臭氧在水处理设备方面应用综述

臭 氧 与 水 处 理

自1893年在荷兰首次把臭氧用于水处理，至今已有100多年的历史，在此期间，欧美国家对臭氧的认识比较早，据有关报道，截止到1940年，国外用于处理自来水的系统 有100余套，到了1977年，已经达到了1000余套。近年来，随着国内经济的发展和国内臭氧产业的进步，对于臭氧在各种水处理中的应用，也都有了比较一致的认识，并在自来水、生产用水、纯净水和污水处理等各方面开始推广应用。

臭氧作为一种强氧化剂、消毒剂，具有杀菌、消毒、脱色、脱臭、灭活病毒 、 降低 COD 等作用，可广泛应用于各种水处理；同时臭氧又是一种绿色消毒剂，不会产生二次污染，这也是其它消毒剂不可比拟的优势。

用于水处理的臭氧应用技术主要由气源处理系统、臭氧发生系统、电源控制系统、自动监测保护 系统和气水混合系统等几部分组成。臭氧用于水处理的浓度单位一般是按“ mg/L”计算，这与空气型常用的“mg/m 3 ”差了一千倍，由此可知，水处理以高浓度、大发生量的臭氧发生器比较适宜，因此设备的稳定性、产品寿命等是保证正常运行的主要指标。

气水混合装置是臭氧用于水处理必不可少的配套设备，虽然臭氧易溶于水，溶解度比氧气高十几倍，但必须采用一定的技术手段使臭氧与水充分接触，其中接触面积、时间、臭氧浓度、压力等都是混合效率的决定因素。目前，臭氧与水的混合主要有几种见 ：产品导航--气水混合装置

臭氧在水处理的应用主要有以下几方面：

一、饮用水处理

饮用水的国际标准为细菌总个数、大肠菌群均为零，西方欧美等国都是执行这一标准，所以自来水供水公司的臭氧水处理产品应用十分普遍。我国因处发展中，经济上相对落后，饮用水的国家卫生标准为细菌总个数 <100个，大肠菌群<3，而且大多采用漂白粉、加氯和近几年推广的二氧化氯及次氯酸钠发生设备消毒。因为氯消毒会产生氯的衍生物造成二次污染，其中三卤甲烷是直接致癌物质，在欧美的饮用水处理上已逐步淘汰。就目前的国内臭氧发生器价格来说，与二氧化氯、次氯酸钠价格差不多，甚至还低。

臭氧化应用技术最广泛、最成功的领域是饮用水的处理。臭氧用于饮用水处理，灭菌效果好，无二次污染外，还兼有脱色、除味，去除铁、锰，氧化分解有机物和助凝作用，有的报告指出，臭氧能够消杀水中大部分对人体有害的物质。尤其近来推出的“臭氧 +生物活性炭”处理饮用水技术，更使大家对臭氧处理饮用水充满信心。

随着现在高楼的增加，高楼的二次供水也十分普遍。一九九六年国家卫生部发布文件，要求二次供水必须安装消毒设施，有些单位的自备井也必须在水质达标的情况下才允许使用。二次供水的消毒及处理产品，目前只有在二氧化氯、次氯酸钠和臭氧发生设备中选用，臭氧在水处理方面具有较强的竞争优势，应是一个成熟市场，包括矿泉水、纯净水、瓶装水已是臭氧技术产品的必用市场，离开臭氧装备也很难达标。   

饮用水的处理在使用臭氧设备时，臭氧的投加量应根据水质的不同选择，接触时间为 10-15分钟即可。

二、游泳池水处理

臭氧化技术用于游泳池水处理技术已十分成熟，欧美等国使用十分普遍，国际比赛游泳池大部分采用臭氧处理技术，我国的游泳池用水标准要求细菌总个数 <1000个，大肠菌群<100个，浊度<5。目前主要采用加氯、漂白粉、硫酸铜等消杀手段，在水质达标的同时，又造成二次污染，造成水质扎眼、刺激皮肤等恶果，特别是液氯使用中潜在威胁很大，一旦泄露会造成大面积中毒污染，使用中使人提心吊胆。臭氧技术在水质达标的情况下，完全没有以上缺陷，臭氧化水还可消杀体菌以美容，更为经济的是使用中减少或取消了药物消耗，成本降低，水质保质期得以延长，符合国家建立节约型社会的要求。

三、养殖水处理  

臭氧化处理养殖水，对鱼、虾、蟹类的生长极为有利，经济效益也非常明显。  养殖水因富含有机物，水质很容易出问题，细菌病毒菌对鱼虾类的传播也十分猖獗，近几年沿海诸多养虾池绝产和大量荒废正是因此而形成。

臭氧在养殖水处理中，除了灭菌和抑制病毒菌对鱼虾的感染、传播外，还可以降解有机物，降低化学需氧量（ COD）和生化需氧量（BOD），又因其助凝作用，对改善水质是一项良好的措施。近几年水质污染严重，污染水对鱼类造成疾病和大批死亡屡见不鲜，而臭氧能降解NH3、SO2及赤潮毒素等有害物质，这说明臭氧技术在养殖业的推广十分有必要。   

有报道，用臭氧处理养殖水，对鱼塘鱼类可增产 30%以上，对虾池虾类可增产60%以上，对鱼、虾、蟹苗的对比试验，成活率均提高90%多，养殖水使用臭氧，一般对已造成危害的病毒菌水，臭氧注入浓度达0.5-1.2mg/L就可全部杀死水中细菌，如果作为预防性使用，0.5-0.7mg/L就足够。

四、循环冷却水的处理   

循环冷却水在工业上很普遍，比如 造纸厂 、发电厂、化肥厂、化工厂等。近几年兴起的中央空调设备也离不开循环水。近年来，由于在循环冷却水中发现了一种对人体危害极大的格兰氏阴性病原体，使人们越来越关注循环冷却水的处理工艺。 70年代末，美国进行了大量的循环冷却水的臭氧处理研究，证明臭氧具有缓蚀、阻垢、杀菌、灭藻、节水、无污染等诸多优点，且处理费用低于传统的处理方法，所以臭氧处理循环冷却水具有广阔的前景。

五、工业废水处理    

臭氧在工业废水处理中应用十分普遍， 常见的有：印染废水、酿酒及酒精废水、化工废水、造纸废水等。臭氧作为强氧化剂，用于以上污水的终端处理，一是保证污水达标排放，二是作为中水回用的重要手段，以达到水资源的循环利用，起着双重的作用。国家已明确要求，水资源的回收重复利用率达 20％以上，对于严重缺水地区要达到25％以上。对于含蛋白、色度较重的酿洒及酒精废水，经前期处理后，即可采用臭氧对其进行深度处理，利用曝气法将臭氧与废水充分接触,

在 COD为500-600mg/L时，臭氧在30分钟内脱色率可达80-90%，COD的降低接近20-30%。因工业废水成分不一，计算臭氧投加量时，一般根据水质通过试验得出数据。 

六、复合化臭氧水处理技术

尽管臭氧具有极强的氧化性，但也有一定的局限性，臭氧并不是万能的。在污水处理中，对于某些有机物或中间产物，臭氧（特别浓度低时）很难将其完全氧化和去除。所以对于一些复合化水的处理，臭氧作为一个重要环节是有效的，复杂污水配用生化法、光催化法或药物辅助都是必要的。     

臭氧对水的处理用途是广泛的，但也要把握住不同的水质采用一些不同的办法，必要时采取一些絮凝过滤技术加以配合。只有这样，才能使臭氧化法在水处理上的应用越来越广泛，工艺越来越成熟，发展前景越来越广阔。