臭氧技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的先進(jìn)應(yīng)用
隨著基礎(chǔ)工業(yè)的迅猛發(fā)展，水質(zhì)污染日益嚴(yán)重和可利用水資源減少，人們越來越重視污水回用技術(shù)的應(yīng)用。
傳統(tǒng)的氯氣處理工藝難以滿足污水處理回用的要求.
隨著工業(yè)的發(fā)展和人口的集中，來自家庭、機(jī)關(guān)、商業(yè)和城市公共設(shè)施的生活污水量及所含的污染物種類不斷增加.其中主要是糞便和洗滌污水.這些污水排入水體后往往會(huì)傳染疾病，而且會(huì)造成水體中懸浮物數(shù)量和生化需要氧量越來越高，水體缺氧，水生生物滅絕。臭氧是國際公認(rèn)的綠色環(huán)保型殺菌消毒劑，消毒效率高，對各種病毒、細(xì)菌均有很強(qiáng)的殺滅能力，它還能除味、脫色，改善水質(zhì)。而且沒有二次污染。
臭氧處理技術(shù)被認(rèn)為是未來水處理領(lǐng)域的新興技術(shù)。
一、臭氧的物理化學(xué)性質(zhì)臭氧在常溫下為藍(lán)色氣體。有刺激性特殊氣味；液態(tài)時(shí)為藍(lán)黑色，熔點(diǎn)為一192.5±0.4℃=(760mmH曲，沸點(diǎn)為一111.9+0.3℃c760mml-I曲，氣體密度21—44g／L，溶解度為O.68g／I_.，溶解系數(shù)為032。理論上臭氧的溶解度隨溫度的升高而降低.它對紫外線的最大吸收波長為254nm，工作環(huán)境中允許的最大濃度TCV≤0.1。臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，蒸氣的還原電位在酸性介質(zhì)中為一2.07V，在堿性介質(zhì)中為一124V。臭氧在水中的分解速度很快.在含有雜質(zhì)的水溶液中能迅速回復(fù)到氧氣的狀態(tài)，其衰期為5—30rain.若水溫接近0℃時(shí)能更穩(wěn)定些。研究表明。臭氧在水中的分解速度隨水溫和pH值的提高而加快，由于臭氧具有強(qiáng)氧化性，因此能與除了金、鉑外的所有金屬發(fā)生反應(yīng)，能氧化許多有機(jī)物，極易與一SH、=s、一NH、=NH、一OH和一CHO等反應(yīng)；與芳香族化合物也能反應(yīng).但速度慢些：對于脂肪族化合物幾乎沒有效果?；诔粞跄苎趸饘俚脑颍虼嗽趯?shí)際的生產(chǎn)中常使用含25％的鉻鐵合金來制造臭氧發(fā)生設(shè)備.而且在發(fā)生設(shè)備和計(jì)量設(shè)備中，不能用普遍的橡膠作密封材料，必須采用耐腐蝕的硅膠或者耐酸橡膠。
二、臭氧的產(chǎn)生原理氧氣在電子、原子能射線、等離子體和紫外線等射線流的轟擊下能分解為氧原子。這種氧原子極不穩(wěn)定，具有高活性，能很快和氧氣結(jié)合成三原子的臭氧。目前.生產(chǎn)臭氧的方法大致有：無聲放電法、核輻射法、紫外線法(低壓汞燈)、等離子體射流法和電解法等。電暈放電是利用高速電子轟擊干燥氧氣，使其分解為氧原子。高速電子具有足夠的動(dòng)能(6～7ev)，通過氧原子與氧氣及其它任何氣體分子三體碰撞，反應(yīng)形成臭氧。工業(yè)中常采用在空氣或氧氣中無聲高頻高壓沿面放電產(chǎn)生臭氧。當(dāng)以空氣作為氣源時(shí)，產(chǎn)生臭氧的濃度為10～20g／m3，電耗為1婦臭氧／16~。[8kwh；以氧氣為氣源時(shí)。臭氧的濃度可增加2∞倍，而電耗減半。電解法是一種利用直流電源電解含氧電解質(zhì)產(chǎn)生臭氧的方法。含有水化熒光陰離子電解質(zhì)的水溶液在室溫下用高電流動(dòng)功率可將其氧化成。此種方法產(chǎn)生的臭氧濃度高，成分純凈，在水中溶液度高。紫外線輻射法是利用低壓汞燈輻射產(chǎn)生，此方法簡單.產(chǎn)生臭氧濃度低、適用于實(shí)驗(yàn)室；其優(yōu)點(diǎn)在于對溫度不敏感，易于通過對汞燈功率的線性控制來控制臭氧的產(chǎn)量。
