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AOP高級氧化（Advanced Oxidation Processes基于臭氧的高級氧化處理系統）

技術優勢

臭氧氧化機理：

     臭氧在水中分解產生原子氧和氧分子，    在堿性環境中，O3分解產生自由基

并進行一系列自由基反應。              的反應加快。

（1） 臭氧AOP反應快速、高效、無選擇性，能在10-30分鐘內實現對有機質的快速礦化，出水COD達到國家一級排放新標準（COD<50mg/L）或循環水回用的要求，噸水處理成本可控制在1-3元；

（2） 臭氧AOP反應將有機物徹底降解為二氧化碳、水，不會產生二次污染；

（3） 有效增加臭氧在水體中的傳遞速度和接觸時間以增強臭氧的利用效率，節省臭氧投加量和氧化時間，從而大幅節省臭氧設備投資和運行成本；

（4） 固定床非均相催化劑床層的填充以及負載稀有金屬非均相催化劑的開發，強化了氣液兩相傳質，提高反應速度，具有使用更替周期長、填充量少等特點，可有效提高臭氧利用率15%以上；

（5） 反應系統除適量的堿化劑外，無需外加任何藥劑；

（6） 反應系統同時兼具殺菌、防垢等其他輔助功能；

（7） 反應系統對溫度和壓力無要求，安全、可靠、操作性強；

（8） 與常規生化處理技術集成優化，綜合優勢明顯。

工作原理

常見的強氧化劑中，臭氧、氯和過氧化氫的氧化勢分別為2.07 V、1.36 V、1.28V，其中臭氧是氧化性最強的一種。臭氧的氧化過程導致不飽和有機分子的破裂，同時臭氧分子結合在有機分子的雙鍵上，生成臭氧氧化物，并進一步自發分裂產生一個羥基化合物和帶有酸性和堿性基團的兩性離子，后者是不穩定的，可分解成酸和醛，為下一步的徹底礦化過程打下基礎。

單純的臭氧氧化過程具有選擇性，并不能氧化所有的污染物，為增強高級氧化工藝的處理效果，在單純臭氧氧化的基礎上開發出AOP工藝，利用均相和非均相催化過程促進O₃分解，以O₃分解產生的羥基自由基等活性中間體來強化氧化過程，實現污水的深度氧化。與臭氧直接氧化相比，羥基自由基的氧化能力更強，其氧化還原電位高達2.80V，其與有機物的反應是無選擇性的，能有效提高污染物的去除效率。AOPO3反應過程一般分為兩個步驟：臭氧自分解生成羥基自由基，羥基自由基氧化有機污染物。AOP（Advanced Oxidation Processes）技術，其核心是利用·OH氧化分解水中有機污染物的新型氧化除污染技術，生成大量活潑的·OH自由基，其氧化能力僅次于氟，可以誘發鏈反應。·OH自由基的電子親合能力為569.3kJ，可將飽和烴中的H拉出來，形成有機物的自身氧化，從而使有機物得以充分降解。因此催化誘導臭氧的自身分解，通過鏈反應生成·OH自由基是提高AOPO3反應效率的關鍵因素。

設備特點

（1）CFJ單元陣列式臭氧機組

CFJ單元陣列式臭氧機組是公司歷經多年研發，適應市場變化和需求，經過反復論證和改進推出的一款針對基于臭氧的高級氧化技術的臭氧制備系統，其采用電暈法中的間隙式放電，凈產率高，以下特點是目前市場上獨一無二的：

1）獨特的單元冗余技術，可以實現多臺機組實時切換，最大的降低臭氧機組備份的成本，最大可以實現5備1（即5臺機組只備份1臺機組），相比市場上的常規臭氧機1用1備具有明顯的優勢。

2）多元冷卻系統，在水冷技術中可以實現小水量循環散熱，只有目前市面臭氧機組所需水量的1/20，并耦合風冷，對整個設備的運行作出有力的保障。

3）智能保護系統，可以在運行機組和備份機組間實現自動切換，保證機組有足夠的停機時間，降低機組的疲勞度，保證最大使用壽命。

4）每個放電體都有獨立的電路控制和放電控制系統。由于機組單元已經作了冗余設計，單個放電體的損壞不會影響整體機組的運行，當機組放電體損壞達到一定比例，會自動切換到備份機組，并反應到操作界面，對操作人員提出維護報告。

5）多元氣路處理系統，對機組所需的氧氣源進行有效的除塵、除水、濾油、降溫，能最大的提高機組的臭氧凈產率。

（2）AOP高效混合反應系統

AOPO3的高效混合段分為多段式,其設計原理是在選擇氣液接觸器過程中，優化以下一些參數對傳質的影響：比界面面積，傳質系數，分散相的溶解度，溶質的擴散系數和分散相儲存量。其他間接影響傳質的因素有分散相表面速度，氣泡直徑和速度。采用這種多段式的設計有如下優勢：

1）更加均勻的對氣液進行混合；

2）增加臭氧的實際利用率，減少臭氧的直接投加量，經過優化設計后臭氧的投加量可比同類設計減少40%，大大降低了設備投資和運行成本；

3）大量的產生·OH自由基，無選擇性的發生氧化反應；

4）整體設備的可維護性高，占地面積小，不會產生大量的土建。

應用范圍

臭氧AOP一體化裝置可廣泛應用于石油、化工、鋼鐵、焦化、造紙、印染、醫藥等行業的廢水處理，預期達到兩個目的：

（1） 作為預處理提高可生化性，提高后續生化處理的處理效果，降低生化稀釋水比例；

（2） 作為生化后端的深度處理，徹底降解COD和色度，提高出水水質，達國家一級排放新標準（COD<50mg/L）或回用水要求。

臭氧AOP一體化裝置已成功運用于焦化廢水、采油廢水深度處理的工程案例，實現了廢水的達標排放和回用，取得了良好運行效果。