臭氧發(fā)生器在市政污水處理中的作用

　　臭氧發(fā)生器污水處理法具有占地面積小、凈化程度高、無二次污染、浮渣和污泥產(chǎn)生量較少等優(yōu)點。但在我國仍處于起步階段，各種相關的技術、配套工藝、設備乃至標準還不完善，是未來的重-點發(fā)展技術。本文就其在市政污水應用中的特點、作用、技術進行分析探討。

　　一、臭氧發(fā)生器用于市政污水處理的特點

　　由于臭氧具有很強的氧化能力，它可以通過破壞有機污染物的分子結構以達到改變污染物性質的目的，在一定條件下能提高常規(guī)工藝去除常量有機物的能力，具有很強的殺菌消毒作用，可除臭去味、脫色、除鐵除錳，能有效地氧化分解有機物，接觸時間短且不受溫度和pH值的影響。市政污水建議使用YT型號臭氧發(fā)生器。

　　臭氧在市政污水處理中的作用

　　（一）殺菌

　　城市污水經(jīng)二級處理后,水質已經(jīng)改善,細菌含量也大幅度減少,但細菌的絕-對數(shù)量仍很可觀,并存在有病原菌的可能,必-須在去除掉這些微生物以后,廢水才可以安全地排入水體或循環(huán)再用。隨著居民對生活品質要求的不斷提高,污水處理廠的二級處理出水對城市水體造成的影響引起了人們對健康和安-全問題的更多關注。消毒是滅活這些致病生物體的基本方法之一,因此污水處理廠的尾水消毒已經(jīng)成為污水處理中的重要工序,水處理專業(yè)人員也在不斷探索污水消毒的醉佳方法。

　　（二）除味、除色

　　市政污水處理流程中，其必要的單元處理過程除水的消毒之外，就是水的脫色。臭氧化法不需要向水中投加其它化學藥劑。臭氧的強氧化能力可使水得到深度脫色處理。水的色度主要由溶解性有機物、懸浮膠體、鐵錳和顆粒物引起。其中光吸收和散射引起的表色較易通過傳統(tǒng)方法去除，溶解性有機物引起的真色較難去除。致色有機物的特征結構是帶雙鍵和芳香環(huán)。臭氧的脫色作用大致可解釋為酚的羥基被氧化成相應的醌。進一步的臭養(yǎng)化反應使其分子在與芳香核的連結橋處斷裂并生成起較弱染色作用的白腐酸。在大劑量地投加臭氧情況下，通過生成草酸的過程而發(fā)生芳香環(huán)的破壞。

　　臭氧去除嗅味的效率非常高，一般l-3 mg／L的投加量即可達到規(guī)定閾值。臭氧化主要靠羥基自由基去除異臭物質，催化產(chǎn)生更多的自由基將加強臭氧的除臭功能。水源中的硫化氫基本上來源于污水的污染，采用臭氧處理含有36 mg／l硫化氫的水，當反應時間為20 min時，水中的硫化氫可降至0.17 mg／l，并可使水中嗅味全部消除。臭氧消耗量為2 mg／mg。由于生成硫酸，水的pH值降低。

　　（三）去除有機物

　　從COD含量及去除率變化曲線可以看出，，隨臭氧接觸時間的增加，實驗水體中CODCr含量呈不斷減少的趨勢變化，變化幅度從575.3 mg／L下降到413.15 mg／L，去除率達到了30％。

　　這是由于臭氧的強氧化性將部分有機物氧化為H2O和CO2。還可以看出，在臭氧接觸45min內(nèi)CODCr去除速率為0.5 mg／L·min；且在30-45 min有個躍點，15 min內(nèi)去除率從15％增加到了24％；從45—120 min，接觸時間延長了近3倍，而CODCr去除速率僅從24％增加到29％，增加了5％。由此也說明臭氧對CODCr的去除率并不與臭氧接觸時間成正比。即臭氧接觸時間在一定范圍內(nèi)(30-45min)對CODCr的處理較為經(jīng)濟合理。

　　二、臭氧發(fā)生器用于污水處理的特點

　　由于臭氧具有很強的氧化能力，它可以通過破壞有機污染物的分子結構以達到改變污染物性質的目的，在一定條件下能提高常規(guī)工藝去除常量有機物的能力，具有很強的殺菌消毒作用，可除臭去味、脫色、除鐵除錳，能有效地氧化分解有機物，接觸時間短且不受溫度和pH值的影響。臭氧發(fā)生器用于污水處理具有以下優(yōu)點：

