在常规净水工艺的沉后或滤后投加臭氧,可以氧化常规工艺难以 去除的微量有机污染物。 臭氧不可能将三卤甲烷前驱物彻底氧化破坏,只是增加了可生化 性,对水中已形成的三卤甲烷几乎没有作用,一般要经过吸附工 艺去除。因而人们开发了臭氧-生物活性炭联用技术。将臭氧化 学氧化、活性炭物理化学吸附、生物氧化降解合为一体的净化工 艺。
a. 臭氧发生系统:包括气体的预处理、臭氧发生器、供电设备、 电气控制及检测设备等。
b. 接触反应系统:臭氧接触反应池 c. 尾气处理系统:活性炭吸收法、化学吸收法、催化氧化法和燃 烧法。
臭氧能氧化大部分无机物,例如在预臭氧化中,臭氧可有效地 将水中溶解性铁、锰等无机离子转化为难溶解性氧化物,使其从 水中沉淀出来。
(1)臭氧分子与有机污染物间的直接氧化作用;这是缓慢且有明 显选择性的反应; (2)臭氧被分解后产生羟基自由基,间接地与水中有机污染物作 用,这一反应速率快,且没有选择性。
臭氧的氧化力较强,以氧化还原电位表示,在酸性一侧为E= 2.07V,在碱性一侧为E=1.24V。臭氧的沸点为-112℃,融点为19.3℃。
臭氧溶于水,溶解度与水温呈反比关系。在常温条件下,溶解量 约为20mg/L。 臭氧在水中自行分解为氧,自行分解的速度由水温和pH值所控制, 高水温与高pH值能够促进分解。
a. 作用:既是氧化剂,又是消毒剂,在水中投入臭氧进行消毒或 氧化通称臭氧化。 b. 臭氧消毒的特点:主要靠· OH的作用,它的氧化作用极强(E0 =3.06V)。但作为消毒剂,由于臭氧在水中不稳定,易散失,因 此在O3消毒之后,往往需要投加少量的氯等以维持水中剩余消毒 剂。 c. 优点:消毒效果好,且剂量小、作用快,不会产生三卤甲烷等 有害物质,也可改善水的口感和感观性能。 d. 缺点:臭氧消毒生产设备复杂,投资较大,电耗也较高 e. 饮用水的投加臭氧剂量一般为0.2~1.5mg/L
活性炭的吸附主要是由分子间和分子内键与健之间的作用力引起 的,一般称为范德华力。 活性炭对水中的腐植酸、异臭、色度、农药、烃类有机物、有机 氯化物、洗涤剂和致突变物质等有机物均具有较好的吸附效果。 活性炭也能去除水中部分无机物,如重金属、氰化物、放射性物 质,能通过反应去除水中的余氯、氨氮(与臭氧联用)。
臭氧作为深度处理技术,臭氧对饮用水进行以改善水质为目的的处 理,其主要的任务是: a. 破坏水中可溶解性有机物(DOM)的结构,改善其生物可同化 作用,提高活性炭滤池的吸附和生物处理效果,延长活性炭再生 周期; b. 脱除水的着色; c. 杀菌消毒。
臭氧的分子式为O3,一般为无色的气体,具有特异的臭味,能够 刺激口、鼻等器官的粘膜。
活性炭是一种经过气化(炭化、活化)造成的具有发达空隙的、以 炭作骨架结构的黑色固体物质。
木质活性炭、 矿物质原料活性炭、其它原料制成的活性炭 粉末活性炭、颗粒活性炭(不定形、圆柱形、球形)
活性炭具有发达的孔隙结构,导致其有很大的表面积,一般可达 500~1700m2/g炭,具有良好的吸附作用。 孔容积、比表面积、碘吸附值、亚甲蓝吸附值
蛋白质、氨基酸、木质素、腐殖酸、链式不饱和化合物和氰化 物等。此外,臭氧对CHO-、NH2-、SH-、OH-、NO-等官能团也有
臭氧对有机物的氧化难于达到形成CO2和H2O的完全无机化阶段, 只能进行部分氧化,形成中间产物,如:甲醛、丙酮酸、丙酮醛 和乙酸。
一类是溴酸盐和次溴酸盐,其中溴酸盐具有强致癌性。另一类是 臭氧化有机物后产生的小分子有机物,如醛类、脂肪酸、羧酸、 酮类等,这些有机物有些具有较强的生物毒性。
• 保障供水安全 • 提高工艺水平,满足水质标准 建设必要性 • 提高供水能力
臭氧预氧化具有良好的除藻、杀菌、除臭作用,当臭氧投加量 为2mg/L时,能使除藻效率提高10%~20%。