臭氧在饮用水处理中的应用

      臭氧消毒的原理是臭氧在水中发生氧化还原反应，产生氧化能力极强的单原子氧（O）和羟基（OH），瞬间分解水中的有机物质、细菌和微生物。羟基（OH）是强氧化剂、催化剂，可是有机物发生连锁反应，反应十分迅速。羟基（OH）对各种致病微生物有极强的杀灭作用。单原子氧（O）也具有强氧化能力，对顽强的微生物如病毒、芽孢等具有强大的杀伤力。
       臭氧由于在水中有较高的氧化还原电位（2.07V，仅次于氟，位居第二），常用来进行杀菌消毒、除臭、除味、脱色，去除铁、锰，氧化分解有机物和絮凝作用等，在饮用水处理中有着广泛的应用。

       1.臭氧发生器的臭氧预处理
       在常规净水工艺前增加臭氧工艺，即在混凝沉淀池前投加臭氧，作用是氧化铁、锰等离子，去除色度和臭味，改善絮凝和过滤效果，取代加氯，有效减少卤代烃消毒副产物的生成。

       2.臭氧-生物活性炭处理
       与颗粒活性炭结合，经过常规净水工艺后，对水进行深度处理，去除各种有机物、颜色、气味和味道等。水面色度主要由溶解有机物、悬浮交替、铁锰和颗粒物引起。溶解有机物引起的色度难以去除，显色有机物的特征结构是带有双键或芳香环。
       臭氧发生器脱色的机理是臭氧机器活性基是染料发色团中的不饱和健断裂生成低分子量的酸和醛，进而生成低分子量的有机物，导致水色度显著下降。臭氧和锰等无机有色离子对不溶性臭氧的为絮凝作用也有助于有机胶体和颗粒的凝聚，通过过滤去除色素。

       3.臭氧消毒，作用于水消毒
       臭氧能分解细菌内部葡萄糖所需的酶，并使细菌失活。可以直接作用细菌、病毒，破坏它们的细胞器、DNA和RNA，破坏细菌的新陈代谢导致细菌死亡。通过细胞膜组织侵入细胞，作用在外膜脂蛋白和内脂多糖中，使细菌发生通透性扭曲而溶解死亡。
       臭氧杀菌受臭氧的浓度、水温、PH值、水的浊度等因素影响。在实际应用中，臭氧用于自来水消毒所需的投加量一般为1~3mg/L，接触时间不小于4min。例如臭氧对于过滤性病毒及其他致病菌的灭活作用非常有效。但青霉素菌之类的菌种对臭氧就具有一定的抗药性。对一般细菌、大肠菌、病毒等特别有效，其杀菌能力比氯系列的消毒剂要强几十倍到数百倍。
       各种常用消毒剂的效果按以下顺序排列：O3>ClO2>HOCl>OCl->NHCl2>NH2Cl