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臭氧技術(shù)
市政污水怎樣投加臭氧
【摘 要】臭氧污水處理法具有占地面積小、凈化程度高、無(wú)二次污染、浮渣和污泥產(chǎn)生量較少等優(yōu)點(diǎn)。但在我國(guó)仍處于起步階段，各種相關(guān)的技術(shù)、配套工藝、設(shè)備乃至標(biāo)準(zhǔn)還不完善，是未來(lái)的重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)。本文就其在市政污水應(yīng)用中的特點(diǎn)、作用、技術(shù)進(jìn)行分析探討。
【關(guān)鍵詞】臭氧；污水處理；殺菌
二、臭氧用于市政污水處理的特點(diǎn)
由于臭氧具有很強(qiáng)的氧化能力，它可以通過(guò)破壞有機(jī)污染物的分子結(jié)構(gòu)以達(dá)到改變污染物性質(zhì)的目的，在一定條件下能提高常規(guī)工藝去除常量有機(jī)物的能力，具有很強(qiáng)的殺菌消毒作用，可除臭去味、脫色、除鐵除錳，能有效地氧化分解有機(jī)物，接觸時(shí)間短且不受溫度和pH值的影響。市政污水建議使用YT型號(hào)臭氧發(fā)生器。
臭氧在市政污水處理中的作用
（一）殺菌
城市污水經(jīng)二級(jí)處理后,水質(zhì)已經(jīng)改善,細(xì)菌含量也大幅度減少,但細(xì)菌的絕對(duì)數(shù)量仍很可觀,并存在有病原菌的可能,必須在去除掉這些微生物以后,廢水才可以安全地排入水體或循環(huán)再用。隨著居民對(duì)生活品質(zhì)要求的不斷提高,污水處理廠的二級(jí)處理出水對(duì)城市水體造成的影響引起了人們對(duì)健康和安全問(wèn)題的更多關(guān)注。消毒是滅活這些致病生物體的基本方法之一,因此污水處理廠的尾水消毒已經(jīng)成為污水處理中的重要工序,水處理專業(yè)人員也在不斷探索污水消毒的最佳方法。
（二）除味、除色
市政污水處理流程中，其必要的單元處理過(guò)程除水的消毒之外，就是水的脫色。臭氧化法不需要向水中投加其它化學(xué)藥劑。臭氧的強(qiáng)氧化能力可使水得到深度脫色處理。水的色度主要由溶解性有機(jī)物、懸浮膠體、鐵錳和顆粒物引起。其中光吸收和散射引起的表色較易通過(guò)傳統(tǒng)方法去除，溶解性有機(jī)物引起的真色較難去除。致色有機(jī)物的特征結(jié)構(gòu)是帶雙鍵和芳香環(huán)。臭氧的脫色作用大致可解釋為酚的羥基被氧化成相應(yīng)的醌。進(jìn)一步的臭養(yǎng)化反應(yīng)使其分子在與芳香核的連結(jié)橋處斷裂并生成起較弱染色作用的白腐酸。在大劑量地投加臭氧情況下，通過(guò)生成草酸的過(guò)程而發(fā)生芳香環(huán)的破壞。
臭氧去除嗅味的效率非常高，一般l-3 mg／L的投加量即可達(dá)到規(guī)定閾值。臭氧化主要靠羥基自由基去除異臭物質(zhì)，催化產(chǎn)生更多的自由基將加強(qiáng)臭氧的除臭功能。水源中的硫化氫基本上來(lái)源于污水的污染，采用臭氧處理含有36 mg／l硫化氫的水，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為20 min時(shí)，水中的硫化氫可降至0.17 mg／l，并可使水中嗅味全部消除。臭氧消耗量為2 mg／mg。由于生成硫酸，水的pH值降低。
（三）去除有機(jī)物
從COD含量及去除率變化曲線可以看出，，隨臭氧接觸時(shí)間的增加，實(shí)驗(yàn)水體中CODCr含量呈不斷減少的趨勢(shì)變化，變化幅度從575.3 mg／L下降到413.15 mg／L，去除率達(dá)到了30％。
這是由于臭氧的強(qiáng)氧化性將部分有機(jī)物氧化為H2O和CO2。還可以看出，在臭氧接觸45min內(nèi)CODCr去除速率為0.5 mg／L·min；且在30-45 min有個(gè)躍點(diǎn)，15 min內(nèi)去除率從15％增加到了24％；從45—120 min，接觸時(shí)間延長(zhǎng)了近3倍，而CODCr去除速率僅從24％增加到29％，增加了5％。由此也說(shuō)明臭氧對(duì)CODCr的去除率并不與臭氧接觸時(shí)間成正比。即臭氧接觸時(shí)間在一定范圍內(nèi)(30-45min)對(duì)CODCr的處理較為經(jīng)濟(jì)合理。廣州佳環(huán)公司為廣州專業(yè)生產(chǎn)臭氧發(fā)生器工廠。
二、臭氧用于污水處理的特點(diǎn)
由于臭氧具有很強(qiáng)的氧化能力，它可以通過(guò)破壞有機(jī)污染物的分子結(jié)構(gòu)以達(dá)到改變污染物性質(zhì)的目的，在一定條件下能提高常規(guī)工藝去除常量有機(jī)物的能力，具有很強(qiáng)的殺菌消毒作用，可除臭去味、脫色、除鐵除錳，能有效地氧化分解有機(jī)物，接觸時(shí)間短且不受溫度和pH值的影響。臭氧發(fā)生器用于污水處理具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）臭氧能有效地去除污水中COD、陰離子洗滌劑及氨氮，而且在常溫下，臭氧經(jīng)過(guò)30min左右即可還原成氧氣，因而沒(méi)有任何殘留和二次污染；
