臭氧憑借其強(qiáng)氧化特性（標(biāo)準(zhǔn)電極電位E?=2.07V），能夠有效降解水體中的有機(jī)與無機(jī)污染物。早期該技術(shù)主要應(yīng)用于殺菌消毒及去除飲用水或二級出水中的微生物群落。隨著臭氧發(fā)生裝置的持續(xù)改進(jìn)，以空氣作為氣源制備臭氧已成為可能，顯著降低了運(yùn)行成本，推動該技術(shù)近年來在污水處理研究領(lǐng)域獲得廣泛關(guān)注。目前普遍認(rèn)為，臭氧對水中有機(jī)物的氧化作用主要通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)。

1、 直接氧化

臭氧分子可呈現(xiàn)兩種結(jié)構(gòu)形態(tài)，既能作為親電試劑也能作為親核試劑參與反應(yīng)過程。一般認(rèn)為直接氧化過程涉及親電取代、親核加成及環(huán)加成等反應(yīng)類型，其反應(yīng)活性順序表現(xiàn)為：鏈烴＞胺類＞酚類＞多環(huán)芳烴＞醇類＞醛類＞鏈烷烴。

臭氧分子兩種結(jié)構(gòu)

2、 間接氧化

臭氧在水相環(huán)境中穩(wěn)定性較低，易發(fā)生分解反應(yīng)。該過程包含鏈引發(fā)、鏈增長與鏈終止三個階段，分解同時產(chǎn)生氧化能力更強(qiáng)的活性自由基，特別是羥基自由基（·OH）。這一過程受水體pH值、溫度、無機(jī)物與有機(jī)物濃度等多重因素影響。水中存在的某些物質(zhì)可促進(jìn)或抑制自由基生成，據(jù)此可分為誘發(fā)劑（如H?O?、OH?、紫外輻射）、促進(jìn)劑（如腐殖酸、二價鐵離子、甲醇）和抑制劑（如HCO??、PO?3?、叔丁醇）三類。

盡管臭氧氧化技術(shù)已在多個領(lǐng)域取得應(yīng)用成果，但單一臭氧工藝因其固有局限性制約了大規(guī)模推廣，主要表現(xiàn)在：氧化過程具有選擇性、難以實(shí)現(xiàn)有機(jī)物完全礦化、水中溶解度低導(dǎo)致利用率有限、反應(yīng)過程中易生成小分子酸性副產(chǎn)物等。

為克服上述技術(shù)瓶頸，研究人員從兩個方向進(jìn)行改進(jìn)：一是通過耦合紫外輻射、電化學(xué)等輔助技術(shù)提升臭氧分解效率；二是引入催化劑加速臭氧分解過程，如投加Fe2?、Mn2?等金屬離子。然而均相催化劑需對金屬離子進(jìn)行后續(xù)處置，增加了處理成本。為此，非均相催化臭氧氧化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

在非均相催化體系研究中，溶液pH值、反應(yīng)溫度、臭氧投加量、催化劑用量及水體中天然有機(jī)物與無機(jī)離子濃度構(gòu)成主要影響因素。科力邇科技在深入解析非均相臭氧催化機(jī)理的基礎(chǔ)上，通過整合多種活性金屬氧化物、高孔隙率微孔成型工藝、親水改性抗污染防堵塞等關(guān)鍵技術(shù)，針對不同行業(yè)有機(jī)廢水特性，成功開發(fā)出高效非均相臭氧催化劑系列產(chǎn)品。

高效非均相臭氧催化劑

結(jié)合臭氧催化氧化-旋流一體化技術(shù)，研發(fā)CDOF(Cyclonic Dissolved Ozone Flotation unit)旋流溶氣氣浮一體化裝置，創(chuàng)造性地將臭氧高級氧化技術(shù)、旋流技術(shù)和溶氣氣浮技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)各種難處理廢水高效綜合去除。

該裝置綜合運(yùn)用臭氧多重催化氧化技術(shù)（均相和非均相催化）、旋流技術(shù)、溶氣氣浮技術(shù)、全密閉全自動帶壓催化氧化技術(shù)、超臨界催化氧化和高效非均相催化劑、空化超臨界催化、高效絮凝等技術(shù)于一體，對各種污染物綜合處理效果好。

CDOF裝置及應(yīng)用案例

該套污水處理裝置臭氧利用率高，反應(yīng)速率快、時間短，占地面積小，配套設(shè)施少，自動化程度高，安全環(huán)保，綜合投資低，可廣泛運(yùn)用于石油煉化污水、新能源行業(yè)污水、市政垃圾滲濾液等行業(yè)污水處理，為不同領(lǐng)域的廢水治理提供專業(yè)解決方案。