地下水處理中的臭氧反應(yīng)

由于泄漏，許多有機(jī)化合物很終進(jìn)入了地下水。發(fā)動(dòng)機(jī)燃料及其相關(guān)成分（例如MTBE）和在各種商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中使用的各種溶劑，特別是氯化溶劑和1,4二惡烷。這些化合物具有高度的毒性，并且需要通過某種類型的轉(zhuǎn)化成毒性較小的化合物來降低毒性。隨著臭氧應(yīng)用的廣泛，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一般的氧化和基于臭氧的氧化是有效的。

 

分子臭氧直接與有機(jī)和無機(jī)材料發(fā)生反應(yīng)，它是這種形式的選擇性和緩慢作用的氧化劑。它很容易與芳族化合物和某些無機(jī)物（例如，地下水中存在的Fe，Mn和H2S）發(fā)生反應(yīng)。臭氧也與作為非選擇性和快速氧化劑的羥基自由基保持平衡。該化合物壽命短，意味著它會(huì)迅速自我分解。

普通臭氧氧化及相關(guān)化學(xué)反應(yīng)

 

 

 

可以通過多種方式改變平衡以產(chǎn)生更多的羥基自由基，包括將pH值提高至堿性條件，添加過氧化氫或使臭氧暴露于254 nm的紫外光。即使在意圖使用分子臭氧水或地下土壤條件的情況下，也可能將平衡推向羥基自由基。結(jié)果，可以具有混合氧化劑環(huán)境。

 

重要的是要注意，地下水處理中對(duì)臭氧的需求可能會(huì)受到溶解和未溶解物種的影響。ISCO臭氧的應(yīng)用可以從地下土壤及其中包含的物質(zhì)中看到對(duì)臭氧的需求。在泵送和處理應(yīng)用中，非人為溶解的物質(zhì)，特別是諸如Fe和Mn之類的礦物質(zhì)，可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)臭氧以及可能使用的任何氧化劑的需求。

 

考慮到上述想法，分子臭氧與烯烴和芳族化合物快速反應(yīng)。增加氯取代會(huì)降低反應(yīng)速率。這意味著對(duì)于這些化合物，臭氧的施加必須長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行。因此，PCE與臭氧的反應(yīng)不好，但是DCE和氯乙烯與分子臭氧的反應(yīng)很好。與苯的反應(yīng)速率由于官能團(tuán)的取代而變慢，從而增加了臭氧的反應(yīng)速率，例如酚或氯酚。脂肪醇，醛，酮和羧酸通常不會(huì)與臭氧很好地反應(yīng)。在某些條件下，NH 3和胺可與臭氧反應(yīng)。

 

在分子臭氧無效的情況下，將平衡移向羥基自由基可加速反應(yīng)。臭氧已在ISCO中用于處理PAH，BTEX，MTBE，DCE，pyr和菲。結(jié)合羥基自由基，已經(jīng)處理了更廣泛的化合物，例如TCE，PCE和1.4二惡烷。并非所有這些反應(yīng)都可以在原位輕松進(jìn)行，但可能需要泵送處理。

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