臭氧氧化技術在水處理中的應用分析

陳 意

(濱海艾思伊環保有限公司，江蘇 鹽城 224500)

1 在飲用水處理中的應用

1.1 消毒殺菌

最初，人們應用臭氧主要是發揮其較強的消毒功能，其可以殺死病毒以及細菌等，在其濃度達到0.01mg/L的時候，大腸桿菌接觸60s之內就能夠被殺死[1]。所以，其殺毒功能要顯著優于消毒劑。其在日常飲用水中的應用濃度應該保持在1～4mg/L左右，大概經過10～12min的時間就能夠將細菌與病毒殺死。

1.2 有機物的氧化分解

臭氧能夠對大多數的有機物進行氧化，其比例是15∶1。對于1L的有害物質而言，要使用15mg的臭氧進行處理。在處理飲用水時往往都會選擇使用臭氧低頭量法，在氧化分解有機物的時候首先要投入少量的臭氧，接下來再把大分子進行分解，使其成為小分子，而且要將有害物質分解成無害物質，將難以降解的物質分解成可以進行降解的物質。然后，再借助于其他的手段分解全部的有機物，這樣一來能夠有效地節約成本，另外還能夠提升飲用水的質量，效率很高，效果較為顯著。

1.3 除去色、嗅與味

臭氧氧化技術可以有效地去除色、嗅、味，處理效率較高，并且臭氧使用量較低，可以有效節約成本。根據有關調查研究結果表明，當臭氧的負荷處于1～3mg/mgC的范圍內時，水中的顏色基本上能夠徹底地被除去，當其濃度為15mg/L時，去除率能夠達到90%。通常狀況下，在給水處理的時候，因為原水有著很低的色、嗅與味，所以在投放臭氧時僅僅需要1～3mg/L就行，在接觸時間達到10～15min時就可以達到預期目標。

2 工業污水廢水處理

2.1 印染廢水處理

對于印染廢水而言，其會在很大程度上污染環境，有著水量大、污染物成分復雜，并且含量較多的特點，其中含有大量的COD與BOD，因此就面臨著較大的處理難度。通過對臭氧氧化技術的應用能夠獲得良好的處理效果，該技術是借助于臭氧分子具有的較強反應選擇性，可以和含雙鍵的染料直接發生加成反應，如此一來就會造成染料進行開環脫色，使得廢水能夠具備更強的可生化性。不僅如此，在受到紫外線(UV)的作用下，臭氧能夠發生轉化，使其成為·OH等強氧化性物質，可以和有機物發生反應。這樣一來，就會使得燃料的發色基團中存在的不飽和鍵發生斷裂，進而形成一些無色、有著很小分子質量的有機酸與醛等，從而實現對有機物的脫色以及降解處理。借助于O3/UV氧化以及常規生化的有機組合，首先要充分發揮生化法的作用，除去大多數的可生化有機物，然后再借助于O3/UV氧化處理不可生化的污染物，這樣一來就可以有效地節約處理成本，減少對臭氧的消耗，使得出水的水質更優。

2.2 鋼鐵行業焦化廢水處理

通過臭氧能夠對焦化廢水中包含的污染物質，例如酚與氰化物等進行去除。在廢水中殘留的臭氧特別容易發生分解，往往不會出現二次污染情況，除此以外也可以增多水中的溶解氧，而且操作十分便捷。然而，該方法在工業應用過程中還會產生諸多的問題，例如會耗用許多的運行以及投資成本。另外，因為臭氧有著很強的氧化性，所以在操作中如果控制不合理，就特別容易會危害到周圍的生物，于是就影響到該項技術的廣泛推廣應用。

2.3 煉油廠污水處理

不同于其他類型的廢水，煉油廠的污物質通常都屬于石油大分子進行分解以后形成的有利分子。該產物具有很差的可降解能力，所以就需要借助于具有很強氧化能力的化學分子對其實施分解操作。以前往往會選擇使用“隔油+氣浮+生化”的處理方式。近些年來，我國很多的專家與學者充分發揮臭氧的作用，對煉油廠的污水給予處理。在實驗中，進水量的要求是0.5m3/h，氨氮是28.37～50.01mg/L，HRT是1.49 h，水中污染物濃度是4.10～6.77mg/L，COD是44.07～102.13mg/L[2]。通過對臭氧的合理利用以后，經過處理的煉油廠污水石油類物質的平均清除率可以達到91.9%，COD的這一指標達到94%，然后氨氮的這一指標可以達到96.1%。經過臭氧處理以后的水能夠進行反復利用，實現了對水資源的優化配置。

3 復合臭氧化水處理技術

3.1 生物活性炭法

該方法實現了臭氧氧化生物處理與活性炭吸附的有機融合，充分利用活性炭具有的吸附性。借助于其中包含的微生物科學地降解有機物，在此基礎上提升活性炭的使用壽命，并且也能夠減少水處理的基本費用，更加高效地完成水處理操作。在對該方法進行應用時需要嚴格地控制與管理臭氧的投量，假如投量太多，就會降低活性炭吸附后的水質，通常狀況下合理的投量應該是0.2～0.5mgO3/mg之間。

3.2 臭氧-雙氧水聯合氧化法

該方法在污水處理中得到了廣泛的應用，其能夠除去天然水體中包含的有機污染物。利用該方法處理廢水可以獲得良好的效果，能夠把廢水的污染物由300mg/L減少至95.3mg/L，而且可以降低色度，從350倍降低至4倍，大致都會達到污水回用的標準[3]。其是將臭氧以及雙氧水進行有機的融合，具有很強的氧化能力。舉例說明，假如單純地利用臭氧進行污水處理，濃度可以達到8mg/L，分解時間基本上是十分鐘，而且去除有害物質的概率會≤30%。但是，假如采用臭氧-雙氧水聯合氧化法進行處理，臭氧的投量為5mg/L。當臭氧和雙氧水的質量比達到0.4時，能夠使用TEC的去除率將會高達98%。

4 結語

總之，臭氧氧化技術在水處理中有著重要的應用價值，其成本較低，而且極易進行控制，其被廣泛地應用在水處理中，可以獲得良好的處理效果，有著廣闊的應用前景。因此，今后要加強對該項技術的深入研究與探索，實現對其不斷的優化與創新，使其更加成熟、更加完善，從而使其能夠被更加科學地應用在水處理中，進而更好地保護環境、節約資源，為水資源的可再生利用發揮極大的推動作用。