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臭氧在人類(lèi)的社會(huì)生活當(dāng)中擔(dān)當(dāng)著重要的角色

一、臭氧應(yīng)用概述

臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑、綠色環(huán)保消毒劑、精制劑、催化劑等被廣泛應(yīng)用于石油、化工、污水、紡織、食品、制藥及香料等部門(mén)。

從1905年起臭氧就已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用在水處理當(dāng)中了，目前世界上已有近萬(wàn)余個(gè)水場(chǎng)使用臭氧處理水，用它來(lái)解決飲用水的一些質(zhì)量問(wèn)題。

另外在日本及歐洲的大部分國(guó)家也早已把臭氧技術(shù)應(yīng)用到了醫(yī)療器械、餐具殺菌等地方。臭氧作為氧化劑在紡織、印染、造紙、除臭、脫色、漂白、老化技術(shù)處理、生物工程等領(lǐng)域中亦在逐步得到應(yīng)用。臭氧的大特點(diǎn)是氣體（由三個(gè)氧原子組成），并且具有*的 氧化能力。它的氧化能力僅次于氟而高于氯，效率高而無(wú)有害殘留物，因而具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

臭氧因自身所具有*的氧化能力，故具有*的殺菌作用、脫色、脫臭、脫味作用以及分解作用。殺菌可用于：上、下水，游泳池水，飲料水等的殺菌消毒；食品貯藏室內(nèi)殺菌消毒：醫(yī)院、學(xué)校、幼兒園、辦公室、食品加工廠(chǎng)、制藥廠(chǎng)等空氣凈化；器具類(lèi)殺菌消毒，醫(yī)院污水、生活污水的殺菌消毒等等。脫色、脫臭、脫味作用可用于：糞便處理、給排水的脫色除味、養(yǎng)殖場(chǎng)除臭等，下水道的凈化脫臭。氧化：無(wú)機(jī)物的氧化，水中陳鐵、錳，含氰廢水的處理，礦石處理等。有機(jī)物氧化分解，工業(yè)廢水處理，微污染水處理，COD消除等，表面活性化，表面屬性（炭黑表面屬性、纖維表面屬性、塑料表面屬性），香料的合成，改變結(jié)構(gòu)等。內(nèi)ran機(jī)ran劑，火箭氧化劑等。

 

二、污水處理用臭氧

水資源匱乏、水體污染嚴(yán)重是世界上很多地區(qū)普遍面臨的兩大難題。如何節(jié)省水資源的消耗、減少污染物排放、更大限度地利用污水再生技術(shù)循環(huán)使用，降低環(huán)境污染造福于人類(lèi)，是很多人一直都在思考丞待解決的問(wèn)題。隨著污水深度處理技術(shù)與污水回用的日漸普及，對(duì)臭氧消毒的研究和應(yīng)用越來(lái)越多，臭氧與其它消毒方法的復(fù)合消毒將會(huì)成為今后發(fā)展的趨勢(shì)。

1、污水臭氧處理工藝

1)污水臭氧處理流程

采用臭氧消毒的污水，預(yù)處理是十分重要的，往往由于預(yù)處理程度不夠而影響臭氧消毒的效果，污水處理程度要經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。污水消毒是經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后再用臭氧消毒。這樣可以減少臭氧的投加量，降低設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。

污水臭氧消毒的基本工藝流程    銓聚臭氧廠(chǎng)家

2)臭氧消毒工藝設(shè)計(jì)及設(shè)備選擇

污水臭氧消毒工藝設(shè)計(jì)，包括預(yù)處理工藝設(shè)計(jì)、臭氧消毒接觸系統(tǒng)設(shè)計(jì)及臭氧發(fā)生器及配套設(shè)備的選擇等。預(yù)處理工藝指在臭氧消毒之前對(duì)污水進(jìn)行的一級(jí)處理或二級(jí)處理過(guò)程。

2、臭氧發(fā)生器選擇

根據(jù)污水水質(zhì)及處理工藝確定臭氧投加量，根據(jù)臭氧投加量和小時(shí)處理消毒水量確定臭氧使用量，按小時(shí)使用臭氧量選擇臭氧發(fā)生器臺(tái)數(shù)及號(hào)。計(jì)算公式如下：G=q＊g

公式中

G ----- 每小時(shí)使用的臭氧量（g/h ）

q ----- 每小時(shí)大污水處理量（m 3 /h ）

g----- 臭氧投加量（g/m 3 污水）

 

三、臭氧技術(shù)簡(jiǎn)介

臭氧的生產(chǎn)原料分為：空氣、純氧氣、液氧三種。

采用液氧一般適用于中小規(guī)模，采用變壓吸附法或負(fù)壓吸附法現(xiàn)場(chǎng)制取純氧，適用于臭氧量<100g/h的規(guī)模。利用干燥空氣制取臭氧獲得的臭氧濃度一般在1%～3%；而利用純氧或液氧生產(chǎn)的臭氧濃度可達(dá)10%左右，而且空氣制取臭氧的電耗約為另外兩種方法的2倍。