　　（1）臭氧能有效地去除污水中COD、陰離子洗滌劑及氨氮，而且在常溫下，臭氧經(jīng)過30min左右即可還原成氧氣，因而沒有任何殘留和二次污染；

　　（2）臭氧可以在生產(chǎn)現(xiàn)場制造，與液氯、次氯酸鈉相比，不需要儲運環(huán)節(jié)，減少了操作危險性；

　　（3）臭氧具有強的氧化作用，反應速度快。臭氧對微生物、細菌、病毒都有良好的滅活和致死作用，它滅活微生物的效果優(yōu)于氯、氯胺、二氧化氯等消毒劑。同時還能夠氧化降解水中的其他污染物質；

　　（4）臭氧消毒副產(chǎn)物基本上不可能含有THMs，而主要是醛、芳香族羧酸等有機物。當水中含有溴離子時可能生成溴化物；

　　（5）水中剩余的臭氧能很快自然分解為氧氣，出水中含有較高的溶解氧，排放到受納水體后不增加水體的負擔，并可改善水體的水質，是醉潔凈的消毒劑。

　　三、臭氧發(fā)生器的應用技術

　　水處理臭氧發(fā)生應用技術主要分發(fā)生、冷卻、干燥、氣水混合四大基礎部分和電控系統(tǒng)、結構系統(tǒng)六大方面技術水處理臭氧發(fā)生多采用氣隙放電法，因濃度需求，其電耗增高，器件的溫升也不可避免，溫升是影響臭氧產(chǎn)生和設備壽命的主要因素，所以一般需要冷卻，主要有風冷，水冷兩種。在同樣臭氧發(fā)生部件、電源條件下，臭氧產(chǎn)量與氣源干燥度是成正比的，目前氣源干燥的手段主要有冷凍、露凝、化學法等。

　　氣水混合裝置是臭氧用于水處理必不可少的配套設備，雖然臭氧易溶于水，溶解度比氧氣高十幾倍，但須采用一定的技術手段使臭氧與水充分接觸，其中接觸面積、時間、臭氧濃度、壓力等都是混合效率的決定因素。目前，臭氧與水的混合主要有以下幾種：

　　（1）嚗氣法：這是一種傳統(tǒng)的簡便方法，帶有一定壓力的臭氧氣利用某種泡化器，讓其形成縮小氣泡與水充分接觸，不難看出，氣泡越小，深度越大，接觸時間越長，效果越好。

　　（2）射流法：也稱文丘里法，是利用水在管道中流動時通過裝置變徑加快流速形成負壓吸氣，通入臭氧與水在管路中混合。這種裝置在安裝時，一是射流器須與管路配套（以管徑為準），二是射流器中的水流向不能存在逆壓，避免水進入臭氧發(fā)生罐，三是射流器延出管路須在2.5m以上，越長效率越高，四是流速要達到一定量，保證負吸形成，五是器件與管路須用不銹鋼或塑料材質，杜絕用鋼、鐵以免消耗臭氧與氧化腐蝕。射流法效率較高，但安裝設計與要求應相當嚴格。

　　（3）渦輪負吸法：這種方式是通過水泵吸程加裝氣路，在供水時形成負吸將臭氧帶入水中，效率較高。

　　（4）反應塔法：這種方法是通過一個較高的裝置塔，將水由高處噴下形成霧狀，將臭氧化氣體自設置在塔底部的微孔擴散設備擴散成微小氣泡上升，與水流形成逆行，使臭氧氣與水充分接觸形成臭氧水。

　　四、臭氧發(fā)生器在市政污水處理中的應用

　　某城市水資源短缺，污水的處理能夠很好地緩解其用水矛盾。A市政污水處理廠劃定一定范圍內(nèi)的小區(qū)生活污水為進水水源，結合水質的特點，選用一種工藝簡單、占地面積小、同時還具有適應性強、耐沖擊負荷好等特點的膜生物反應器污水處理工藝。

　　生活污水首先進入化糞池，然后經(jīng)過格柵，進入到調節(jié)池，進行水質水量調節(jié)，格柵截留下來的柵渣，由人工定期進行清除，調節(jié)池中的污水經(jīng)提升泵提升至膜生物反應器，在膜生物反應器中，活性微生物與污水充分接觸氧化，不斷的氧化污水中能被微生物分解的有機物，而不能被微生物分解的有機物和無機物及活性污泥、懸浮物、各類膠體、大部分細菌則被膜生物反應器中的膜分離，凈化后的清水經(jīng)過膜流經(jīng)水射器，臭氧經(jīng)過水射器投加到凈化后的清水中，然后進入管道混合器使臭氧與凈化后的清水充分接觸，殺死出水中的殘留的細菌，使出水水質完全達到回用水標準，經(jīng)過膜生物反應器（MBR）處理后的水質可以回用，進行沖廁、澆花草樹木、沖地、洗車等其它非飲用場所。

　　污水處理后，COD、BOD、懸浮物SS、各類細菌溶解性總固體的濃度與含量符合中華人民共和國建設部生活雜用水標準CJ25.1-89。

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