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臭氧氧化技术在水处理中的应用

发布时间:2016-04-28 18:31  文章来源:未知  文章作者:高级氧化技术工程

  臭氧作为一种强氧化剂,在处理中得到了广泛的应用。本文具体论述了臭氧化技术在饮用水、产业废水及循环冷却水处理等方面的研究及应用现状,并先容了包括生物活性炭(BAC)、臭氧一双氧水联用法(O3/H2O2)、光催化臭氧化法(O3/UV)等几种先进的复合臭氧化处理工艺。

  臭氧具有很强的氧化性,可以氧化多种化合物,而且具有耗量小,反应速度快、不产生污泥等优点,因此被成功地应用于饮用水、产业废水及循环冷却水处理工艺中,特别是近二十年来,人们发现氯消毒会产生对人体有致癌作用的三氯甲烷(THMS),而臭氧杀灭活细菌和病毒的效率要远优于氯消毒,同时还可效地往除水中的色、臭、味、和铁、锰等无机物质,臭氧氧化技术能降低UV吸收值、TOC、COD及氨氮,所以在水处理方面得到了越来越广泛的应用,并由此发展出多种更有效的复合处理工艺。
 

臭氧氧化技术
 

  1、饮用水处理

  臭氧氧化技术应用的领域是饮用水处理。目前全世界的臭氧化处理厂已有近两千家,主要分布在欧洲。臭氧在饮用水处理中的主要功能有:消鸩杀菌,脱色,除嗅、味,往除铁、锰、氧化分解有机物和絮凝作用等。在大多数水处理厂中,臭氧均是多功能的。多年的研究和实践证实,臭氧与传统的氧化剂相比不仅可以避免产生有机氯化物,而且还具有能进步过滤速度,减少滤池数目,促进絮凝,较少絮凝池数目和絮凝剂用量,延长滤池使用时间,减少冲洗水耗量,进步水质水感等优点。

  1.1、消鸩杀菌

  臭氧在水处理中的应用就是作为消毒剂,它对一般细菌、大肠菌、病毒等特别有效,其杀菌能力比氯系列消毒剂要强几十倍到数百倍,各种常规消毒剂的杀菌能力次序为O3>CIO:>HOCI>OCI>CI->CI->NHCI>NHCL3。当臭氧浓度为0.01mg/1时,1分钟以下的接触时间即可杀死纯水中大肠杆菌,对于饮用水,臭氧数目为1-4mg/1,若要是99.9%的细菌和病毒失活则接触时间约为10-12分钟。

  1.2、有机物的氧化分解

  臭氧在理论上可以彻底氧化尽大部分有机物,但所消耗的臭氧量很大,据研究,这种O3:TOC在15:1以上。因此,实际应用中通常采用臭氧低投量法,将大分子分解为小分子,有害物分解为无害物,难降解物质转化为可降解物质,在辅以其它方法,使有机物的往除更为经济和有效。

  1.3、色、嗅、味的往除

  臭氧具有很强的脱色、嗅、味能力,而且可以避免加氯而产生氯酚等异味。

  目前,常用的往除色、嗅、味工艺是将03与其它技术联用,这样既能进步处理效率又可减少臭氧的用量。据研究,同样往除90%的C13H33O,若将臭氧与紫外光联用,则臭氧浓度只需4mg/1。

  1.4、铁和锰的往除

  由于铁和锰较易往除,空气即可将氧化,故单纯为往除铁、锰而采用臭氧的例子很少,一般只是一种附带效果,在实际应用中,如用臭氧处理地下水,则铁、锰完全氧化时与臭氧的用量出分别为0.48mgO3/mgFe和0.88mgO3/mgMn。

  1.5、助凝作用

  臭氧在低剂量下(0.5-1.5mg/1)可以起到良好的助凝作用,但浓度过高则会使效果恶化。臭氧凝作用的机理可能有:加强了铝与臭氧化的有机物之间的亲和力;对有机物起聚合作用;分解金属一有机物络合;与藻类反应等。在常规处理中,臭氧对明矾等有助凝剂效果,对于直接过滤法,臭氧化可以进步过滤速度。由于水中总有机碳决定了臭氧的助凝效果,所以用TOC/O3来表示臭氧的投量更公道些。
 

臭氧氧化技术
 

  2、产业废水处理

  臭氧在产业废水处理中的应用也十分广泛,常见的有对含酚、含氰及印染废水处理等。

  臭氧能使氰络盐中的氰迅速分解(铁氰络盐除外)。其反应分为两步:臭氧首先将剧毒的CN-氧化为低毒的CNO-,然后再进一步氧化为CO2和N2。

  含酚废水是一种的产业废水,其与臭氧反应的速度很快。酚的降解速度与臭氧投量、接触时间及气泡大小有关,臭氧与酚类反应速度顺序是:间苯三酚>间苯二酚>邻苯二酚>苯酚,臭氧与酚的反应受PH影响很大,PH越高,反应速率越快,O3耗量越小。

  莱特莱德环境工程有限公司联合国内外知名专家以及院校,专业提供电化学高级氧化技术、湿式氧化技术、光催化氧化技术、臭氧催化氧化技术、UV联合工艺氧化技术、高级生物氧化技术,技术广泛应用于工业有机废水处理、抗生素制药废水、含氰废水处理及其他水处理除氧工艺流程的应用。

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