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臭氧(O3)廢水處理技術(shù)于1905年應(yīng)用于水處理。隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，它被普遍認(rèn)為是一種很有前途的水處理方法。臭氧具有很強(qiáng)的氧化性，目前對(duì)其氧化機(jī)理還沒有明確的研究結(jié)論。一般認(rèn)為主要來源于臭氧離解的OH自由基，臭氧是已知的發(fā)生在水中的氧化劑中最活躍的氧化劑，它可以通過自由基反應(yīng)很容易地氧化各種類型的有機(jī)物。OH自由基還能與苯衍生物等其他物質(zhì)形成二次氧化基團(tuán)。它還可以將碳酸根或碳酸氫根離子氧化成碳酸根或碳酸氫根，作為三級(jí)氧化劑，臭氧分子可以離解成過氧化物的過氧基團(tuán)。

臭氧化的主要過程。
臭氧(O3)水處理工藝有多種類型，包括①臭氧(O3)+生物活性炭法，②臭氧(O3)+混凝法，③臭氧(O3)+活性炭吸附法，④臭氧(O3)+活性污泥法，⑤臭氧(O3)+膜處理法，⑥臭氧(O3)+超聲波法。

1.臭氧(O3)+生物活性炭法的主要過程是:首先在水中加入臭氧，其強(qiáng)氧化性將復(fù)雜的有機(jī)分子鏈斷裂成小分子，易于生物降解，增加水中溶解氧濃度。然后進(jìn)入生物活性炭裝置，可降解有機(jī)物被活性炭富集，并被好氧微生物氧化分解為CO2和H2O。該工藝的特點(diǎn)是臭氧預(yù)處理提高了廢水的可生化性，有機(jī)物的富集和富氧提高了生化反應(yīng)速度；有機(jī)物在活性炭上的生物降解可以恢復(fù)活性炭的吸附性能。
2.臭氧(O3)+混凝法是基于臭氧(O3)對(duì)親水性物質(zhì)的強(qiáng)大破壞力。當(dāng)親水性物質(zhì)變成疏水性時(shí)，混凝沉淀效果會(huì)大大提高。
3.臭氧(O3)+活性炭吸附法是指由于活性炭微孔小，限制了大分子物質(zhì)的吸附，臭氧(O3)可以破壞物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，形成小分子，增加活性炭的吸附能力。

4.臭氧(O3)+活性污泥工藝與生物活性炭工藝功能相同，旨在提高廢水的可生化性。
5.臭氧(O3)+膜處理法，超濾(UF)后處理常采用臭氧(O3)。

6.臭氧(O3)+超聲波處理法，超聲波功率的增加可以提高反應(yīng)速度，臭氧(O3)通量的增加可以加深生物反應(yīng)程度，提高復(fù)雜有機(jī)物的去除率。
臭氧單元處理主要是催化氧化。
臭氧單元處理主要是催化氧化，如堿催化氧化、光催化氧化、非均相催化氧化，具體處理方法有:①臭氧(O3)/H2O2，②臭氧(O3)/UV(紫外光)，③臭氧(O3)/固體催化劑(金屬及其氧化物、活性炭等。).從反應(yīng)機(jī)理來看，它屬于堿催化臭氧化、光催化臭氧化和多相催化臭氧化。

1.堿催化臭氧化反應(yīng)的方式是通過羥基催化生成-羥基自由基，然后氧化分解有機(jī)物。-OH自由基的生成過程如下:
O3+OH→O2+HO2，O3+O2→O3+O2，O3+H+→HO3→OH+O2.。
2.堿催化臭氧化反應(yīng)的方式是通過羥基催化生成-羥基自由基，然后氧化分解有機(jī)物。-OH自由基的生成過程如下:
O3+OH→O2+HO2，O3+O2→O3+O2，O3+H+→HO3→OH+O2.
3.光催化臭氧氧化法處理含難降解有機(jī)化合物的廢水時(shí)，部分難降解有機(jī)化合物在紫外光照射下處于激發(fā)態(tài)，與OH基團(tuán)發(fā)生羥基化反應(yīng)，生成易于生物降解的新物質(zhì)。
4.多相催化臭氧化是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)。金屬催化的目的是促進(jìn)臭氧(O3)分解，產(chǎn)生活性-OH自由基，增強(qiáng)其氧化作用。常用的催化劑有氧化銅、氧化鐵、氧化鎳、二氧化鈦、錳等。