去除，C0D污染物不易进出细孔， 所以传统吸附剂的吸附容量低，使用寿命不高。而本发明采用的冠宇水资源科技公司的MAC 吸附剂，利用表面官能团的物理作用，透过静电引力或凡德瓦耳力，将污水中的污染物吸附 在MAC吸附剂表面，再通过MAC吸附剂催化臭氧产生的羟基自由基（· 0H)，进行高级氧化处 理(Α0Ρ)，直接将吸附剂表面的C0D污染物氧化掉。这样MAC吸附剂就可再生，重复进行吸附。 制作MAC吸附剂的起始物来源很多，包括:活性炭(来自椰壳，沥青，或煤质），及以农作废弃 物为起始物开发为MAC吸附剂。本发明的发明人之一，已将废物利用的研究申请成为中国 专利"CN103787443A-用以去除总解性固体的流过式吸附器"。
[0039] 依废水的性质与处理目标，传统活性炭可用特定的药剂，进行表面改质，制成"对 症下药"的MAC吸附剂，使MAC吸附剂能"具有选择性的"去除废水中的TDS(包括淡化海水）、 COD、BOD、T0C、磷、氨氮或砷等。改质后，活性炭原有的表面结构与孔隙均不变，故MAC吸附剂 仍然具有除色，除臭，除挥发性有机气体(V0C)，除少量的重金属离子，及除SS之活性炭的固 有特性。MAC吸附剂也和活性炭一样是还原剂，能吸附臭氧，并将臭氧分解。活性炭的形状有 粉状与粒状，都可用以制造MAC吸附剂。不过，粉状活性炭必须经过造粒工艺，制成粒状的 MAC吸附剂，使水能顺利流过MAC吸附剂的填充塔，接受净化处理。
[0040] MAC吸附剂与臭氧是本发明的两个主要元素，藉由它们之间的加成作用，达到快速 的深度处理C0D的效果。本发明使用在线臭氧发生器(E〇3)装置，以低直流电压(24V或以下） 电解自来水或废水，在水中直接的产生臭氧。如同一般水的电解：阳极产生氧气，阴极产生 氢气。但是，阳极上镀一层特殊的触媒后，电解时，阳极除了氧气，还产生臭氧(氧气与臭氧 的产量比接近3:2)。臭氧之食品级触媒的技术说明，可参考本发明的发明人之一的美国专 利第9,174,859号。臭氧在水中生成时，先以次微米的气泡出现于阳极表面，然后长大至微 米级才离开阳极。因此，在线臭氧发生器(E〇3)的臭氧无须像传统的"电解空气产生臭氧"的 辉光放电，必须将臭氧分散于水中，而且辉光放电无法产生像在线臭氧发生器(E〇3)那般的 小气泡。臭氧的气泡愈小，反应速率愈快。
[0041]从化学角度看，臭氧为氧化剂，MAC吸附剂或活性炭为还原剂，两者在水中相遇，便 自动发生"氧化-还原，oxidation-reduction"反应(英文简称redox)。前述自动redox的现 象，也在高猛酸钾(KMn〇4)与活性炭间产生，活性炭能将KMn〇4还原为Mn〇2。不同的是，臭氧/ MAC吸附剂的redox反应在常温发生，而KMn〇4/活性炭redox反应，则须加热至60-80°C。
[0042]臭氧与MAC吸附剂的redox反应[S卩臭氧被MAC吸附剂催化分解，变成羟基自由基 (·0Η)的过程]，先从臭氧分子被吸附于MAC吸附剂的表面开始。臭氧(03)在该表面被MAC 吸附剂还原为0?Γ离子，如方程式(1)。接着，03与0!Γ离子反应，形成方程式(2)中的过氧自由 基（superoxideradical)：
[0043] Os ^ iljO +2e〇·2OH + ⑴'
[0044] 〇3+〇H--〇2-·+Η〇2· (2)
[0045] 方程式（1)与（2)为连锁反应的起步（initiation)。〇3再与过氧自由基循环反应， 如方程式(3)与(4):