臭氧發(fā)生器的氧化消毒特性：

①臭氧作為的無(wú)二次污染的氧化劑，是常用氧化劑中氧化能力強(qiáng)的，其氧化能力是氯的2倍。

②臭氧消毒受pH值、水溫及水中含氨量影響較小。

③臭氧去除微生物、水草、藻類(lèi)等有機(jī)物的嗅、味，效果良好，脫色能力比Cl2和ClO2更為有效和迅速。

④投加臭氧能改變小粒徑顆粒表面電荷的性質(zhì)和大小，使帶電的小顆粒聚集；同時(shí)臭氧氧化溶解性有機(jī)物的過(guò)程中，還存在“徽絮凝作用”，對(duì)提高混凝效果有一定作用。

⑤臭氧消毒效果好，劑量小，作用快，不產(chǎn)生三氯甲wan等有害物質(zhì)，同時(shí)還可使水具有較好的感官指標(biāo)。

⑥臭氧能將水中不易降解的大分子有機(jī)物氯化分解為小分子有機(jī)物，并向水中充氧使水中溶解氧增加，為后續(xù)處理（特別是生物處理）提供了更好的條件。

1、臭氧消毒技術(shù)

1. 1 臭氧殺菌的機(jī)理

臭氧O3是氧的同素異形體, 很不穩(wěn)定, 在常溫下可分解為氧氣。臭氧對(duì)細(xì)菌的滅活反應(yīng)總是進(jìn)行得很迅速。與其他殺菌劑不同的是, 臭氧能與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類(lèi)雙鍵反應(yīng), 穿入菌體內(nèi)部, 作用于蛋白和脂多糖, 改變細(xì)胞的通透性, 從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。臭氧還作用于細(xì)胞內(nèi)的核物質(zhì), 如核酸中的嘌呤和嘧啶破壞DNA。臭氧對(duì)病毒的作用首先是作用于病毒衣體殼蛋白的四條多肽鏈, 并使RNA 受到損傷, 特別是形成蛋白質(zhì)。噬菌體被臭氧氧化后, 電鏡觀察可見(jiàn)其表皮被破碎成許多碎片, 從中釋放出許多核糖核酸, 干擾其吸附到寄存體上, 臭氧殺菌*。

1. 2 臭氧的投加量參考

中水5克/噸，生活污水5-10克/噸，工業(yè)污水20克/噸，非工業(yè)污水20克/噸

2、臭氧的制取

人工產(chǎn)生臭氧的方法按原理分為光化學(xué)、電化學(xué)、原子輻射和電暈放電等幾種。原子輻射法用得極少, 工業(yè)應(yīng)用臭氧源大多采用電暈放電法制取。電暈放電合成臭氧是目前世界上應(yīng)用多的臭氧制取技術(shù), 此技術(shù)能夠使臭氧產(chǎn)量單臺(tái)達(dá)500 kg/ h 以上。電暈放電法( 無(wú)聲放電或輝光發(fā)電法)就是一種干燥的含氧氣體流過(guò)電暈放電區(qū)產(chǎn)生臭氧的方法。常用的原料氣體有: 氧氣空氣以及含有氯、二氧化碳, 或許還有其他惰性稀釋氣體的含氧混合氣體。

3、次氯酸鈉、紫外線(xiàn)、臭氧消毒的比較

次氯酸鈉( NaCLO) ：在污水處理系統(tǒng)中消毒時(shí), 是以固態(tài)或液態(tài)形式投加的, 投加量正常為小于20 mg/ L, 大于5 mg/ L, 根據(jù)MEPC( 55) 決議余氯量小于0. 5mg/ L時(shí), 如果采用次氯酸鈉進(jìn)行消毒滿(mǎn)足不了新標(biāo)準(zhǔn)的要求。否則需作去氯處理。同時(shí)艦船上儲(chǔ)存該藥劑, 需采用鐵桶包裝, 需進(jìn)行防潮處理。

紫外線(xiàn)消毒：無(wú)二次污染的擔(dān)憂(yōu), 但是紫外線(xiàn)燈管罩易結(jié)垢, 隨著時(shí)間的推移, 勢(shì)必影響燈光的強(qiáng)度, 影響殺菌的效果。污水處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中需對(duì)紫外線(xiàn)燈管罩進(jìn)行定期的清除污垢。臭氧消毒反應(yīng)快、投量少、適應(yīng)能力強(qiáng)、消毒性能穩(wěn)定, 無(wú)二次污染。

臭氧水處理的影響因素臭氧在用于飲用水消毒時(shí)具有*的殺菌效率，但在應(yīng)用污水消毒時(shí)則往往需要較大的臭氧投加量和較長(zhǎng)的接臭氧水處理時(shí)間。

臭氧水處理：

①臭氧是優(yōu)良的氧化劑，可以殺滅抗氯性強(qiáng)的病毒和芽孢；

②臭氧消毒受污水PH值及溫度影響較?。?/p>

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，改善水質(zhì)；

④臭氧可以分解難生物降解的有機(jī)物和三致物質(zhì)，提高污水的可生化性；

⑤臭氧在水中易分解，不會(huì)因殘留造成二次污染。

四、臭氧處理系統(tǒng)的安全與保護(hù)

