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廢水污水處理應用臭氧催化氧化的主要機理，臭氧的氧化還原電位為 2.07V，是一種具有極強氧化能力的氧化劑，能與廢水中帶有不飽和官能團的有機物發生反應，使有機物的毒性降低、生物可降解性提高。

臭氧氧化技術流程簡單，處理時間較短，且不會產生殘渣，一般不會產生二次污染。但臭氧的氧化能力有限且有較強的選擇性，若多種污染物存在時，O3 會優先與反應速率快的污染物進行反應，一些難降解物質和小分子有機酸無法利用單獨臭氧氧化工藝去除。此外，臭氧利用率不高、系統能耗大問題也阻礙了臭氧技術的進一步發展。

臭氧催化氧化技術

臭氧催化氧化技術是在催化劑的作用下，通過催化臭氧氧化反應，能在短時間內將污水中難降解有機組分完全降解或轉化，從而實現凈化水體的目的。

催化臭氧化技術是一種以增強臭氧的氧化性能、提高臭氧的利用效率為目的的新型水處理技術。該技術利用催化劑協同臭氧氧化可以降低反應活化能或改變反應歷程，從而達到深度氧化、最大限度地去除有機污染物的目的。

臭氧在水中有兩個主要反應途徑：一是臭氧直接氧化；二是通過形成羥基自由基而進行自由基氧化，即屬于高級氧化，具體如下所示。

1）污染物+O3→產物或中間物特點：有選擇性，速度慢。

2）污染物+HO·→產物或中間物

特點：無選擇性，HO·（E0=2.8V）電位高，反應能力強，速度快，可引發鏈反應，使許多有機物徹底降解。

臭氧催化氧化技術是臭氧在催化劑的催化作用下，在水中形成具有強氧化作用的羥基自由基·OH（E0=2.8V），利用具有強氧化作用的羥基自由基·OH，并兼具電化學反應，對廢水中的有機或無機物進行氧化還原反應，進而達到分解、脫穩、吸附、凝聚等作用，去除廢水 COD 并提高廢水的 B/C 比。臭氧催化氧化技術特別適用于可生化性較差的廢水處理。

臭氧催化氧化主要機理

①通過催化劑強化產生更多的具有極高氧化還原電位的羥基自由基，使得有機污染物得到完全的降解；

②通過催化劑與水中的有機污染物發生絡合反應，使有機污染物更易于被氧化分解；

③通過催化劑使臭氧和有機物得到富集，從而加快有機物的氧化分解速度。

臭氧催化氧化技術特點

①工藝流程短，設備簡單，處理單元小而緊湊，占地面積小，用電設備少，耗電量低，運行費用低，操作方便且可自動控制，簡化對現場操作的要求。

②當水量水質發生變化時，可進行水質水量的調節，適應能力強，耐沖擊負荷能力強。

③能與其它技術（如生化法）相結合，充分發揮各自的優勢，更進一步提高處理效果。