试析臭氧预氧化技术在给水处理中应用

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1、试析臭氧预氧化技术在给水处理中应用　　摘要：随着经济的快速发展，环境资源污染日益严重。目前我国大部分城市的水源受到不同程度的污染。本文介绍了臭氧预氧化技术在给水处理中的应用，以及臭氧预氧化在强化常规处理工艺过程中起到的作用。表明臭氧具有多方面的除污染效能，对给水处理工艺的发展和饮用水水质的提升有显著促进作用。同时也提出了存在的一些问题，便于今后的研究和应用中进一步改进和完善。关键词：臭氧，预氧化，给水处理，应用，问题中图分类号：TQ123.2文献标识码：A引言：随着城市化步伐的加快，大部分城市的水源受到不同程度的污染，部分水源处于富营养化状态。部分水源有机物含量高，常规处理

2、工艺对原水中有机物的去除效果有限，一般去除率在30%以下，且去除的主要为大分子有机物(分子量大于6000).后续采用液氯消毒时，水中残存的有机物与氯发生取代反应，生成大量的三卤甲烷类物质，使饮用水的安全性受到怀疑。实际生产中，常采用预氧化工艺来强化常规处理工艺对有机物、藻类的去除。1、臭氧预氛化的研究现状8臭氧是一种强氧化剂，一直以来，臭氧被用作氧化剂和消毒剂，人们在上个世纪就开始使用臭氧对饮用水做消毒处理。但随着对臭氧氧化性能的广泛研究，大量实验表明，在饮用水处理工艺前增加臭氧的预氧化环节可以有效地增强后续工艺的处理效果。臭氧化作为预氧化的一种工艺，它对水体有复杂的影响作

3、用。采用臭氧预氧化可以使有机物得到明显去除，在一定剂量下，臭氧提高浊度去除率的同时，降低了对有机物的去除率；还有些报道指出，臭氧的作用使得有机物平均分子量降低，导致可由混凝去除的有机物分子数目降低，从而影响有机物总体去除率。此外，臭氧在水溶液中的反应，还与溶液的pH、温度、反应物的结构、浓度以及臭氧的浓度等因素都有关系。臭氧预氧化在给水处理中的应用臭氧的氧化能力极强，氧化还原电位为2.07V，在碱性溶液中仅次于氟。臭氧最早的试验应用是1886年在法国用作杀菌剂。20世纪60年代末臭氧开始用于原水预氧化[26]。预臭氧主要用于脱色除臭、去除藻类和藻毒素、控制氯化消毒副产物、初

4、步去除或转化污染物、助凝等，一般认为其对水质的改善程度取决于原水水质和臭氧化条件等。预臭氧化同时产生一定的醛类、嗅酸盐等有害副产物。2.1臭氧预氧化对无机污染物的去除8在采用臭氧预氧化进行给水处理时，可有效去除无机的铁、锰等金属离子。当二价铁和二价锰共同存在时，臭氧首先会被二价铁迅速消耗，所以对含铁和锰的地下水，臭氧投加量较低时，锰离子的氧化率一般较低。地表水中的有机物会影响铁和锰的去除，在投加臭氧剂前应先去除。硫化物和氰化物通过与臭氧反应生成SO2、H2SO4和N2、CO2、H2CO3等物质从而得到去除。臭氧无法去除水中的氨氮，氨氮含量反而可能会随着臭氧投量的增加而升高。

5、虽然臭氧可将氨氧化成硝酸盐，但在中性条件下反应很慢，臭氧预氧化还可将水中硫化氢氧化成硫酸根，将亚硝酸盐氧化成硝酸盐。2.2臭氧预氧化对有机污染物的去除在利用臭氧预氧化进行水处理过程中，臭氧可以与水中有机物反应，通常使有机物分子量变小，芳香性消失，极性增强，可生化性提高。臭氧与有机物的作用主要有两种途径：一种是和有机物的直接氧化作用；另一种是被分解后的羟基自由基(#OH)间接地与水中有机污染物作用。臭氧的直接反应具有选择性，而间接反应是非选择性的，自由基可与水中多种有机污染物反应。臭氧对CODMn的去除率与投加量有很大关系，当臭氧投加量在0.85mg/L以下时，臭氧的主要作用

6、不是将有机物完全氧化，而是将大分子有机物转化成小分子，使溶解性有机物的含量上升，此时CODMn去除率不高。当臭氧投加量进一步提高后，随着接触时间的延长，部分小分子有机物会被完全氧化，使出水CODMn显著降低，去除率可达40%。UV254可以作为难挥发性总有机碳和总三卤甲烷生成势的替代参数，与COD、TOC、BOD5有显著的相关性，可以根据其推断水中有机物总浓度的情况。2.3改善感官指标在进行水处理的时候，关于水的色度的去除，其中比较容易去除的是光吸收和散射引起的表色较易去除，溶解性有机物引起的真色较难去除。致色有机物的特征结构是带双键和芳香环，代表物是腐殖酸和富里酸。臭氧通

7、过与不饱和官能团反应、破坏碳碳双键而去除真色，同时臭氧可氧化铁、锰等无机呈色离子为难溶物。水的嗅味主要由腐殖质等有机物、藻类、放线菌、真菌以及过量投氯引起，现已查明主要致臭物有土臭素、2-甲基异冰片、2，4，6-三氯回香醚等。臭氧通过与其它技术联用的手段，会增加其除嗅味的能力。Toshio等在原水土臭素、2-甲基异冰片浓度分别为0.8/L，1.0/L时，采用0.5mg/L，2.Omg/L预氧化对两种致臭物的去除率比采用2.0mg/L预氧化的值高40%。2.4助凝8在利用臭氧预氧化对水进行处理的时候，会使水产生絮凝。