臭氧用于污水处理的应用

臭氧水处理的优点： 1 臭氧是优良的氧化剂 ，可以杀灭抗氯性强的病毒和芽孢； 2 臭氧消毒受污水 PH 值及温度影响较小； 3 臭氧去除污水中的色、嗅、味和酚氯等污染物，增加水中的溶解氧，改善水质。 4 臭氧可以分解难生物降解的有机物和三致物质，提高污水的可生化性。 5 臭氧在水中易分解，不会因残留造成二次污染。 臭氧水处理的影响因素 臭氧在用于饮用水消毒时具有极高的杀菌效率，但在应用污水消毒时往往需要较大的臭氧投加量和较长的接触时间。其主要原因是污水中存在着较高的污染物如 COD 、 NO 2 -N 、色度和悬浮物等，这些物质都会消耗臭氧，降低臭氧的杀菌能力，只有当污水在臭氧消毒之前经过必要的预处理，才能使臭氧消毒更经济更有效。臭氧与污水的接触方式传质效果也会影响臭氧的投加量和消毒效果。 1. 水质影响 主要是水中含 COD 、 NO2-N 、悬浮固体、色度对臭氧消毒的影响。 2. 臭氧投加量和剩余臭氧量 剩余臭氧量象余氯一样在消毒中起着重要的作用，在饮用水消毒时要求剩余臭氧浓度为 0.4mg/L, 此时饮用水中大肠菌可满足水质标准要求 . 在污水消毒时 , 剩余臭氧只能存在很短时间 , 如在二级出水臭氧消毒时臭氧存留时间只有 3-5min 。所测得的剩余臭氧除少量的游离臭氧外，还包括臭氧化物、过氧化物和其他氧化剂。在水质好时游离的臭氧含量多，消毒效果最好。 3. 接触时间 臭氧消毒所需要的接触时间是很短的，但这一过程也受水质因素的影响，另外研究发现在臭氧接触以后的停留时间内，消毒作用仍在继续，在最初停留时间 10min 内臭氧有持续消毒作用， 30min ，以后就不在产生持续消毒作用。 4. 臭氧与污水的接触方式对消毒效果也会产生影响，如采用鼓泡法，则气泡分散的愈小，臭氧的利用率愈高，消毒效果愈好。气泡大小取决于扩散孔径尺寸 , 水的压力和表面张力等因素 , 机械混合器、反向螺旋固定混合器和水射器均有很好的水气混合效果，完全可用于污水臭氧消毒。 一、污水臭氧处理工艺 一） 污水臭氧处理流程 采用臭氧消毒的污水，预处理是十分重要的，往往由于预处理程度不够而影响臭氧消毒的效果，污水处理程度要经过技术经济比较确定。污水消毒最好是经过二级处理后再用臭氧消毒。这样可以减少臭氧的投加量，降低设备投资费用和运行费用。 污水臭氧消毒的基本工艺流程如图 : 二） 臭氧消毒工艺设计及设备选择 污水臭氧消毒工艺设计，包括预处理工艺设计、臭氧消毒接触系统设计及臭氧发生器及配套设备的选择等。预处理工艺指在臭氧消毒之前对污水进行的一级处理或二级处理过程。 1. 臭氧发生器选择 根据污水水质及处理工艺确定臭氧投加量，根据臭氧投加量和小时处理消毒水量确定臭氧使用量，按小时使用臭氧量选择臭氧发生器台数及型号。计算公式如下： G=q*g 式中 G ----- 每小时使用的臭氧量（ g/h ） q ----- 每小时最大污水处理量（ m 3 /h ） g----- 臭氧投加量 (g/m 3 污水 ) 二、臭氧处理系统的安全与保护 1. 系统设备管道防腐处理 臭氧气体具有很强的腐蚀性，在潮湿情况下腐蚀性最强。因此，臭氧发生设备‘输送臭氧的管道阀门及接触反应设备均采取防腐措施。如使用碳钢材料必须涂防腐涂层。最好使用不锈钢管，玻璃钢管， ABS 、 PVC 、 PP-R 塑料管等。接触池在使用钢筋混凝土材料时应加防腐涂层　。一般橡胶不耐臭氧氧化，所以臭氧发生设备间的电线，电缆等均不能使用橡胶包裹的电线，应使用塑料电线。 2. 设置通风排气设备 臭氧具有毒性，空气中臭氧浓度达到 0.1mg/m 3 时就对人的眼睛、鼻、喉及呼吸道产生刺激作用在 0.01-0.02mg / m 3 时可闻到臭味；因此在臭氧设备间应设置通风设备，万一发生泄漏可及时排出臭氧。臭氧比空气重，通风机应安装在靠近地面处。 3. 臭氧输送管道及臭氧设备必须密闭，防止泄漏。 在设备运行之前应检查是否漏气，运行中一旦发生泄漏应立即关掉臭氧发生器电源，打开排风扇排出臭氧，再进行检修。 4. 臭氧发生器为高压放电设备，应设置接地装置，接地电阻应小于 4 欧姆。操作应严格按照设备使用说明书及有关电器使用要求进行。 5. 必须设置尾气处理或尾气回收装置，反应后排出的臭氧尾气必须经过分解破坏或回收利用，达到排放标准，否则将污染大气。 三、臭氧消毒设备布置要点 1 ．污水臭氧污水处理站设置空压机房、臭氧发生器设备间和操作间。空压机房安放空压机，空压机应防震和防止噪音。臭氧发生器间留有设备检修空间。 2 ．臭氧接触塔在寒冷地区应设在室内，尾气处理后经排气管排出室外。 3 ．根据处理工艺要求，泵应尽量靠近处理设备。 4 ．应绝对防止臭氧接触塔内的污水通过臭氧管道回流到臭氧发生器。 5 ．设备间内应有排水道，以备空压机排水，寒冷地区应有供暖设备 四、 尾气处理工艺 1. 臭氧在污水处理过程中往往不能百分之百的被污水吸收利用，所以在剩余的尾气中还含有一部分臭氧，如直接排入大气就会污染环境，危害人体健康。剩余臭氧可以尽量利用，如经常采用引入原污水中。如实在不能利用就必须处理。尾气处理的方法有燃烧法、活性炭吸附法、化学吸收法和催化分解法等。处理后的尾气重的臭氧含量应小于 0 ` 1mg/l 。目前多使用回收利用、热分解法和霍加拉特剂催化分解法。几种方法的比较列于下表中。 2 ．在生产实践中，常将臭氧尾气以各种方式回用于原水的预处理，譬如，利用水射器，微空扩散器，混合到原水当中。