臭氧在城市污水处理中的应用

随着工业的发展，污水中所含的污染物种类不断增加，水源污染问题日益显现，目前，哥弟供水企业正积极通过技术进步和加强管理来提高饮用水水质。深度处理工艺以其技术优越性正在成为技术改造的主要工艺。臭氧作为一种环保型的杀菌消毒剂，它杀菌效率高，还能除味、脱色，改善水质，而且没有二次污染，被认为是未来水处理领域的新兴技术。

臭氧（O3）是氧的同素异形体，它是一种具有特殊气味的淡蓝色气体。分子结构呈三角形，密度是氧气的1.5倍，在水中的溶解度是氧气的10倍。臭氧具有极强的氧化性的特点 ，被世界公认是一种广谱高效杀菌剂，它的氧化能力高于氯一倍，灭菌比氯快600-3000倍，甚至几秒种内可以杀死细菌。臭氧可杀灭细菌繁殖体和芽胞、病毒、真菌等，臭氧还可以氧化、分解水中的污染物，在水处理中对除嗅味、脱色、杀菌、去除酚、氰、铁、锰和降低COD、BOD等都具有显著的效果。展坤臭氧设备产生臭氧的方法是用干燥空气或干燥氧气作原料，通过放电法制得。另一个生产的臭氧的方法是电解法，将水电解变成氧元素，然后使其中的自由氧变成臭氧。其优点是：没有离子污染；待消毒处理的水是用来产生臭氧的原料，因此没有来自系统外部的其他污染；臭氧在处理过程中一生成就被溶解，即可以用较少的设备进行臭氧处理。若在加压条件下，可生产出较高浓度的臭氧。臭氧依靠其强氧化性能可快速分解产生臭味及其其它气味的有机或无机物质后达到脱臭效果，将臭味根源物质分解成无害物质。

臭氧氧化工艺的原理是将快速混合接触氧化、微絮凝、泥渣分离、浮油气浮分离集中为一个处理系统，既能眼花分解去除微小的有机物、胶体杂质、腐殖酸，又能去除水中污染的浮油及藻类微生物和细菌、病毒等。臭氧在含高溶解有机碳的水源中使用，还可防止生物大量繁殖，抑制藻类生长能力，使水中微生物的长势和消毒副产品受到最大程度的控制，在水藻繁盛季节臭氧的使用可保持水体的生物学稳定性，增强水体的自净功能。臭氧用在水处理中有以下几个优点：臭氧是优良的氧化剂，可以杀死抗氯性强的病毒和芽孢；臭氧消毒受污水PH值及温度影响较小；臭氧去除污水中的色、嗅、味和酚氯等污染物，增加水中的溶解氧，改善水质；臭氧可以分解难生物降解的有机物和三致物质提高污水的可生化性；臭氧在水中易分解，不会因残留造成二次污染。

用于水处理的臭氧应用技术主要由气源处理系统、臭氧发生系统、电源控制系统、自动监测保护 系统和气水混合系统等几部分组成。气水混合装置是臭氧用于水处理必不可少的配套设备，虽然臭氧易溶于水，溶解度比氧气高十几倍，但必须采用一定的技术手段使臭氧与水充分接触，其中接触面积、时间、臭氧浓度、压力等都是混合效率的决定因素。目前，臭氧与水的混合主要有以下几种：1）嚗气法：这是一种传统的简便方法，带有一定压力的臭氧气利用某种泡化器，让其形成缩小气泡与水充分接触，不难看出，气泡越小，深度越大，接触时间越长，效果越好。2）射流法：也称文丘里法，是利用水在管道中流动时通过装置变径加快流速形成负压吸气，通入的臭氧与水在管路中混合；3）涡轮负吸法：这种方式是通过水泵吸程加装气路，在供水时形成负吸将臭氧带入水中，效率较高。4）反应塔法：这种方法是通过一个较高的装置塔，将水由高处喷下形成雾状，将臭氧化气体自设置在塔底部的微孔扩散设备扩散成微小气泡上升，与水流形成逆行，使臭氧气与水充分接触形成臭氧水。