臭氧与紫外线的工程应用

《臭氧与紫外线的工程应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、1国内臭氧与紫外线的应用及发展现状1.1臭氧与紫外线在污水中的深度处理技术1.1.1臭氧氧化技术的复合处理工艺（1）生物活性炭（BAC）法生物活性炭法是一种将臭氧氧化、活性炭吸附及生物处理相结合的工艺，原水经预臭氧化，可以将大分子有机物分解成小分子有机物，提高有机物的可生化性并提供充足的氧气，同时由于供氧充分，好气微生物在活性炭表面繁殖生长成生物膜，来降解吸附的小分子有机物。另外，由于炭粒比重小，在水、气同相流动的作用下处于微动状态，提供了臭氧进入炭孔隙中与被吸附的有机物相遇的机会。（2）臭氧一双氧水联合氧化（O3

2、/H2O2）法O3/H2O2法主要用于处理高浓度有机废水及含酚废水。O3与H2O2结合，其氧化能力不是简单的加，H2O2可强化水中基自由基（.OH）的产生，而.OH是水中氧化能力最强的氧化剂（氧化还原电位2.8）其氧化能力远强于O3。（3）光催化臭氧化（O3/UV）法O3/UV法是目前应用较广泛的复合臭氧化工艺，主要用于解决难降解物质（如铁氰络盐）的处理及饮用及饮用水的处理问题，一般认为，光催化臭氧化的机理是，臭氧在水中首先光解产生H2O2，H2O2在紫外光的照射下产生.OH，进入水中.OH的反应循环。用O3/UV

3、法氧化酚及小分子有机物（C1-C6），其氧化速度远远超过单独使用UV或O3，且可以迅速氧化O3难以降解的多氯联苯、THM等物质，目前O3/UV法已被美国环保局（EPA）定为多氯联苯的最佳处理技术。1.1.2城市污水处理厂紫外线消毒技术目前，根据紫外灯管的类型，可将紫外污水消毒系统归结为：低压灯紫外系统、低压高强灯紫外系统和中压灯紫外系统。低压灯紫外线消毒系统的单支灯管的功率和紫外输出能都很低，其单支灯管的功率一般小于100瓦，单支灯管的紫外能输出一般在30-60瓦左右。因处理单位污水量所需要的紫外灯管数量多，所以该

4、类系统适合用于小型的污水处理厂。低压高强灯紫外线消毒系统的单支灯管的功率和紫外输出能都较高，单支灯管功率一般小于1000瓦，单支灯管的紫外能的输出一般在100-500瓦左右，因处理单位污水量所需要的紫外灯管数量较少，所以该类系统适合用于中大型的污水处理厂。中压灯紫外线消毒系统的单支灯管的功率和紫外输出能都很高，单支灯管的功率一般都在1千瓦以上，有的甚至达到几十个千瓦。单支灯管的紫外能的输出一般在400瓦以上，因处理单位污水量所需要的紫外灯管数量很少，且灯管输出的紫外光强度很大，所以该类系统适合用于超大型的污水处理厂

5、和低质污水处理厂。1.1.3江苏省昆山市泾河污水处理水厂昆山泾河水厂的生产能力为600000m³/d，前臭氧的设计投加量为1mg/l，主臭氧的设计投加量为2mg/l，最大臭氧需求量为75kg/h。ITTWEDECO提供四台单机产量为20kg/h的臭氧发生器及配套的前臭氧和主臭氧投加系统，并负责安装和调试。泾河水厂深度处理工艺自2007年1月29日运行，2月23日开始正常运行。投加量从1.6mg/L到2.0mg/L不等，投加量控制主要是将炭池进水余臭氧浓度控制在0.02mg/L左右。砂滤池出水经臭氧活性炭后COD去除

6、率明显上升，该工艺对COD的去除有一定的优势。另外，随着时间的推移（天气转暖，温度升高），活性炭去除氨氮的优势也渐渐显现。水中加入的臭氧分解为氧气后，增加了水中溶解氧的浓度。主臭氧的出水溶解氧首先明显上升，随后逐步下降。深度处理工艺刚刚起步，O3-BAC工艺对NH3-N、CODMn的去除效果还没有完全显现，目前NH3-N去除率与常规处理相比较平均可提高27.9%，去除率最高可达77.2%，且去除效果随着气温的上升呈现提高的趋势；CODMn去除率与常规处理相比较平均可提高32.8%，去除率最高可达74.6%，出水≤3

7、.0mg/L，已达到卫生部规范和建设部标准的要求；经过臭氧活性炭处理后，出水色度、嗅和味等感官指标也有大幅度的改善，嗅味基本没有，口感明显改善。1.2臭氧与紫外线在给水中的消毒技术1.2.1紫外/臭氧组合工艺（UV/O3）紫外/臭氧组合工艺（UV/O3）是将臭氧（O3）和紫外（UV）相结合的一种高级氧化技术。该组合工艺具有强氧化性，不需要加入任何催化剂，已经被证明可以用于水中有机污染物的去除，微生物的灭活等。目前已经在水处理行业被广泛研究，并有可能实现广泛应用。目前国外许多水厂已经开始将紫外及其组合工艺应用到给水处

8、理系统中，其中以欧洲和北美居多。由于自然环境及原水水质的差异，国内这方面的研究基本处于实验室水平，部分地区已有条件进行中试和小范围的应用，但目前国内尚无大规模的工程实例。UV/O3臭氧工艺的在水处理方面的效果显著，但现有的UV/O3工艺复杂，初期投资及后续运行费用很高。特别是对于小型净水装置，除光辐射源外，还需配备臭氧发生器，设备复杂，造价偏高，因而应用上受