臭氧消毒在二次供水工程中的應(yīng)用
發(fā)表時(shí)間：2023-12-12 作者：admin 閱讀數(shù)：68臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑，在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，在凈水工藝中也有悠久的應(yīng)用歷史，幾乎與最常用的氯消毒同時(shí)被采用。但由于臭氧消毒系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜，投資大，耗電量高，以前只在少數(shù)幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家得以采用。自20世紀(jì)90年代起，由于懷疑水中的有機(jī)物與氯消毒發(fā)生反應(yīng)后形成的三氯甲烷具有致癌性，許多國(guó)家也逐漸對(duì)臭氧消毒產(chǎn)生了興趣，加大了研究力度，并逐步在飲用水處理系統(tǒng)中采用或增設(shè)了臭氧處理工藝。在我國(guó)，臭氧消毒總的來說是處在起步階段，尤其是在水廠凈水處理工藝中，但在區(qū)域二次供水工程中，臭氧消毒得到了一定的應(yīng)用，積累了一些經(jīng)驗(yàn)。
一、臭氧生產(chǎn)原理
臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，比氯具有更高的活性和氧化能力，很不穩(wěn)定，不易儲(chǔ)存。因此臭氧應(yīng)根據(jù)需要就地生產(chǎn)。生產(chǎn)原理是：在一定的能量下，將O2分裂成O，再重新組成O3，化學(xué)方程式是：3O2≒2O3。目前生產(chǎn)臭氧的方法有：紫外線照射法、電解法、放射化學(xué)法、無聲放電法，其中最經(jīng)濟(jì)、普及最廣的是無聲放電法，就是在放電器（即常見的臭氧發(fā)生器）通入空氣或氧氣，轉(zhuǎn)換成臭氧排出。
二、臭氧消毒特性
1）殺菌速度快、效果好。試驗(yàn)結(jié)果表明，在0.45mg/L臭氧作用下，經(jīng)過2分鐘脊髓灰質(zhì)炎病毒即死亡；如用氯消毒，則劑量為2mg/L時(shí)需經(jīng)過3小時(shí)。臭氧不僅對(duì)全部病原菌、熒光菌、變形菌、靈菌等微生物均可快速殺滅，而且對(duì)某些普通消毒劑呈抗性的微生物也有十分顯著的殺菌效果。同時(shí)臭氧消毒幾乎不受pH的影響。
2）可去除有機(jī)物。臭氧可去除水中的多種有機(jī)物，特別是有毒有害的微量污染物，并能使非生物降解物變?yōu)樯锝到馕?，大大降低處理成本?/span>
3）可除臭、脫色。臭氧能有效去除多種藻類引起的臭和土臭、霉臭，對(duì)某些膠態(tài)物質(zhì)和有機(jī)物產(chǎn)生的顏色的去除也十分有效。
4）水中的殘留物少，產(chǎn)生的附加化學(xué)污染物少。臭氧使水中的污染物通過氧化變成氣體或沉淀去除，它本身則被還原為氧離子而結(jié)合于揮發(fā)物或沉淀物中，或與 H2O、H＋結(jié)合，因而水中的殘留物很少；并且不會(huì)產(chǎn)生如氯酚那樣的臭味，也不會(huì)產(chǎn)生氯甲烷等氯消毒的消毒副產(chǎn)物。
5）臭氧可就地制造，只需電能。
6）臭氧的持續(xù)性消毒能力差在一定程度上限制了其在凈水廠的使用普及，但是在區(qū)域二次供水工程中，由于距離用戶終端比較近，飲用水流通周轉(zhuǎn)快，在蓄水設(shè)施中停留時(shí)間短，消毒后的水很快輸送到用戶，對(duì)持續(xù)性消毒要求不高。
三、臭氧使用工藝
1）工藝流程
臭氧發(fā)生器生成的臭氧，通過水射器與水混合，接著進(jìn)入清水池進(jìn)行充分的接觸混合與反應(yīng)，然后由水泵輸送至小區(qū)管網(wǎng)。
2）臭氧發(fā)生器的選擇
用于二次供水，水處理用臭氧發(fā)生器，必須用氧氣源臭氧發(fā)生器，如果用空氣源臭氧發(fā)生器，會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物，和水混合后會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽等致癌物質(zhì)。最好用純氧源，然后經(jīng)過臭氧管 產(chǎn)生純凈的臭氧，但純氧制取成本高，而且需要不斷更換氧氣瓶?？紤]到資金成本和實(shí)用性，可以用創(chuàng)環(huán)臭氧制氧一體機(jī)。創(chuàng)環(huán)臭氧制氧一體機(jī)，內(nèi)置制氧機(jī)以空氣為原料，制得氧氣純度達(dá)到93%以上，幾乎是純凈的氧氣。不會(huì)產(chǎn)生氮氧化物。
3）臭氧投加
臭氧的殺菌效果主要取決于水中臭氧的含量、臭氧氣體在水中的分散程度（即混合是否均勻、充分）、臭氧與水接觸的時(shí)間。水中臭氧的濃度含量越高，殺菌的效果就越好，但并不是投加量越多越好，多了不但造成浪費(fèi)，而且有可能在用戶使用的時(shí)候，帶來身體不適感。同時(shí)投加時(shí)還要考慮水質(zhì)狀況，對(duì)二次供水工程，由于原水水質(zhì)較好，臭氧投加量一般為0.5～1.5 mg/L，本工程取1.0 mg/L，為了減少投加時(shí)間，投加量定為180g/h。
四、投加時(shí)間的控制
理論上講，應(yīng)該24小時(shí)連續(xù)投加臭氧，這樣能保持持續(xù)消毒作用，水質(zhì)不至于二次污染惡化。但以往臭氧消毒應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，這樣不僅浪費(fèi)，有可能到用戶終端臭氧濃度過高，吸入人體后不利于健康。只要能保證充足的接觸時(shí)間，消毒效果就會(huì)理想。設(shè)計(jì)每天投加次數(shù)6次，平均每4 h一次，每次1h。究力度，比如降低噪音、減少能耗、確立合理的投加指標(biāo)，只有這樣，臭氧消毒的使用才會(huì)有一個(gè)美好的前景。