应用科学 应用化学新技术探讨之臭氧氧化技术 吴思敏 （杭州师范大学钱江学院３１００００） 【摘阐述。 要】本文就应用化学新技术中的臭氧养护技术进行探讨，重点对臭氧联合技术的应用做了深入分析，并举一实例对其在实际中的应用进行了 臭氧技术臭氧联合技术 还算是比较新的尝试，而在实际应用方面就更加的少了。在证实臭氧作用 的效果方面，李松田利用臭氧与磁化联合法进行了臭氧处理循环冷却水的 ｆ关键词】应用化学新技术１、导言 臭氧作为一种强氧化性的氧化剂，长期以来还一直被看成是一种有效 的消毒剂，在上世纪初的时候，臭氧技术就已经被用在了对饮用水的消毒 处理过程中。运用臭氧技术能够对水中的许多有机物进行氧化，但臭氧与 有机物之间发生的反应是一种选择性的，也不能够把有机物彻底的分解成 动态实验。实验中对于处理系统流程中不含有阻垢器的情况，直接由循环 泵把冷却水输到流量计。ｉ）水质分析对使用这种方法处理补充水和循环水 的水质问题很有效。ｉｉ）热阻分析热阻试验在进行试前准备和开车等预前 处理后，此后系统要稳定大约４个小时，然后隔大约３０分钟对循环水进和 出口温度进行一次记录，这样的流程要连续８次，目的是用来计算清洁管 的热阻，接下来，要隔４个小时对换热器内的温度记录一次，进而得出瞬时 的污垢热阻。最后根据污垢热阻曲线的一些指标来得出极限污垢热阻。 ｉ ｉ ｉ）对于结垢和腐蚀情况的分析在臭氧实验中，对结垢和腐蚀的测试情况 按照一定的标准进行分析，在实验前后，按照ＧＢ５７７６标准对试验管进行了 检测测量，包括试验管的体积、长度和质量，另外根据标准方法，需要对粘 附和腐蚀速率进行科学的计算，由观察臭氧一磁化联合方法的极限污垢热 阻可知，它已经达到了允许值，这说明了一个问题，就是磁化作用可以使得 垢层变得比较疏松，阻垢率也达到了７０％，缓蚀率达到了５０％，相比臭氧技 术单独进行处理时的效果，要好得多，二者的结合起到了相互促进的协同 作用。 二氧化碳和水，经过臭氧氧化后的产物一般是羧酸类的有机物。要想使得 臭氧的氧化速率和反应效率得到提高，在进行矿化处理时，就应该采用一 些措施来加快臭氧的分解，进而产生比较活泼的一ＤＨ自由基，于是，从原来 臭氧技术的单独使用慢慢发展成了与其它方法的联合使用技术。本文就着 重分析这种臭氧联合技术的应用。 ２、臭氧联合技术 在实际中的应用一些研究相继研发了几种超声波与其它技术相结合 使用的新技术工艺，下面就臭氧～超声波和臭氧与磁化联合法两种新型的 结合技术进行研究和分析。 （１）臭氧一超声波联用技术超声波作为一种常见的高频机械波，有着 长波短和能量集中等特点，它的频率通常在２×（１０ ４）～５×（１０ １１）Ｈｚ之 间变化。超声波有着辐照化学效应的特点，超声波能够加速二甲基硫酸酯 的水解，而且还能够在很大程度上提高亚硫酸还原碘化钾的反应速率。随 着现在超声技术的不断发展，超声波在化学领域的应用研究也随之迅速的 发展了起来。近些年以来，超声波的单独使用能够降解水体中有机污染物 ３、小结 本文对臭氧技术，尤其是臭氧联合技术的应用进行了阐述，证实了臭 氧技术有着广阔的应用前景。下面对臭氧技术的发展趋势作简单的展望： （１）随着在水处理中臭氧技术的广泛应用，有一点得到了共识，那就是臭氧 技术的关键是在于它与水中污染物反应的机理，但是，就目前的研究进展 来说，这方面还没有明确的定论，仍然还处于进～步的研究中；（２）目前，在 已经得到了证明，表面看上去有着操作比较简单和方便等些许优点，但是， 如果站在能量消耗的角度来看的话，经济性就变得很差，而且降解的速率 也比较慢。基于使其降解速度得到提高以及降低费用的考虑，下面就臭氧 超声波新型结合技术进行研究和分析。基于超声波能够高效的降解废水 中难降解有机污染物的思想与成果，可以将超声波与臭氧实现联合使用， 以期可以提高有机物的降解效率，减少运行的成本。早在上世纪七十年代， 臭氧发生器的发展趋势角度来看，发生器的体积将会变得越来越小，能耗 也会变得越来越低，随之产生变化的还有电能转化率，也会变得越来越高， 进而产出率也变得越来越高，由此而带来的前景就是臭氧技术的控制自动 化程度会越来越高，应用范围会越来越广，臭氧技术应用产业的发展也将 会逐步加快。 在国外，超声波就被证明能够强化臭氧技术在废水处理过程中的作用，在 运用臭氧技术对生物污水处理厂的出水进行氧化处理时，利用２０ ｋＨｚ超 声波的介入可以减少５０％的臭氧投加量。在国内，赵朝成使用臭氧一超声 参考文献 波的联合技术处理了含酚废水，通过研究可以发现，超声辐射在臭氧氧化 过程中确实起到了加速反应速率的作用，相对于超声或者臭氧单独使用时 的效果来说，这种结合技术的效果十分明显。随着超声功率的不断增大，加 速反应的能力也不断的得到加强，而且臭氧通入量的比例不断增大，酚的 ［１］ 李树玲，张鸿涛，王占生．利用臭氧处理循环冷却水的研究［Ｊ］．给水 排水，ｌ９９５（６） ［２］ 华，曲云霞．臭氧法水处理在空调冷却水系统中的应用［Ｊ］．暖通 空调，２００２，３２（４） 去除率也随之不断的得到了增大。 （２）在循环冷却水处理中臭氧的应用在国外已经较成熟，但在在国内 ［３］金鹏康，王晓昌．水中天然有机物的臭氧氧化处理特性［Ｊ］．环境化 学，２００２，２ｌ（３）■ １ ［４］杨水涛，张帆，丁新平等．输入输出功率控制的比较［Ｊ］．电工技术学报， ２００９，２４（６）：９５—１０２． ［７］李云飞，姜晓峰．基于模糊控制理论的辊弯工件ＣＮＣ系统［Ｊ］．计算机工 程与应用，２００５，４１（２８）：１０８—１３４． ［８］Ｍｉｇｕｅ１．Ｄｅ１ｇａｄｏ．Ｆｕｚｚｙ ＡｓＳＯＣｉａｔｉｏｎ ＲｕｌｅＳ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍｏｄｅｌ ［５］赵庚申，王庆章，许盛之．最大功率点跟踪原理及实现方法的研究［Ｊ］． 太阳能学报２００６ ２７（１０）：９９７—１００１． ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｆｕｚｚｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ，２００３，（２）：２１４—２２０． ［６］陈昌松，段善旭，殷进军．基于神经网络的光伏阵列发电预测模型的设 计［Ｊ］．华中科技大学，２００５，（３）：ｌ９—２５． 一［９］胡安平，谭兴．太阳电池板的建模仿真与微扰并网电流的仲ＰＴ实现 ［Ｊ］．太阳能学报，２００９，（５）：２５～２８．一 ２６一