（2）臭氧可以在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)制造，與液氯、次氯酸鈉相比，不需要儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，減少了操作危險(xiǎn)性；
（3）臭氧具有強(qiáng)的氧化作用，反應(yīng)速度快。臭氧對(duì)微生物、細(xì)菌、病毒都有良好的滅活和致死作用，它滅活微生物的效果優(yōu)于氯、氯胺、二氧化氯等消毒劑。同時(shí)還能夠氧化降解水中的其他污染物質(zhì)；
（4）臭氧消毒副產(chǎn)物基本上不可能含有THMs，而主要是醛、芳香族羧酸等有機(jī)物。當(dāng)水中含有溴離子時(shí)可能生成溴化物；
（5）水中剩余的臭氧能很快自然分解為氧氣，出水中含有較高的溶解氧，排放到受納水體后不增加水體的負(fù)擔(dān)，并可改善水體的水質(zhì)，是最潔凈的消毒劑。
三、臭氧的應(yīng)用技術(shù)（廣州臭氧發(fā)生器工廠提供）
水處理臭氧發(fā)生應(yīng)用技術(shù)主要分發(fā)生、冷卻、干燥、氣水混合四大基礎(chǔ)部分和電控系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)六大方面技術(shù)水處理臭氧發(fā)生多采用氣隙放電法，因濃度需求，其電耗增高，器件的溫升也不可避免，溫升是影響臭氧產(chǎn)生和設(shè)備壽命的主要因素，所以一般需要冷卻，主要有風(fēng)冷，水冷兩種。在同樣臭氧發(fā)生部件、電源條件下，臭氧產(chǎn)量與氣源干燥度是成正比的，目前氣源干燥的手段主要有冷凍、露凝、化學(xué)法等。
氣水混合裝置是臭氧用于水處理必不可少的配套設(shè)備，雖然臭氧易溶于水，溶解度比氧氣高十幾倍，但必須采用一定的技術(shù)手段使臭氧與水充分接觸，其中接觸面積、時(shí)間、臭氧濃度、壓力等都是混合效率的決定因素。目前，臭氧與水的混合主要有以下幾種：
（1）嚗氣法：這是一種傳統(tǒng)的簡(jiǎn)便方法，帶有一定壓力的臭氧氣利用某種泡化器，讓其形成縮小氣泡與水充分接觸，不難看出，氣泡越小，深度越大，接觸時(shí)間越長(zhǎng)，效果越好。
（2）射流法：也稱文丘里法，是利用水在管道中流動(dòng)時(shí)通過(guò)裝置變徑加快流速形成負(fù)壓吸氣，通入臭氧與水在管路中混合。這種裝置在安裝時(shí)，一是射流器須與管路配套（以管徑為準(zhǔn)），二是射流器中的水流向不能存在逆壓，避免水進(jìn)入臭氧發(fā)生罐，三是射流器延出管路必須在 2.5m以上，越長(zhǎng)效率越高，四是流速要達(dá)到一定量，保證負(fù)吸形成，五是器件與管路必須用不銹鋼或塑料材質(zhì)，杜絕用鋼、鐵以免消耗臭氧與氧化腐蝕。射流法效率較高，但安裝設(shè)計(jì)與要求應(yīng)相當(dāng)嚴(yán)格。
（3）渦輪負(fù)吸法：這種方式是通過(guò)水泵吸程加裝氣路，在供水時(shí)形成負(fù)吸將臭氧帶入水中，效率較高。
（4）反應(yīng)塔法：這種方法是通過(guò)一個(gè)較高的裝置塔，將水由高處噴下形成霧狀，將臭氧化氣體自設(shè)置在塔底部的微孔擴(kuò)散設(shè)備擴(kuò)散成微小氣泡上升，與水流形成逆行，使臭氧氣與水充分接觸形成臭氧水。
四、臭氧在市政污水處理中的應(yīng)用
某城市水資源短缺，污水的處理能夠很好地緩解其用水矛盾。A市政污水處理廠劃定一定范圍內(nèi)的小區(qū)生活污水為進(jìn)水水源，結(jié)合水質(zhì)的特點(diǎn)，選用一種工藝簡(jiǎn)單、占地面積小、同時(shí)還具有適應(yīng)性強(qiáng)、耐沖擊負(fù)荷好等特點(diǎn)的膜生物反應(yīng)器污水處理工藝。
生活污水首先進(jìn)入化糞池，然后經(jīng)過(guò)格柵，進(jìn)入到調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，格柵截留下來(lái)的柵渣，由人工定期進(jìn)行清除，調(diào)節(jié)池中的污水經(jīng)提升泵提升至膜生物反應(yīng)器，在膜生物反應(yīng)器中，活性微生物與污水充分接觸氧化，不斷的氧化污水中能被微生物分解的有機(jī)物，而不能被微生物分解的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物及活性污泥、懸浮物、各類膠體、大部分細(xì)菌則被膜生物反應(yīng)器中的膜分離，凈化后的清水經(jīng)過(guò)膜流經(jīng)水射器，臭氧經(jīng)過(guò)水射器投加到凈化后的清水中，然后進(jìn)入管道混合器使臭氧與凈化后的清水充分接觸，殺死出水中的殘留的細(xì)菌，使出水水質(zhì)完全達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)膜生物反應(yīng)器（MBR）處理后的水質(zhì)可以回用，進(jìn)行沖廁、澆花草樹木、沖地、洗車等其它非飲用場(chǎng)所。
污水處理后，COD、BOD、懸浮物SS、各類細(xì)菌溶解性總固體的濃度與含量符合中華人民共和國(guó)建設(shè)部生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)CJ25.1-89。
參考文獻(xiàn)：
[1].臭氧在市政污水處理中的應(yīng)用