臭氧消毒在二次供水工程中的应用

杨泽畅

臭氧消毒在二次供水工程中的应用
         臭氧作为一种强氧化剂，在许多领域得到了广泛的应用，在净水工艺中也有悠久的应用历史，几乎与最常用的氯消毒同时被采用。但由于臭氧消毒系统设备复杂，投资大，耗电量高，以前只在少数几个发达国家得以采用。自20世纪90年代起，由于怀疑水中的有机物与氯消毒发生反应后形成的三氯甲烷具有致癌性，许多国家也逐渐对臭氧消毒产生了兴趣，加大了研究力度，并逐步在饮用水处理系统中采用或增设了臭氧处理工艺。在我国，臭氧消毒总的来说是处在起步阶段，尤其是在水厂净水处理工艺中，但在区域二次供水工程中，臭氧消毒得到了一定的应用，积累了一些经验。
1 臭氧生产原理
    臭氧是一种强氧化剂，比氯具有更高的活性和氧化能力，很不稳定，不易储存。因此臭氧应根据需要就地生产。生产原理是：在一定的能量下，将O2分裂成O，再重新组成O3，化学方程式是：3O2≒2O3。目前生产臭氧的方法有：紫外线照射法、电解法、放射化学法、无声放电法，其中最经济、普及最广的是无声放电法，就是在放电器（即常见的臭氧发生器）通入空气或氧气，转换成臭氧排出。
2 臭氧消毒特性
1 杀菌速度快、效果好。试验结果表明，在0.45mg/L臭氧作用下，经过2分钟脊髓灰质炎病毒即死亡；如用氯消毒，则剂量为2mg/L时需经过3小时。臭氧不仅对全部病原菌、荧光菌、变形菌、灵菌等微生物均可快速杀灭，而且对某些普通消毒剂呈抗药性的微生物也有十分显着的杀菌效果。同时臭氧消毒几乎不受pH的影响。
2 可去除有机物。臭氧可去除水中的多种有机物，特别是有毒有害的微量污染物，并能使非生物降解物变为生物降解物，大大降低处理成本。
3 可除臭、脱色。臭氧能有效去除多种藻类引起的臭和土臭、霉臭，对某些胶态物质和有机物产生的颜色的去除也十分有效。
4 水中的残留物少，产生的附加化学污染物少。臭氧使水中的污染物通过氧化变成气体或沉淀去除，它本身则被还原为氧离子而结合于挥发物或沉淀物中，或与  H2O、H＋结合，因而水中的残留物很少；并且不会产生如氯酚那样的臭味，也不会产生三氯甲烷等氯消毒的消毒副产物。
5 臭氧可就地制造，只需电能。
6 臭氧的持续性消毒能力差在一定程度上限制了其在净水厂的使用普及，但是在区域二次供水工程中，由于距离用户终端比较近，饮用水流通周转快，在蓄水设施中停留时间短，消毒后的水很快输送到用户，对持续性消毒要求不高。
3臭氧使用工艺
1工艺流程
          臭氧发生器生成的臭氧，通过水射器与水混合，接着进入清水池进行充分的接触混合与反应，然后由水泵输送至小区管网。
2臭氧发生器的选择
          用于二次供水，水处理用臭氧发生器，必须用氧气源臭氧发生器，如果用空气源臭氧发生器，会产生大量的氮氧化物，和水混合后会产生亚硝酸盐等致癌物质。最好用纯氧源，然后经过臭氧管 产生纯净的臭氧，但纯氧制取成本高，而且需要不断更换氧气瓶。考虑到资金成本和实用性，可以用山美水美臭氧制氧一体机。山美水美臭氧制氧一体机，内置制氧机以空气为原料，制得氧气纯度达到93%以上，几乎是纯净的氧气。不会产生氮氧化物。
3臭氧投加
臭氧的杀菌效果主要取决于水中臭氧的含量、臭氧气体在水中的分散程度（即混合是否均匀、充分）、臭氧与水接触的时间。水中臭氧的浓度含量越高，杀菌的效果就越好，但并不是投加量越多越好，多了不但造成浪费，而且有可能在用户使用的时候，带来身体不适感。同时投加时还要考虑水质状况，对二次供水工程，由于原水水质较好，臭氧投加量一般为0.5～1.5 mg/L，本工程取1.0 mg/L，为了减少投加时间，投加量定为180g/h。
3.4投加时间的控制
         理论上讲，应该24小时连续投加臭氧，这样能保持持续消毒作用，水质不至于二次污染恶化。但以往臭氧消毒应用经验表明，这样不仅浪费，有可能到用户终端臭氧浓度过高，吸入人体后不利于健康。只要能保证充足的接触时间，消毒效果就会理想。设计每天投加次数6次，平均每4 h一次，每次1h。究力度，比如降低噪音、减少能耗、确立合理的投加指标，只有这样，臭氧消毒的使用才会有一个美好的前景。

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