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工業(yè)污水處理臭氧預(yù)氧化技術(shù)

臭氧自1876年被發(fā)現(xiàn)具有很強(qiáng)的氧化性之后，就得到了廣泛的研討和使用，尤其是在工業(yè)污水處理范疇。

早在1893年荷蘭就運(yùn)用臭氧進(jìn)行消毒，1905年法國初步運(yùn)用臭氧對(duì)飲用水進(jìn)行消毒，到20世紀(jì)60年代末臭氧初步用于飲用水原水預(yù)氧化，展開到今天臭氧預(yù)氧化用于水處理過程已是比較老到的技術(shù)，但在運(yùn)用過程中仍存在很多問題，且工業(yè)污水處理單獨(dú)氧化處理作用不是十分志向，仍需同其它工藝進(jìn)行結(jié)合，以體現(xiàn)其工業(yè)污水處理優(yōu)勢。

一般工業(yè)污水處理臭氧作用于水中污染物有兩種途徑，一種是直接氧化，即臭氧分子和水中的污染物直接作用。這個(gè)過程臭氧能氧化水中的一些大分子天然有機(jī)物，如腐殖酸、富里酸等;一起也能氧化一些揮發(fā)性有機(jī)污染物和一些無機(jī)污染物，如鐵、錳離子。直接氧化一般具有必定選擇性，即臭氧分子只能和水中含有不飽和鍵的有機(jī)污染物或金屬離子作用。另一種途徑是工業(yè)污水處理直接氧化，臭氧部分分化發(fā)作羥基自由基和水中有機(jī)物作用，直接氧化具有非選擇性，能夠和多種污染物反響。 臭氧的強(qiáng)氧化性決定其與水中的污染物作用后可獲得不同的處理作用，因此運(yùn)用臭氧預(yù)氧化的意圖依水質(zhì)而異，也與運(yùn)用狀況有關(guān)。研討標(biāo)明，臭氧預(yù)氧化對(duì)水質(zhì)的歸納作用結(jié)果取決于臭氧投量、氧化條件、原水的pH值和堿度以及水中共存有機(jī)物與無機(jī)物品種和濃度等一系列影響因素。 首先，臭氧預(yù)氧化可損壞水中有機(jī)物的不飽和鍵，使有機(jī)物的分子量下降，可溶解性有機(jī)物DOC的濃度升高，具體體現(xiàn)為AOC和BDOC的濃度升高，從而前進(jìn)有機(jī)物的可生化性，但Ames實(shí)驗(yàn)標(biāo)明部分氧化中心產(chǎn)品具有必定的致突變活性，需求前進(jìn)臭氧投量來下降這些產(chǎn)品的毒性活性，此外臭氧也會(huì)將氨氧化成硝酸鹽，但中性條件下氧化速度極慢，操控溶液的pH值能夠前進(jìn)反響速度。 其次，關(guān)于具有較高硬度和較低TOC的原水，一般在TOC含量為2.5mg/L左右、硬度與TOC比值大于250mg/LCaCO3/mgTOC時(shí)、低的臭氧投量(0.5～1.5mg/L)等條件下可起到助凝作用，前進(jìn)混凝作用，但由于臭氧預(yù)氧化會(huì)前進(jìn)水中有機(jī)酸的濃度，而部分有機(jī)酸會(huì)與混凝劑中的鐵、鋁離子絡(luò)合，從而使得濾后水中鐵或鋁的總濃度升高，故需對(duì)其采用必定辦法進(jìn)行處理，以抵達(dá)國家制定的日子飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);此外，臭氧氧化能夠滅活水中的一些致病微生物，如細(xì)菌、病毒、孢子等，也能夠強(qiáng)化去除藻類物質(zhì)及其代謝產(chǎn)品，進(jìn)一步前進(jìn)慣例給水處理的除藻作用，并且還可去除水中含有不飽和鍵的嗅味物質(zhì)。 再者，關(guān)于氯化消毒副產(chǎn)品前質(zhì)，臭氧預(yù)氧化可對(duì)其進(jìn)行必定程度的損壞，或使之轉(zhuǎn)化成副產(chǎn)品生成勢相對(duì)較低的中心產(chǎn)品，但不可避免地也會(huì)升高一些其它物質(zhì)的副產(chǎn)品生成勢，一起發(fā)作一些臭氧副產(chǎn)品。

實(shí)驗(yàn)標(biāo)明，當(dāng)水中溴離子濃度高時(shí)，選用臭氧預(yù)氧化工藝的水廠出水溴酸鹽濃度遍及升高，臭氧氧化可將原水中的溴離子氧化成溴酸鹽和次溴酸鹽，溴酸鹽本身具有致癌作用，而次溴酸鹽與氯化消毒副產(chǎn)品前質(zhì)作用，會(huì)生成毒性更強(qiáng)的溴代三氯甲烷，對(duì)人類構(gòu)成更大的挾制。一些歐美發(fā)達(dá)國家，現(xiàn)已初步對(duì)溴酸鹽生成量進(jìn)行限制，1993年世界衛(wèi)生組織規(guī)則溴酸鹽最大允許濃度為25g/L，美國環(huán)保局則將其最大允許濃度限制為10g/L。 上述作用結(jié)果標(biāo)明，單純運(yùn)用臭氧氧化，出水水質(zhì)并不十分志向，特別是關(guān)于氨氮的去除以及出水生物穩(wěn)定性操控等，因此必須將臭氧預(yù)氧化與其它水處理工藝結(jié)合起來，如濾后選用活性炭吸附，或展開臭氧預(yù)氧化與生物活性炭聯(lián)用技術(shù)，以進(jìn)一步強(qiáng)化處理作用。

盡管臭氧具有比較強(qiáng)的氧化性，可是其設(shè)備出資大、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，即便在發(fā)達(dá)國家，臭氧仍是一種寶貴的水處理技術(shù)。我國關(guān)于臭氧預(yù)氧化方面現(xiàn)已進(jìn)行了20多年的研討作業(yè)，但目前此工藝在工業(yè)污水處理中的使用仍十分有限。結(jié)合我國水源污染狀況，研討經(jīng)濟(jì)有效可行的工業(yè)污水處理技術(shù)是十分必要的。

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