三、臭氧在污水處理中的應(yīng)用
3.1飲用水的消毒和深度處理臭氧在飲用水中的應(yīng)用已有百年的歷史，早在1893年.荷蘭建立了世界上第一座臭氧處理飲用水的裝置.對RJ曲e河水進(jìn)行消毒處理。飲用水的處理不僅要能有效的消毒殺菌，而且必須去除微污染物質(zhì)。在傳統(tǒng)的飲用水處理工藝中大多使用氧氣或次氯酸鈉作為消毒劑和氧化劑。氯能有效殺滅水中的細(xì)菌.但近年來發(fā)現(xiàn)氯處理產(chǎn)生的一些副產(chǎn)物如三氯甲烷等有機(jī)鹵代物具有一定的毒性，甚至有致癌、致畸、致突變作用。為此.飲用水的臭氧處理技術(shù)受到重視和深入研究。研究表明臭氧不僅具有很強(qiáng)的消毒殺菌作用，還可以氧化去除水中的微污染物質(zhì).這些微污染物往往難以生物降解，如腐殖酸、農(nóng)藥、氯代有機(jī)物等。而且臭氧氧化較為徹底.較少產(chǎn)生副產(chǎn)物。
3-2水體的除臭脫色廢水中的有機(jī)或無機(jī)物含有硫和氮是引起臭味的主要原因.當(dāng)投加1—2mg／L低濃度的臭氧于廢水中時(shí)。就可氧化這些物質(zhì)起到除臭效果。值得～提的是.臭氧作了脫除異昧外.還可防止異味的再產(chǎn)生。這是由于臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的氣體中含有大量的氧氣或空氣，而產(chǎn)生臭味的物質(zhì)易在缺氧環(huán)境下導(dǎo)致發(fā)臭，若采用臭氧處理時(shí)，在氧化除臭的同時(shí)，形成了富氧環(huán)境.可阻止臭味的再產(chǎn)生。臭氧對水體中的著色有機(jī)物具有氧化分解作用.微量的臭氧就能起到良好的效果。著色有機(jī)物一般是具有不飽和鍵的多環(huán)有機(jī)物，用臭氧進(jìn)行處理時(shí)能夠打開不飽和化學(xué)鍵，使分子斷鍵.從而使水變清。國內(nèi)已開展了利用臭氧對印染廢水脫色處理的基礎(chǔ)性研究工作。
3.3廢水中無機(jī)和有機(jī)污染物質(zhì)的奧氧化處理工業(yè)廢水中最先采用臭氧化法處理的是含氰廢水和臺酚廢水。氯化物經(jīng)臭氧氧化后生成的氰酸鹽其毒性僅為氰化物的1／100左右，甚至可進(jìn)一步氧化成無害化物質(zhì)。用臭氧處理鐵氰鉻合鹽則比較困難，但對其他氰鉻量的銅離子能促進(jìn)臭氧對氰的分解。臭氧還可用于處理含金屬離子廢水，將存在于廢水中的金屬離子氧化為不溶于水的化合物。臭氧能與各市地多有機(jī)物或官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng).如c=c、c苫c、芳香化合物、雜環(huán)化合物、N=N、c；N、一OI-l、一SH、一NH2、一cH等。臭氧破壞和去除廢水中污染物的作用已被廣泛研究。對有機(jī)物臭氧化的產(chǎn)物也進(jìn)行了一些研究，臭氧化產(chǎn)物主要是一元醛、二元醛、醛酸、一元羧酸、二元羧酸等有機(jī)小分子。