[0046] 〇3+H〇2 · - · 0H+2 〇2 (3)
[0047] 〇3+ · 〇H-〇2+H〇2 · (4)
[0048] 方程式(3)与(4)为连锁反应的传递(propagation)。最后，
[0049] 羟基自由基· 0H互相结合，成为双氧水(H202):
[0050] 2 ·OH^H2〇2+〇2 (5)
[0051 ] 方程式(5)为连锁反应的终结(termination)
[0052] 上速方程式（1)至(5)之03在MAC吸附剂表面的吸附及催化产生· 0H，及COD有机物 在MAC表面的吸附与降解，显示于图1:
[0053] 以臭氧消除有机物C0D较消除无机物C0D耗费更多的臭氧，消除lmg可被臭氧氧化 的有机物C0D，须耗费2.5mg臭氧（除了H2S，消除lmg无机物C0D只须0.44-0.88mg臭氧），而且 臭氧化的反应速率慢，对一些有机物C0D根本无能为力。例如，丙酮(无法被臭氧氧化)与乙 醇(被臭氧氧化至乙醛，反应便停顿）。因此，C0D的消除须要一个比臭氧更强大的氧化剂，答 案就是羟基自由基（· 0H)，而所有以· 0H降解C0D污染物的反应，便称为高级氧化工艺（英 文代号:Α0Ρ)。表1列示一些氧化剂的氧化电位，由高至低的顺序排列，氧化电位氧愈高的氧 化剂，分解C0D的能力便愈强。
[0056] 表1 一些氧化剂的氧化电位
[0057]另外，表2比较臭氧与羟基自由基（· 0H)氧化分解一些有机物⑶D的反应速率(单 位:if1 ·sec'M为莫耳浓度，S卩1公升水中含有的莫耳mol数，M=mol/L):
[0059] 表2 03与· 0H分解一些有机COD污染物的反应速率
[0060]表2显示羟基自由基（· 0H)氧化分解有机⑶D污染物的反应速率，比臭氧快百万 倍，说明了Α0Ρ的重要性及它的经济价值。所以，能以「方便、快速、经济」的方式产生羟基自 由基（· 0H)的工艺，将能对『环境保护』作出最大的贡献。表3列示已被验证之产生羟基自由 基（· 0H)的方法：
[0062] 表3在水中产生· 0H的工艺
[0063]表3的第4项"03+活性炭"，MAC吸附剂不仅比活性炭能吸附更多种类的污染物，且 吸附容量也更高。故"03+MAC吸附剂"是一个创新的水处理系统。同时，以在线臭氧发生器 (E〇3) "在线实时供应适量的臭氧"，使"E03+MAC吸附剂"能达到环保、节能的最高处理要求。 [0064]本发明采用的光氧化(UV)，臭氧，双氧水组合氧化形式，利用了其氧化和光解作 用，包括臭氧的直接氧化，臭氧和双氧水分解产生的氢氧自由基· 0H为主的氧化，以及双氧 水、臭氧光解和离解作用，来对污水中的污染进行氧化，并且氧化结果，有机物彻底被氧化 降解为〇) 2和出0等无害物质。相对与其他化学氧化，臭氧、双氧水等氧化剂单独氧化来看，具 有不可比拟的优势。
[0065]本发明采用的物理吸附技术与高级氧化技术组合的处理装置及处理工艺，一方面 能使污水中的污染物能快速有效的转移到物理吸附剂表面，使污水能够在最短的时间内被 处理干净；另一方面采用光氧化(UV)，臭氧，双氧水组合氧化形式，能将污水中的以及MAC表 面吸附的有机污染物彻底的无害化处理。这样组合的方式，能使装置连续使用，而物理吸附 始终处于非饱和状态，无须进行停车反洗。
[0066]该装置可根据污水中所含盐类、C0D指标的不同的需求，通过在线监测仪对数据进 行在线采集，并通过PLC