفاعل ويضمن سير تفاعل الأكسدة التحفيزية للأوزون بكفاءة. مع استمرار ارتفاع درجة الحرارة خلال هذه العملية، تنخفض ذائبية الأوزون، مما يُقلل من قوة انتقال الكتلة بين الغاز والسائل ويُبطئ معدل التفاعل. يتضح أن زيادة درجة الحرارة ومعدل التفاعل يتناسبان عكسيًا مع معدل انتقال الكتلة بين الغاز والسائل. في التطبيقات العملية، من الضروري التحكم الفعال في درجة حرارة مياه الصرف، مما يزيد من معدل الاستهلاك. لذلك، يجب تشغيل كل نظام تفاعل تحفيزي وفقًا للظروف الفعلية.