地下水处理中的臭氧反应

地下水处理中的臭氧反应

由于泄漏，许多有机化合物很终进入了地下水。发动机燃料及其相关成分（例如MTBE）和在各种商业和工业应用中使用的各种溶剂，特别是氯化溶剂和1,4二恶烷。这些化合物具有高度的毒性，并且需要通过某种类型的转化成毒性较小的化合物来降低毒性。随着臭氧应用的广泛，已经发现一般的氧化和基于臭氧的氧化是有效的。

 

分子臭氧直接与有机和无机材料发生反应，它是这种形式的选择性和缓慢作用的氧化剂。它很容易与芳族化合物和某些无机物（例如，地下水中存在的Fe，Mn和H2S）发生反应。臭氧也与作为非选择性和快速氧化剂的羟基自由基保持平衡。该化合物寿命短，意味着它会迅速自我分解。

普通臭氧氧化及相关化学反应

 

 

 

可以通过多种方式改变平衡以产生更多的羟基自由基，包括将pH值提高至碱性条件，添加过氧化氢或使臭氧暴露于254 nm的紫外光。即使在意图使用分子臭氧水或地下土壤条件的情况下，也可能将平衡推向羟基自由基。结果，可以具有混合氧化剂环境。

 

重要的是要注意，地下水处理中对臭氧的需求可能会受到溶解和未溶解物种的影响。ISCO臭氧的应用可以从地下土壤及其中包含的物质中看到对臭氧的需求。在泵送和处理应用中，非人为溶解的物质，特别是诸如Fe和Mn之类的矿物质，可能会产生对臭氧以及可能使用的任何氧化剂的需求。

 

考虑到上述想法，分子臭氧与烯烃和芳族化合物快速反应。增加氯取代会降低反应速率。这意味着对于这些化合物，臭氧的施加必须长时间进行。因此，PCE与臭氧的反应不好，但是DCE和氯乙烯与分子臭氧的反应很好。与苯的反应速率由于官能团的取代而变慢，从而增加了臭氧的反应速率，例如酚或氯酚。脂肪醇，醛，酮和羧酸通常不会与臭氧很好地反应。在某些条件下，NH 3和胺可与臭氧反应。

 

在分子臭氧无效的情况下，将平衡移向羟基自由基可加速反应。臭氧已在ISCO中用于处理PAH，BTEX，MTBE，DCE，pyr和菲。结合羟基自由基，已经处理了更广泛的化合物，例如TCE，PCE和1.4二恶烷。并非所有这些反应都可以在原位轻松进行，但可能需要泵送处理。

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