高级氧化技术在船舶路线频繁水域处理中的应用

工程应用船舶物资与市场450引言高级氧化技术是利用具有强氧化性的游离基将有机污染物降解的技术[1]，实质上是化学反应中游离基的氧化反应，通过使用催化剂或给予一定的温度条件，在条件允许的情况下还会与氧化剂结合，在化学反应过程中，游离基的活性非常强（通常采用烃基游离基，即：-OH），与船舶路线频繁水域中的有机污染物之间发生取代反应、酸碱中和反应和电子转移等都会使有机污染物全部被矿质化（酸碱中和反应属于高级氧化反应）。高级氧化技术的作用机理是以产生烃基为标志，通过不同的途径和方式产生游离基（-OH）的过程。只要有游离基存在，会发生氧化反应，功击船舶路线频繁水域里面的有机污染物，使水域中的有机污染物分解为水、二氧化碳和其他矿物盐。高级氧化技术在反应过程中能产生大量的游离基，且产生的游离基非常活泼，产生的烃基游离基作为反应的中间产物，烃基游离基的产生可以诱发后面的一系列反应[2]。高级氧化技术的反应速率非常大，一般情况下，与有机物反应的速率在106~1010mol/L/s，烃基游离基在参加化学反应过程中，毫无选择的直接与有机污染物反应，防止二次污染的发生。高级氧化技术是一种由物理变化到化学变化的处理过程，反应时很容易就被控制，它不仅可以单独处理，还可以与其他处理过程结合起来，如果将高级氧化技术作为生化处理的前后处理，可以有效降低处理的成本。1材料与方法1.1检测水质在船舶路线频繁水域处理中，实验用水选择在船舶航行频繁的水域取样，水样水质见表1。1.2工艺流程将船舶路线频繁水域的水体通过水泵抽进过滤罐，过滤高级氧化技术在船舶路线频繁水域处理中的应用刘斌（青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司，山东青岛266101）摘要：随着国家经济的不断发展，船舶路线频繁水域的污染越来越严重，为了保护船舶路线频繁水域环境，实现可持续发展，提高高级氧化技术对船舶路线频繁水域的处理效果，因此，提出高级氧化技术在船舶路线频繁水域处理中的应用。采用臭氧和超声波2种高级氧化技术处理船舶路线频繁水域，通过高级氧化技术对水域中氨氮含量的实验，来验证高级氧化技术在船舶路线频繁水域处理中的重要作用。关键词：高级氧化；路线频繁；水域处理；游离基中图分类号：DF468文献标识码：ADOI:10.19727/j.cnki.cbwzysc.2019.04.012［引用格式］刘斌.高级氧化技术在船舶路线频繁水域处理中的应用[J].船舶物资与市场,2019(4):45-46.后的水注入高级氧化反应器，然后将处理后的水进行消毒后装入取样瓶，通过实验进一步分析。工艺流程图见图1。1.3分析方法氨氮是以游离氨或氨根离子的形式存在于水体中，水体的PH值决定两者的成分，PH值越高游离氨的成分越高，PH值越低，氨根的成分越多。船舶路线频繁水域中的氨氮来源主要是水域中的有机物受到高级氧化作用的分解产物，此外，在没有氧气存在的环境中，水域中含有的亚硝酸盐也可以通过高级氧化作用被还原成氮，而有氧环境中，水域中的游离氨可以转变成亚硝酸盐或硝酸盐，因此，高级氧化技术可以测定水域中的氨氮含量，含量较高就会对水域造成污染。高猛酸盐指数的测定是在水样中加入一定量的硫酸，使水样呈酸性，之后加入高锰酸钾溶液，将水样加热，通过计算求出高锰酸钾指数。2结果与分析2.1臭氧氧化技术对船舶路线频繁水域处理的影响臭氧氧化技术在高级氧化技术中比较具有代表性。臭氧表1水样水质收稿日期：2019-03-27作者简介：刘斌（1984-），男，本科，工程师，研究方向为水处理。检测指标浑浊度NTU高锰酸盐指数mg/L氨氮mg/L合格范围45~683.16~6.830.529~1.219平均值534.650.94图1取样分析流程图工程应用46船舶物资与市场图2臭氧投入量对氨氮含量影响图3不同频率的超声波对氨氮含量影响可以和船舶路线频繁水域中的有机物进行反应，臭氧氧化技术的途径有以下两点：1）在催化剂的作用下可以直接与有机物进行反应；2）在一定作用下反应，可以使有机物中不饱和键发生断裂，生成相对分子质量较小的有机酸和有机醛，在一定程度上高效的降解有机物[3]。实验在温度15℃、PH值为7.6的条件下进行，选取等量的水样，通过投入不同量臭氧，观察水质处理效果，测定船舶路线频繁水域氨氮的含量。目前，很多船舶运输领域都采用臭氧氧化技术对船舶路线频繁水域进行处理。实验结果显示，在处理船舶路线频繁水域中，臭氧的投入量与氨氮的含量有很大关系，这是因为臭氧在溶于水时可以直接氧化有机物，将有机物降解为水和二氧化碳[4]。臭氧氧化技术的优点是不会造成二次污染也不会产生污泥。臭氧氧化技术的发生器简单且容易组装，体积小，不会占用太多的空间，容易被控制。然而臭氧氧化技术在船舶路线频繁水域处理中也存在一些问题，由于臭氧的化学性质比较活泼，在空气中的半衰期可以达到16个小时