水和廢水臭氧氧化

前言

水體中化合物的臭氧氧化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其機(jī)理非常復(fù)雜，且影響因素眾多，但是開發(fā)經(jīng)濟(jì)合理的飲用水和廢水處理方法是完全可行的。為了充分利用這種潛力，有必要了解影響氧化過(guò)程的因素，以及各種因素的重要性和作用范圍。由于臭氧氧化與系統(tǒng)密切相關(guān)，在多數(shù)工業(yè)應(yīng)用前，要首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。因此臭氧氧化處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員、制造人員、研究人員，以及可能的工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行人員，不僅要知道臭氧氧化的機(jī)理，而且要知道如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以便可以對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋、推演和應(yīng)用?，F(xiàn)有的多數(shù)書籍只是集中論述飲用水或者廢水的處理，而很少同時(shí)考慮兩者或解釋兩者的本質(zhì)區(qū)別。只有極個(gè)別的書涉及到如何進(jìn)行臭氧氧化實(shí)驗(yàn)。這本指南填補(bǔ)了這一空白。它包含了很多研究人員、教師和臭氧系統(tǒng)開發(fā)人員在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、制作、解釋和應(yīng)用方面中積累的經(jīng)驗(yàn)；它來(lái)源于飲用水和廢水的長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)室研究、文獻(xiàn)評(píng)述、與主要專家的討論、令人百思不解的反饋問(wèn)題和作者深思熟慮的經(jīng)驗(yàn)；它可以為讀者在避免常見錯(cuò)誤和免除不必要的工作方面提供實(shí)際幫助。本書不僅適用于當(dāng)前在工業(yè)界和研究領(lǐng)域中應(yīng)用臭氧氧化技術(shù)，并希望優(yōu)化其系統(tǒng)的專業(yè)人員，也適應(yīng)于剛剛開始從事臭氧氧化工作的學(xué)生。目前雖然關(guān)于臭氧氧化的文獻(xiàn)有很多，但是一方面由于其專業(yè)程度太深，對(duì)初學(xué)者的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值非常有限，另一方面由于其范圍太廣、內(nèi)容分散也不適于高級(jí)研究人員。這本實(shí)用指南用簡(jiǎn)練的文字、表格和圖片評(píng)述了當(dāng)前大家關(guān)注的理論問(wèn)題和有關(guān)結(jié)論，并附有重要的輔助性參考文獻(xiàn)。它不僅包含了初學(xué)者入門所需的足夠知識(shí)，并且可以很快將更詳細(xì)的內(nèi)容介紹給高級(jí)讀者。

內(nèi)容概要

本書包含兩部分：A部分是臭氧氧化概述，B部分是臭氧的應(yīng)用。A部分旨在提供臭氧氧化的一般背景，簡(jiǎn)要地回顧了臭氧的毒理、反應(yīng)機(jī)理和臭氧氧化的工業(yè)應(yīng)用，這為其實(shí)驗(yàn)研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。B部分旨在提供一些如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用的信息。這部分首先討論了如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、所需設(shè)備、分析方法和數(shù)據(jù)評(píng)估，然后探討了進(jìn)行上述工作所需的理論基礎(chǔ)。其目的在于涵蓋臭氧氧化的基本知識(shí)，以便為實(shí)際應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；這部分還包含了大量參考文獻(xiàn)，以便讀者可以更深入地研究臭氧氧化特性。B部分最后討論了臭氧氧化與其他處理過(guò)程的組合問(wèn)題。

作者簡(jiǎn)介

作者：（德國(guó)）克里斯蒂安·戈特沙克 （德國(guó)）尤迪·利比爾 （德國(guó)）阿德里安·紹珀 譯者：李風(fēng)亭 張冰如 張善發(fā) 等克里斯蒂安·戈特沙克，環(huán)境工程博士，1987年開始從事臭氧研究，一直在柏林工業(yè)大學(xué)和ASTeX公司從事飲用水和半導(dǎo)體行業(yè)中的臭氧研究和開發(fā)工作。尤迪·利比爾，柏林工業(yè)大學(xué)水質(zhì)控制教授，自1976年以來(lái)一直從事臭氧氧化和氧化方面的研究，尤其是臭氧／生物活性炭，廢水處理高級(jí)氧化過(guò)程中臭氧微絮凝機(jī)理研究。MartinJekel先生擁有化學(xué)工程博士學(xué)位，自1988年以來(lái)一直擔(dān)任教授職務(wù)。他特為本書撰寫了A3部分。阿德里安·紹珀，環(huán)境工程碩士，首先開始從事兩相體系的臭氧氧化研究，以后又從事三相體系研究。擔(dān)任柏林工業(yè)大學(xué)德國(guó)科學(xué)基金會(huì)stbl93課題“工業(yè)廢水的生物處理”的負(fù)責(zé)人。她撰寫了B6.3部分。

書籍目錄

A 臭氧概述  1 毒理學(xué)  2 反應(yīng)機(jī)理  3 工業(yè)應(yīng)用B臭氧應(yīng)用  1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)  2 實(shí)驗(yàn)裝置和分析方法  3 傳質(zhì)過(guò)程  4 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)  5 臭氧氧化過(guò)程模擬臭氧在組合工藝中的運(yùn)用

章節(jié)摘錄

插圖：自從1906年在尼斯第一次使用臭氧消毒飲用水起，臭氧應(yīng)用的數(shù)量和領(lǐng)域日益增多。臭氧可以用于地下水和地表水，以及生活與工業(yè)廢水，如游泳池和冷卻塔系統(tǒng)廢水的處理和凈化。利用臭氧的氧化性，例如，在紙漿和造紙工業(yè)中進(jìn)行漂白，在半導(dǎo)體工業(yè)中氧化金屬，臭氧氧化已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)的一部分。由臭氧和臭氧衍生的氧化劑，例如羥基自由基OH°，在氧化和消毒過(guò)程中多重作用使之成為一種非常有效的氧化劑。一般來(lái)講，選擇臭氧是出于一兩種主要目的，但它也可能產(chǎn)生副作用，因此選擇臭氧時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮到正反兩方面的影響。改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)或運(yùn)行條件可以減少或利用這些副作用。對(duì)于臭氧的多重作用，還必須考慮到在整個(gè)處理過(guò)程中臭氧氧化單元的最佳位置。每個(gè)臭氧氧化單元的效率及所需臭氧量取決于前段工序產(chǎn)生的水和廢水性質(zhì)（如顆粒物去除性能和生物降解性）。臭氧氧化對(duì)后續(xù)處理流程也有明顯的影響，例如，可以提高可溶性有機(jī)物的生物降解性。幾乎所有的臭氧氧化效果、相應(yīng)的氧化程度以及動(dòng)力學(xué)模式，都取決于在臭氧接觸器和后續(xù)反應(yīng)器中所消耗的臭氧量。這就需要研究確定臭氧氧化階段的最佳運(yùn)行參數(shù)，例如，特定消毒效率下的濃度時(shí)間曲線（concentration-time value），或單位質(zhì)量初始有機(jī)物所消耗的臭氧量。本章總結(jié)和概括了臭氧在水和廢水處理中的各種實(shí)際應(yīng)用情況，因此這些結(jié)果可以充分說(shuō)明臭氧氧化過(guò)程的有效性和經(jīng)濟(jì)性。

編輯推薦

《水和廢水臭氧氧化:臭氧及其應(yīng)用指南》：國(guó)外城市建筑譯叢

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