臭氧预氧化技术在水处理中的应用

作者:高欣;宫艳萍;尹文利;黄润竹 刊名:科技传播 上传者:唐及

【摘要】由于水中污染物越来越复杂,需要在常规处理工艺之前增加预处理工艺,当前臭氧预氧化技术在水处理过程中得到广泛的应用,本文主要介绍臭氧预氧化技术在水处理中的应用。

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近几年来环境污染问题越来越严重,水中的污染物不仅种类越来越多,而且其毒性强、降解难度大,所以常规的处理工艺已经无法满足要求,因此一般要在常规处理工艺的基础上相应的增加一些预处理工艺或是深度处理工艺。常见的预处理工艺有:粉末活性炭吸附法,化学氧化法,生物氧化法。本文主要阐述臭氧预氧化技术在水处理中的应用。1臭氧预氧化技术的作用机理臭氧是氧气的同素异形体,在常温下,它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,有强烈刺激性、氧化性很强。主要的制臭氧技术有:电解法、核辐射法、紫外线、等离子体及电晕放电法等几种。应用比较广泛的是臭氧发生器放电氧化空气或纯氧气成臭氧,紫外线杀菌灯分解空气中的氧气形成臭氧。即应用高能量交互式电流作用空气中的氧气使氧气分子电离而成臭氧。高锰酸盐和强酸反应可以生成臭氧(O3),且浓高锰酸盐溶液本身会缓慢地氧化水,形成少量的臭氧。臭氧作为氧化剂时其氧化过程可分为直接氧化和间接氧化。直接氧化是指臭氧直接与水中物质反应的过程,间接氧化是指臭氧在水中可分解产生二级氧化剂(羟基自由基OH),OH是一种非常强的氧化剂,能够使许多有机物彻底降解生成CO2和H2O[1]。臭氧预氧化技术可以去除水中的无机污染物和有机污染物、去除藻类、能够改善感官指标、助凝、对致病微生物的灭活、控制消毒副产物的形成等。2臭氧预氧化技术在水处理中的应用李思思[1]等对天津市以滦河水为水源水的某水厂进行了预臭氧化-紫外+氯联合消毒工艺处理,在实验过程中分别对各处理单元出水中的三卤甲烷生成势(THMFP)、卤乙酸生成势(HAAFP)、甲醛、溴酸盐的含量进行检测,原水经过预臭氧化处理后,THMFP和HAAFP的质量浓度均有降低,其平均去除率分别为22.76%和22.38%。张华[2]等研究了氯化和臭氧预氧化对污水中DOM的发光细菌急性毒性的影响,张华等人在实验过程中利用树脂吸附将臭氧预氧化前后的DOM分离为疏水性和亲水性等6种组分,对DOM的6种组分分别氯化,鉴别氯化前后各组分的发光细菌急性毒性,鉴别结果表明亲水性组分的比例在臭氧预氧化后明显增加,且亲水性有机物的急性毒性显著强于疏水性有机物。刘婷[3]等研究了利用臭氧预氧化/膜生物反应器(O3/MBR)工艺处理受污染地表水,刘婷等在投加药量1.5mg/L,接触时间为15min的条件下观察到臭氧预氧化不仅能够有效提高对有机污染物的去除效率,而且显著降低了膜污染,同时采用凝胶色谱对水中溶解性有机物(DOM)的分子质量分布进行了研究,研究结果表明:在254nm波长处,O3/MBR工艺混合液中DOM的吸收强度明显低于MBR的, 尤其是分子质量为500u~2000u的有机污染物,证明了臭氧预氧化能够减轻这类物质引起的膜污染。张爱舫[4]等研究了利用臭氧氧化技术处理直接紫染料废水,实验结果表明,臭氧氧化过程中CO去除率随着臭氧投加量的增加而增强,随着反应时间和初始pH的增加先增大后减小;色度的去除率随着臭氧投加量和反应时间的增加而增加,随着初始pH的增加先增加后略有减小,并且确定出在初始pH为10、臭氧投加量为35g/L、处理7min时,COD去除率达92.8%,色度去除率可达98.3%,此时的污水处理效果最佳。方晶云[5]等研究了利用臭氧预氧化对藻细胞及胞外分泌物消毒副产物生成势的影响,研究表明臭氧预氧化可以降低胞外分泌物形成氯化消毒副产物(DBP)的能力,且随着反应时间延长,DBPFP降低越多,方晶云等人在研究过程中确定了在0.1975mg/L臭氧预氧化10min后混凝,可比单纯混凝降低胞外分泌物DBPFP31%,其中HAAFP降低52.16

参考文献

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