1、系統(tǒng)設(shè)備管道防腐處理

臭氧氣體具有很強(qiáng)的腐蝕性，在潮濕情況下腐蝕性強(qiáng)。因此，臭氧發(fā)生設(shè)備‘輸送臭氧的管道’閥門(mén)及接觸反應(yīng)設(shè)備均采取防腐措施。如使用碳鋼材料必須涂防腐涂層。好使用不銹鋼管，玻璃鋼管，ABS 、PVC 、PP-R 塑料管等。接觸池在使用鋼筋混凝土材料時(shí)應(yīng)加防腐涂層　。一般橡膠不耐臭氧氧化，所以臭氧發(fā)生設(shè)備間的電線(xiàn)，電纜等均不能使用橡膠包裹的電線(xiàn)，應(yīng)使用塑料電線(xiàn)。

2、設(shè)置通風(fēng)排氣設(shè)備

臭氧具有毒性，空氣中臭氧濃度達(dá)到0.1mg/m 3 時(shí)就對(duì)人的眼睛、鼻、喉及呼吸道產(chǎn)生刺激作用在0.01-0.02mg / m 3 時(shí)可聞到臭味；因此在臭氧設(shè)備間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)備，萬(wàn)一發(fā)生泄漏可及時(shí)排出臭氧。臭氧比空氣重，通風(fēng)機(jī)應(yīng)安裝在靠近地面處。

3、臭氧輸送管道及臭氧設(shè)備必須密閉，防止泄漏

在設(shè)備運(yùn)行之前應(yīng)檢查是否漏氣，運(yùn)行中一旦發(fā)生泄漏應(yīng)立即關(guān)掉臭氧發(fā)生器電源，打開(kāi)排風(fēng)扇排出臭氧，再進(jìn)行檢修。

4、臭氧發(fā)生器為高壓放電設(shè)備，應(yīng)設(shè)置接地裝置，接地電阻應(yīng)小于4 歐姆。操作應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)備使用說(shuō)明書(shū)及有關(guān)電器使用要求進(jìn)行。

5、必須設(shè)置尾氣處理或尾氣回收裝置，反應(yīng)后排出的臭氧尾氣必須經(jīng)過(guò)分解破壞或回收利用，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，否則將污染大氣。

 

五、臭氧消毒設(shè)備布置要點(diǎn)

1、污水臭氧污水處理站設(shè)置空壓機(jī)房、臭氧發(fā)生器設(shè)備間和操作間。空壓機(jī)房安放空壓機(jī)，空壓機(jī)應(yīng)防震和防止噪音。臭氧發(fā)生器間留有設(shè)備檢修空間。

2、臭氧接觸塔在寒冷地區(qū)應(yīng)設(shè)在室內(nèi)，尾氣處理后經(jīng)排氣管排出室外。

3、根據(jù)處理工藝要求，泵應(yīng)盡量靠近處理設(shè)備。

4、應(yīng)防止臭氧接觸塔內(nèi)的污水通過(guò)臭氧管道回流到臭氧發(fā)生器。

5、設(shè)備間內(nèi)應(yīng)有排水道，以備空壓機(jī)排水，寒冷地區(qū)應(yīng)有供暖設(shè)備

 

六、尾氣處理工藝

1、臭氧在污水處理過(guò)程中往往不能的被污水吸收利用，所以在剩余的尾氣中還含有一部分臭氧，如直接排入大氣就會(huì)污染環(huán)境，危害人體健康。剩余臭氧可以盡量利用，如經(jīng)常采用引入原污水中。如實(shí)在不能利用就必須處理。尾氣處理的方法有ran燒法、活性炭吸附法、化學(xué)吸收法和催化分解法等。處理后的尾氣重的臭氧含量應(yīng)小于0-1mg/l 。目前多使用回收利用、熱分解法和霍加拉特劑催化分解法。

2 、在生產(chǎn)實(shí)踐中，常將臭氧尾氣以各種方式回用于原水的預(yù)處理，譬如，利用水射器，微空擴(kuò)散器，混合到原水當(dāng)中。

3、廣州銓聚臭氧公司生產(chǎn)臭氧毀滅器，可以保證設(shè)備使用當(dāng)中無(wú)尾氣污染，有效解除對(duì)尾氣的污染的擔(dān)憂(yōu)。

 

七、結(jié)束語(yǔ)

臭氧機(jī)原理清晰特性明確、技術(shù)成熟，既能有效的應(yīng)用于高污染企業(yè)污水處理，又能夠很好地脫色、消毒應(yīng)用于再生水的處理。毫無(wú)疑問(wèn)，臭氧在人類(lèi)的社會(huì)生活當(dāng)中擔(dān)當(dāng)著重要的角色。更好地利用臭氧技術(shù)，去解決高污染水的處理問(wèn)題與水資源匱乏問(wèn)題，將污水處理成為再生水標(biāo)準(zhǔn)，愧于是人類(lèi)造福的明智之舉。