(臭氧)在污水處理中的應(yīng)用
臭氧(O3)
2.1臭氧的氧化消毒特性。
①O3作為高效的無(wú)二次污染的氧化劑，是常用氧化劑中氧化能力最強(qiáng)的(O3>ClO2>Cl2>NH2Cl)，其氧化能力是氯的2倍。②O3消毒受pH值、水溫及水中含氨量影響較小，但也有一定的選擇性。③O3去除微生物、水草、藻類等有機(jī)物產(chǎn)生的嗅、味，效果良好，脫色能力比Cl2和ClO2更為有效和迅速。④投加O3能改變小粒徑顆粒表面電荷的性質(zhì)和大小，使帶電的小顆粒聚集;同時(shí)O3氧化溶解性有機(jī)物的過(guò)程中，還存在“徽絮凝作用”，對(duì)提高混凝效果有一定作用。⑤O3消毒效果好，劑量小，作用快，不產(chǎn)生三氯甲烷等有害物質(zhì)，同時(shí)還可使水具有較好的感官指標(biāo)。⑥O3能將水中不易降解的大分子有機(jī)物氯化分解為小分子有機(jī)物，并向水中充氧使水中溶解氧增加，為后續(xù)處理(特別是生物處理)提供了更好的條件。但從經(jīng)濟(jì)上考慮，O3投加量不可能太高，所以氧化并不徹底，如果后續(xù)工藝處理不當(dāng)，也會(huì)產(chǎn)生三氯甲烷等有害物質(zhì)。⑦在水處理過(guò)程中，應(yīng)盡量不要生成新的三氯甲烷物質(zhì)，因?yàn)槿燃淄橐磺倚纬�，O3也很難將其氧化去除。
2.2臭氧的制備及經(jīng)濟(jì)性分析。
生產(chǎn)O3的方法有無(wú)聲放電法、放射法、紫外線法、電解法等。在實(shí)際凈水廠應(yīng)用中都采用無(wú)聲放電法。
使氧氣(O2)轉(zhuǎn)變O3，首先需要有很大的能量將O-O鍵裂解為氧原子。無(wú)聲放電就是利用高速電子來(lái)轟擊氧氣，使其分解成氧原子:O2=2O。
離解后的氧原子有些合成臭氧:3O=O3
有些重新合成為氧氣，有些則和氧氣合成為O3:O+O2=O3
上述反應(yīng)都是可逆的，生成的O3也會(huì)分解成為氧原子活氧氣。所以，通過(guò)放電區(qū)域的氧氣中只有一部分能夠變成O3，因此生產(chǎn)出來(lái)的O3通常指含一定濃度O3的空氣，稱為臭氧化空氣，并非純臭氧氣。
根據(jù)目前的技術(shù)水平，O3的生產(chǎn)原料分為空氣、純氧氣、液氧三種。
采用液氧一般適用于中小規(guī)模(臭氧量<50kg/h)。采用變壓吸附法或負(fù)壓吸附法現(xiàn)場(chǎng)制取純氧，適用于臭氧量>50kg/h的規(guī)模。利用干燥空氣制取O3獲得的臭氧濃度一般在1%～3%;而利用純氧或液氧生產(chǎn)的臭氧濃度可達(dá)10%左右，而且空氣制取O3的電耗約為另外兩種方法的2倍。
3結(jié)論
3.1ClO2和O3都是高效的氧化消毒劑，其氧化消毒能力受pH值及水中氨氮的影響均較小，消毒都不會(huì)產(chǎn)生三氯甲烷，是液氯消毒的理想替代產(chǎn)品。
3.2ClO2和O3具有更高的穩(wěn)定性，同時(shí)又比氯具有更強(qiáng)的消毒能力;但氧化能力比O3差。但用臭氧消毒時(shí)，為了維持管網(wǎng)中的持續(xù)消毒能力，需要采用氯、氯胺、二氧化氯等作為輔助消毒劑。
3.3為避免生成三氯甲烷難以去除，在原水腐殖質(zhì)、藻類、酚含量高的水廠，建議使用ClO2或O3進(jìn)行預(yù)處理。
3.4水處理中采用O3要比采用ClO2成本略高，但從水質(zhì)來(lái)講，采用臭氧-活性炭工藝要比采用ClO2好。就經(jīng)濟(jì)水平而言，這兩種改進(jìn)水質(zhì)的方法都是可以接受的，各水廠可以根據(jù)具體情況采用相應(yīng)的措施。
3.5由于ClO2和O3氧化能力都很強(qiáng)，并都具有毒性和腐蝕性.在使用中要注意安全防護(hù)措施。(
