臭氧在化學(xué)性質(zhì)上主要呈現(xiàn)強(qiáng)氧化性，氧化能力僅次于氟、·OH 和O( 原子氧) ，其氧化能力是單質(zhì)氯的1.52倍。在水溶液中，臭氧污染物反應(yīng)機(jī)理主要有臭氧直接氧化和自由基間接氧化反應(yīng)兩種。

直接氧化反應(yīng)

臭氧與水中有機(jī)污染物之間的直接氧化反應(yīng),可以分兩種方式:
(1) 親電取代反應(yīng)。親電取代反應(yīng)主要發(fā)生在分子結(jié)構(gòu)中電子云密度較大的位置。在帶有—OH、—CH3、—NH2等取代苯基結(jié)構(gòu)的分子中，苯環(huán)中鄰、對位上碳原子的電子云密度較大，這些位置上的碳原子易與臭氧發(fā)生親電取代反應(yīng)。
(2) 偶極加成反應(yīng)。由于臭氧分子具有偶極結(jié)構(gòu)( 偶極距約為0. 55D) ，所以臭氧分子與含不飽和鍵的分子相互作用時(shí)，可進(jìn)行偶極加成反應(yīng)。一般而言，臭氧的直接氧化反應(yīng)速率較慢，而且反應(yīng)具有選擇性，所以其降解有機(jī)污染物的效率較低。

自由基間接氧化反應(yīng)

(1)自由基間接氧化降解按反應(yīng)過程可以粗略分為兩個(gè)階段：第一階段為臭氧的自身分解產(chǎn)生自由基。當(dāng)溶液中存在引發(fā)劑如OH －等時(shí)可以明顯加快臭氧分解產(chǎn)生自由基的速度。在第二階段中，·OH與分子中的活潑結(jié)構(gòu)單元( 如苯環(huán)、—OH、—NH2等) 發(fā)生反應(yīng)，并引發(fā)自由基鏈反應(yīng)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，分子結(jié)構(gòu)被氧化破裂，分解轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，如甲酸、乙酸等，或進(jìn)一步將這些有機(jī)小分子完全礦化( 以總有機(jī)碳( TOC) 為測試指標(biāo)) 為CO2和H2O，從而達(dá)到降低出水中COD( 化學(xué)需氧量) 和提高處理后廢水的可生物降解性的目的。
(2)·OH自由基的反應(yīng)選擇性很小，當(dāng)水中存在多種污染物質(zhì)時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)一種物質(zhì)得到降解而另一種物質(zhì)濃度基本不變的情況。
臭氧與水中抗生素的反應(yīng)較為復(fù)雜，在一個(gè)反應(yīng)體系中，往往既出現(xiàn)臭氧直接氧化反應(yīng)，又出現(xiàn)自由基間接氧化反應(yīng)。溶液的pH 值對O3氧化反應(yīng)選擇何種機(jī)理起決定作用，在強(qiáng)酸性介質(zhì)中以直接氧化反應(yīng)為主，而在堿性介質(zhì)中則以自由基間接氧化反應(yīng)為主。
本工藝包在臭氧接觸反應(yīng)池中增加固體催化劑，以進(jìn)一步提高臭氧催化氧化的效果。

1、用途和性能

青島派尼爾環(huán)保生產(chǎn)的PNCH系列催化劑適用于印染廢水、煉油廢水、含酚廢水、焦化廢水等難降解有機(jī)廢水的處理，尤其對于高含鹽量、難生化降解的有機(jī)廢水具有很好的處理效果，具有去除效率高、壽命長等特點(diǎn)。
該類型催化劑能夠促進(jìn)臭氧（雙氧水）快速分解成羥基自由基，羥基自由基在水中是一種強(qiáng)氧化劑，從而快速氧化分解難降解有機(jī)化合物，使出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
       PNCH系列主要成份：活性氧化鋁載體，包含氧化銅、氧化錳、氧化鐵、氧化鈰等
該類型催化劑，具有高強(qiáng)度、耐沖刷等性能，能夠有效抗擊廢水對主催化劑的沖擊，降低阻力；同時(shí)能夠提高臭氧在廢水中的溶解度，對廢水中COD的降低效果明顯，脫色效果也很好（脫色效果好，去除COD效果更好些，綜合處理能力好）。

2、質(zhì)量指標(biāo)

PNCH系列氧化鋁載體：
堆密度：g/ml 0.65~0.75 粒徑：mm 3.0~5.0
比表面積：m2/g >280 孔徑：mL/g >0.4
抗壓強(qiáng)度：N/顆 >150 空速： 1~5

3、使用說明

水處理氧化增強(qiáng)型催化劑主要使用臭氧為氧化劑（也可用雙氧水,雙氧水用量在0.5~1‰），每立方污水用臭氧量在50~100g根據(jù)水的污染程度來確定，以尾氣中含20%左右的臭氧（中試過程中確定用量），作用過程中由于污染物的種類不同，沉淀的情況有差異，一般1個(gè)周左右需要進(jìn)行反沖，沖洗掉催化劑上的污物。催化劑的投入量是每小時(shí)水量的20%~100%，反應(yīng)時(shí)間45分鐘~2小時(shí)之間。催化劑的脫除率在原來的基礎(chǔ)上上升15~40%；使用奉命>5年。