3.4臭氧在冷卻水處理中的應(yīng)用臭氧具有殺菌、緩蝕和阻垢的功效.可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化學(xué)藥劑處理循不冷卻水，而且處理費(fèi)用低于化學(xué)藥劑處理方法，處理后無二次污染問題。美國自20世紀(jì)70年代末開始研究臭氧對冷卻水的處理，至今已成功用于130多座冷卻塔.最大的循環(huán)水量達(dá)1000m／h.運(yùn)行情況良好。應(yīng)當(dāng)注意的是，腐蝕和生物結(jié)垢的防止主要取決于系統(tǒng)中水的化學(xué)性質(zhì)，臭氧處理能夠有效的防腐蝕，抗生物結(jié)垢，但不應(yīng)過分依糊于臭氧處理，在實(shí)際應(yīng)用中要注意水質(zhì)的變化。4結(jié)語臭氧技術(shù)的發(fā)展已有100多年的歷史，在水處理方面也得到了廣泛的研究和應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，與臭氧發(fā)生器相關(guān)的電源、介電體材料、氣源制備與控制、檢測等諸多方面的改善，將有效提高臭氧的產(chǎn)量，降低能耗。同時(shí)，對臭氧在水處理方面的研究也將會(huì)有新的突破和進(jìn)展。想信大型臭氧發(fā)生器將被廣泛應(yīng)用于我國的水處理行業(yè)中，結(jié)社會(huì)帶來健康和清潔。
備注：
大型臭氧發(fā)生器，水處理臭氧發(fā)生器，游泳池水臭氧發(fā)生器
大型臭氧發(fā)生器俗稱重量級臭氧發(fā)生器，有時(shí)以機(jī)組形式存在，我公司大型臭氧發(fā)生器 是汲取國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)潛心錘煉而成的精品。主要由壓縮空氣及凈化系統(tǒng)、臭氧發(fā)生系統(tǒng)、電氣電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、臭氧化氣體應(yīng)用系統(tǒng)等組成。單機(jī)臭氧產(chǎn)量有 0.5kg /h 到 10kg /h 不等，出口臭氧濃度有 18mg/l、30mg/l 、 80mg/l 、110mg/l 等。與現(xiàn)有國內(nèi)大型機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，運(yùn)行平穩(wěn)、安全可靠，能耗更低、性能更穩(wěn)定等特點(diǎn)。
該系列臭氧發(fā)生器廣泛應(yīng)用于化工氧化合成、紙漿漂白、水處理、污水處理、自來水深度處理等領(lǐng)域。
應(yīng)用：
1、化工氧化： 臭氧作為氧化劑、催化劑和精制劑應(yīng)用于化工、石油、造紙、紡織、制藥和香精工業(yè)。臭氧的強(qiáng)氧化 能力很容易打斷烯烴、炔烴類有機(jī)物的碳鏈結(jié)合鍵，使其部分氧化后合成新的化合物。
2、紙漿漂白： 臭氧在紙漿和造紙工業(yè)中，用于化學(xué)漿液漂白或機(jī)械漿液的機(jī)械特性的改善，減少紙漿漂白過程中氯 對環(huán)境的污染。
3、水處理： 臭氧在水中對細(xì)菌、病毒等微生物殺滅率高速度快，對有機(jī)化合物等污染物質(zhì)去除徹底而不產(chǎn)生二次污 染，并能降低生化需氧量（BOD）和化學(xué)需氧量（COD），去除亞硝酸鹽、懸浮固體及脫色。應(yīng)用于城市污水處理、城市飲用水處理瓶裝水工業(yè)廢水處理、海洋館游泳池水循環(huán)和回用等
