1、光化學(xué)臭氧產(chǎn)生
Lenard于1900年首次報道了由暴露于140-190 nm紫外光的氧氣形成臭氧的情況,并于1903年由Goldstein對其進行了充分評估。很快就認識到,工業(yè)生產(chǎn)的有效波長低于200 nm。鑒于使用基于汞的紫外線發(fā)射燈的當(dāng)前技術(shù),254nm波長與185nm波長一起傳輸,并且臭氧的光解與它的產(chǎn)生同時進行。此外,與185 nm波長相比,在254 nm處的相對發(fā)射強度高5至10倍。
用汞燈達到臭氧形成的合適的光致靜止狀態(tài)的嘗試失敗了。造成這種故障的主要原因是,熱分解會隨著臭氧的形成而發(fā)生。除了小規(guī)模使用或產(chǎn)生協(xié)同作用外,UV-臭氧過程(臭氧的UV-光化學(xué)生成)尚未達到成熟。需要進一步開發(fā)的重要階段包括開發(fā)新的燈泡技術(shù),該技術(shù)在波長小于200 nm時具有較少的老化和較高的發(fā)射強度。
2、電解臭氧的產(chǎn)生
電解產(chǎn)生臭氧具有歷史重要性,因為1840年Schönbein首次通過硫酸電解發(fā)現(xiàn)了合成臭氧。設(shè)備的簡單性可使該過程對小規(guī)模用戶或偏遠地區(qū)的用戶有吸引力。
電解產(chǎn)生具有許多潛在的優(yōu)勢,包括使用低壓直流電流,無需進料氣制備,減小設(shè)備尺寸,在高濃度下可能產(chǎn)生臭氧以及在水中產(chǎn)生,從而消除了臭氧與水的接觸流程。該方法的問題和缺點包括:
電極的腐蝕和腐蝕,陽極過電壓和高電流密度導(dǎo)致的熱過載,需要特殊的電解質(zhì)或低電導(dǎo)率的水,并且在現(xiàn)場生成過程中,在電極上形成結(jié)垢和沉積物,并產(chǎn)生了當(dāng)所用的水或電解質(zhì)中存在氯離子時,游離氯是該過程所固有的。
3、放射化學(xué)臭氧的產(chǎn)生
放射性射線對氧氣的高能輻射可促進臭氧的形成。即使該方法具有良好的熱力學(xué)產(chǎn)率,并且有趣地使用了廢物裂變同位素,但由于其復(fù)雜的工藝要求,化學(xué)核臭氧產(chǎn)生工藝尚未在水或廢水處理中成為重要的應(yīng)用。